탄소강관이란?
탄소강관은 탄소가 주요 강화 요소이고 의도적으로 크롬, 니켈 또는 몰리브덴을 첨가하지 않은 철-탄소 합금으로 제조된 관형 제품입니다. 적절한 비용, 높은 강성, 우수한 인성 및 예측 가능한 용접성이 결합되어 유체 전달, 파일링 및 일반 기계적 작업에 대한 기본 선택이 됩니다. 재료는 내식성을 위해 합금보다는 화학적 성질과 벽 두께에 의존하기 때문에 일반적으로 매설 또는 침수 서비스에 대해 외부 코팅과 필요한 경우 음극 보호가 지정됩니다.
기계적 거동은 주로 납품 조건에 따라 결정됩니다. 열간 압연 또는 표준화된 재료는 항복 강도와 충격 인성의 적절한 균형을 제공하는 동시에 제어된 압연 및 가속 냉각은 현장 용접성을 희생하지 않고 항복 강도를 높입니다. 지정된 테스트 온도에서의 용접 이음새 품질, 치수 공차 및 충격 에너지는 한 공장의 제품을 다른 공장과 차별화하는 데 가장 자주 사용되는 세 가지 특성입니다.
경로 형성 및 사용 가능한 크기
세 가지 용접 경로는 대부분의 탄소강 파이프 수요를 충족하며 네 번째 경로는 이음매 없는 제품을 생산합니다.
| 노선 | 외경(mm) | 벽 두께(mm) | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| ERW(전기 저항 용접) | 21.3 - 610 | 1.8 - 22 | 물, 공기, 저압 유체 라인, 구조용 튜브 |
| LSAW(종방향 수중 아크 용접) | 323.9 - 1820 | 5 - 50 | 고압 오일 및 가스 전송 라인 |
| SSAW(나선형 수중 아크 용접) | 219.1 - 2540 | 3.2 - 25.4 | 대구경 수도 및 가스 본관, 파일링 |
전기 저항 용접은 스트립을 원통형으로 형성하고 이를 고주파 전류로 용접합니다. 중소형 직경에 가장 경제적인 경로입니다. 종방향 서브머지드 아크 용접은 판을 J형, C형 또는 O형으로 프레스 성형한 후 내부 및 외부 서브머지드 아크 패스를 사용하는 방식으로 직경이 크고 벽이 두꺼운 라인 파이프에 선호됩니다. 나선형 수중 아크 용접은 나선형으로 스트립을 감아 좁은 코일에서 매우 넓은 마감 직경 범위를 허용합니다. 이음매 없는 파이프는 단단한 빌렛으로 뚫고 굴려서 용접 이음새가 없습니다. 파이프의 치수가 작을 때, 성형 후 가공할 때, 고압 및 주기적인 사용에 사용되는 경우에 선택됩니다.
표준 및 등급 적용 범위
| 기준 | 등급 또는 범위 | 일반적인 응용 |
|---|---|---|
| API 5L PSL1 / PSL2 | Gr.A, Gr.B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 | 석유 및 가스 송전선 |
| ASTM A53 | Gr.A, Gr.B | 범용 물, 증기 및 공기 서비스 |
| ASTM A500 | 구조용 튜브 등급 | 건물 프레임, 기둥 및 버팀대 |
| ASTM A252 | 파일파이프 1~3급 | 기초 및 해양 파일링 |
| ASTM A178 | 전기 저항 용접 보일러 튜브 | 보일러 및 과열기 서비스 |
| JIS G3466 | 정사각형 및 직사각형 구조용 튜브 | 일반 구조작업 |
| AS/NZS 1163, AS/NZS 1074 | 구조적이고 냉간 성형된 중공 단면 | 호주 및 뉴질랜드 구조 |
| EN 10219-1 | 냉간 성형 용접 중공 단면(예: S275J0H 및 S355J2H) | 유럽의 구조 및 기계 작업 |
| EN 10217-1 | 압력 목적으로 용접된 강철 튜브 | 압력 유지 배관 |
| EN 10025-2 | S275JR 및 관련 구조 등급 | 파이프에 사용되는 판재 및 단면재 |
등급 선택은 개인 취향이 아닌 디자인 코드를 따릅니다. 라인 파이프 주문은 일반적으로 제품 사양 수준, 직경 및 벽 두께 일정, 충격 테스트 온도와 함께 API 5L 등급을 제시합니다. 구조 명령에는 중공 단면 표준과 충격 에너지를 고정하는 등급 접미사가 인용되어 있습니다. 프로젝트가 동일한 라인에 용접 파이프와 이음매 없는 파이프를 혼합하는 경우 구매자는 이음매 없는 대체가 허용되는지 여부를 명시해야 합니다.
