Carbon Steel Three-Head Product 상세 소개
제품 개요
탄소강 3중 제품은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 중요한 부품입니다. 배관 시스템, 기계 구조물 및 기타 응용 분야의 특정 기능 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 3포트 구성을 통해 단일 또는 2포트 구성 요소에 비해 유체와 기계적 힘을 보다 다양하게 연결, 전환 및 제어할 수 있습니다.
디자인 및 건설
2.1 기하 치수
- 전체 치수: 탄소강 3중 제품의 전체 크기는 적용 시나리오에 따라 다릅니다. 일반 산업용 배관의 경우 본체 외경은 2.5인치에서 60인치까지 다양합니다. 예를 들어, 중간 크기의 화학 플랜트의 파이프라인 시스템에서 일반적인 크기는 외경 10인치일 수 있습니다. 본체 축을 따라 있는 길이 또한 실제 필요에 따라 사용자 정의되며, 일반적으로 5-50인치 범위 내에 있습니다.
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- 등호 지름 세 개의 머리: 직경이 같은 세 개의 머리 포트에서는 모두 직경이 같습니다. 예를 들어, "T3" 3-head는 각 포트의 외경이 3인치임을 나타냅니다. 이 유형은 유체 유동이 직경 차이로 인해 유동 속도나 압력이 크게 변화하지 않고 균일하게 분포하거나 결합되어야 하는 경우에 주로 사용됩니다.
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- 3중 헤드 감소: "T4 × 4 × 3.5"와 같이 3중 헤드가 감소하면 포트의 직경이 달라집니다. 이 때, 두 개의 큰 포트는 직경이 4인치이고 작은 가지 포트의 직경은 3.5인치입니다. 이 설계는 주 파이프라인을 직경이 작은 분기 파이프라인에 연결해야 하는 작업에 적합합니다. 예를 들어, 직경이 큰 급수 공급관이 특정 지역에 대해 직경이 작은 서비스 라인으로 분기해야 하는 경우 적합합니다.
2.2 구조용 피처
- 연결 유형: 탄소강 3중 제품은 대부분의 산업 응용 분야에서 연결에 주로 용접을 사용합니다. 직경 26인치에서 60인치까지, 용접은 안정적이고 누출 방지 연결을 보장하는 기본 방법입니다. 용접은 3헤드와 연결된 파이프 간에 고강도 접합을 제공하여 고압 또는 고유량 조건에서 누출 위험을 줄여줍니다. 일부 소규모 또는 저압 시스템에서는 나사산이 있는 연결도 사용할 수 있지만 산업 환경에서 용접하는 것에 비해 덜 일반적입니다.
- 내부 구조: 3개의 헤드의 내부 구조는 흐름 저항을 최소화하도록 설계되었습니다. 포트 간 전환은 유동 경로의 갑작스러운 변화를 방지하기 위해 모서리가 둥근 상태로 부드럽게 이루어집니다. 이 매끄러운 내부 표면은 유체의 층류 흐름을 유지하여 에너지 손실을 줄이고 파이프라인에 침전물이나 이물질이 쌓이지 않도록 합니다. 마모성 유체의 운송과 관련된 작업에서 내부 표면을 더 자세히 처리하거나 내마모성 물질로 라이닝하여 3-헤드의 사용 수명을 연장할 수 있습니다.
재질 속성
3.1 화학적 구성
3중 제품 제조에 사용되는 탄소강은 일반적으로 주요 원소로서 다리미를 포함하며, 탄소 함유량은 기계 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 탄소 함유량은 일반적으로 0.1%~2.0%입니다. 예를 들어 10#, 20#, A3과 같은 일반적인 탄소강에서는 탄소 함량이 상대적으로 낮으며, 일반적으로 0.1%~0.2%입니다. 이러한 강철은 우수한 포름성과 용접성을 제공하여 3중 생산에 필요한 복잡한 제조 공정에 적합합니다. 압력 베어링 작업에 사용되는 일부 재종 같은 고강도 탄소강의 경우 탄소 함유량이 0.5%~2.0%에 가까울 수 있으므로 강도가 향상되지만 용접성과 형성 능력이 약간 저하될 수 있습니다.
탄소강 외에도 탄소강에는 다른 소자도 적게 들어 있을 수 있습니다. 망간은 강철의 강도와 내성을 개선하기 위해 0.3%~1.5% 범위에서 자주 추가됩니다. 실리콘은 0.1%~0.6%의 함량을 가지고 있어 제련 공정 중 강철을 탈산화하는 데 도움이 되며 강도와 강성도 향상됩니다. 유황과 인은 강철의 기계적 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 미량 양을 최소한으로 유지합니다. 황은 뜨거운 비트틀리게를 유발할 수 있고 인은 차가운 비트틀리게를 유발할 수 있습니다.
3.2 기계적 속성
- 인장 강도: 탄소강의 인장 강도 3중 헤드 제품은 특정 등급에 따라 달라집니다. 10# 및 20#과 같은 저탄소강의 경우 인장 강도는 일반적으로 300-500MPa입니다. 반면 중탄소강과 고탄소강의 인장 강도는 500MPa에서 1000MPa 이상까지 있습니다. 예를 들어, 오일 및 가스 산업의 고압 파이프라인 시스템에서 높은 내부 압력을 견디려면 인장 강도가 800MPa 이상인 고강도 탄소강으로 만들어진 3개의 헤드가 필요할 수 있습니다.
- 항복 강도: 항복 강도는 재질이 가소적으로 변형되기 시작하는 응력을 나타내기 때문에 중요한 파라미터입니다. 저탄소강은 일반적으로 180 ~ 300MPa 범위의 항복 강도를 갖습니다. 중탄소강의 항복 강도는 300MPa ~ 500MPa입니다. 3개의 헤드가 상당한 정적 또는 동적 하중을 견뎌야 하는 경우, 정상 작동 조건에서 구성 요소가 과도한 변형을 일으키지 않도록 하려면 높은 항복 강도가 필요합니다.
- 경도: 탄소강 3중 제품의 경도는 Brinell 경도 시험(HB), Rockwell 경도 시험(HRA, HRB, HRC) 또는 Vickers 경도 시험(HV) 등 다양한 방법으로 측정할 수 있습니다. 저탄소강은 보통 경도가 비교적 낮으며 브린넬 경도는 약 100-150 HB입니다. 탄소 함량이 증가하면 경도 또한 증가합니다. 고탄소강은 브린넬 경도가 200-300 HB 이상인 경우 3헤드가 마모되는 작업에서 경도가 높을수록 마모에 대한 저항성이 개선되고 사용 수명이 연장됩니다.
- 연성 및 인성: 인덕트는 파손 전에 재질이 변형되는 능력을 의미하고 인성은 파손 전에 에너지를 흡수하는 물질의 능력입니다. 저탄소강은 일반적으로 우수한 연성 및 인성을 가지고 있어 제조 과정에서 3개의 헤드의 복잡한 형태로 쉽게 형성될 수 있습니다. 그러나 탄소 함량이 증가함에 따라 연성 및 인성이 감소하는 경향이 있습니다. 3개의 헤드가 충격 하중을 받거나 갑자기 압력이 변하는 응용 분야에서 강성과 인성 간의 균형이 매우 중요합니다. 예를 들어, 수해머 효과가 발생할 수 있는 파이프라인 시스템에서 취성 파열을 방지하기 위해 인성이 충분한 3중 헤드가 필요합니다.
제조 공정
4.1 원자재 준비
- 강철 선택: 3중 탄소강 제조 첫 번째 단계는 의도한 용도에 따라 적절한 등급의 탄소강을 신중하게 선택하는 것입니다. 강철은 보통 이음매 없는 파이프 또는 강철 플레이트 형태로 제작됩니다. 직경이 작은 3헤드 파이프에서는 구조가 더 균일하고 기계적 속성이 더 우수하기 때문에 심리스 파이프가 선호되는 경우가 많습니다. 직경이 큰 3중 헤드의 경우 강철 플레이트를 사용할 수 있으며, 이 경우 필요한 모양으로 절단하여 성형할 수 있습니다.
- 검사 및 테스트: 제조 공정을 시작하기 전에 원료를 철저히 검사하고 테스트합니다. 여기에는 균열, 다공성, 혼입물 등 표면 결함에 대한 육안 검사가 포함됩니다. 초음파 검사, 방사선 검사, 자기 입자 검사 등의 비파괴 검사 방법도 일반적으로 내부 결함을 감지하는 데 사용됩니다. 화학 조성 분석은 강철이 지정된 표준을 충족하는지 확인하기 위해 수행됩니다. 이러한 검사 및 테스트를 통과한 원료만 제조 공정에 사용됩니다.
4.2 성형 프로세스
- 고온 압착: 직경이 크고 벽이 두꺼운 탄소강 3중 헤드의 경우, 고온 압기는 일반적으로 사용되는 성형 방법입니다. 이 과정에서 강철 블랭크가 높은 온도로 가열되는데, 일반적으로 강철의 재결정 온도보다 높습니다. 탄소강의 경우 일반적으로 700-900°C 정도 높습니다. 가열되면 블랭크가 미리 설계된 금형에 놓여 유압 프레스나 기계식 프레스를 사용하여 눌려 있습니다. 고온으로 인해 강철이 더 이상 쉽게 형성되어 3중 수두로 쉽게 형성됩니다. 고온 작업 중 재결정 프로세스는 강철의 입자 구조를 미세 조정하는 데 도움이 되므로 고온 프레스에서는 3헤드의 치수 정확도와 기계적 속성이 향상됩니다.
- 콜드 프레스: 직경이 작고 벽이 얇은 3중 헤드의 경우 콜드 프레시를 사용할 수 있습니다. 추운 날씨에 강철 블랭크가 실온(실온)에서 3개의 헤드 형태로 형성되어 가열 없이 작동합니다. 이 방법은 뜨거운 압제보다 더 높은 성형 힘을 필요로 하지만 표면 마감과 치수 정확도를 높일 수 있습니다. 냉간 압기는 저탄소강과 같이 형성이 좋은 재료에 적합합니다. 그러나 냉간 가공은 경화를 일으켜 소재의 경도를 높이고 연성 물질을 감소시킬 수 있습니다. 이를 해결하려면 후처리 열 처리가 필요할 수 있습니다.
- 유압 팽창: 탄소강 3중 헤드의 또 다른 성형 방법은 유압 확장입니다. 이 과정에서 튜브나 파이프가 금형에 놓이고 유압이 튜브 내부에 가해집니다. 이 압력으로 인해 튜브가 확장되고 금형 모양이 되어 3개의 헤드가 형성됩니다. 유압 팽창을 통해 3개의 헤드를 생성할 수 있으며, 내부 표면이 부드럽고 치수 정확성이 