일반적인 응용 분야
ERW, LSAW 및 SSAW 형태의 석유, 가스 및 수도 송전 본관.
기계 제조 프레임, 롤러 및 유압 지지대.
항만, 교량 및 고층 건물의 기초 및 해양 파일링.
조선 및 해양구조물 공사.
화학비료 플랜트 설비 및 공정배관.
고체, 슬러리 및 가스의 공압 및 유압 이송.
울타리, 비계, 온실 프레임 및 일반 제작.
품질 관리 및 테스트
모든 파이프는 주문 위험에 맞는 단계에서 검사됩니다. 치수 검사에는 외경, 벽 두께, 타원형, 직진도 및 길이가 포함됩니다. 용접 이음매는 초음파 또는 방사선 검사로 검증되며, 표준이나 구매 주문서에서 요구하는 경우 전신 정수압 테스트가 수행됩니다. 항복 강도, 인장 강도, 연신율 및 지정된 경우 설계 온도에서의 샤르피 충격 에너지를 확인하기 위해 로트에서 채취한 샘플에 대해 기계적 테스트를 수행합니다. 코팅 및 마킹 전에 표면 상태, 끝 직각도 및 베벨 형상을 확인합니다.
탄소강관 지정방법
형성 경로를 명시하거나 적합한 경로가 허용되는지 확인하십시오.
표준, 등급 및 API 5L의 경우 제품 사양 수준을 인용합니다.
외경, 벽 두께, 길이 및 길이 공차를 제공합니다.
끝 마감을 정의합니다: 일반 끝, 베벨 끝 또는 나사산 및 결합.
코팅 또는 라이닝 시스템과 마킹 요구 사항을 지정하십시오.
출시에 필요한 테스트 보고서 및 제3자 검사를 나열합니다.
자주 묻는 질문
Q : ERW와 무봉강 탄소강관의 차이점은 무엇입니까?
ERW 파이프는 스트립으로 형성되며 세로 용접 이음새가 있는 반면, 이음매 없는 파이프는 단단한 빌렛으로 뚫려 있으며 이음새가 없습니다. 고압, 기계 가공 또는 주기적으로 부하가 걸리는 부품에는 심리스(Seamless)가 선호됩니다. ERW는 일반 업무를 위한 경제적인 선택입니다.
Q: 물 전달에는 일반적으로 어떤 등급이 사용됩니까?
ASTM A53 Gr.B 및 API 5L Gr.B는 쉽게 용접할 수 있고 ERW, LSAW 및 SSAW 형태로 생산되기 때문에 가장 일반적인 선택입니다. 더 큰 주전원은 일반적으로 항복 강도가 더 높은 API 5L X 등급으로 이동합니다.
Q: 탄소강관은 부식으로부터 어떻게 보호되나요?
매설 및 침수 파이프에는 일반적으로 3층 폴리에틸렌 또는 융착식 에폭시 코팅이 적용되며, 종종 음극 보호와 결합됩니다. 식수 및 공격적인 내부 서비스에는 시멘트 모르타르 또는 에폭시 라이닝이 필요할 수도 있습니다.
Q: ERW 파이프를 저온에서도 사용할 수 있나요?
예, 등급과 용접이 설계 금속 온도에서 충격 시험을 통해 인증을 받았다면 가능합니다. 구매자는 올바른 배송 조건을 주문할 수 있도록 최소 설계 온도와 필요한 흡수 에너지를 명시해야 합니다.
Q: PSL1과 비교하여 PSL2는 무엇을 추가합니까?
PSL2에는 필수 화학 한계, 샤르피 테스트를 포함한 노치 인성 요구 사항, 더 엄격한 치수 및 결함 허용 기준이 추가되었습니다. 이는 일반적으로 Sour 서비스 또는 표준 안전율 이하로 설계된 라인에 대해 지정됩니다.
Q: 벽 두께 공차는 모든 경로에 대해 동일합니까?
아니요. 공차는 주문 표준에 따라 정의되며 용접 제품과 이음매 없는 제품에 따라 다릅니다. 구매 주문을 발행하기 전에 항상 인용된 표준의 해당 표를 확인해야 합니다.
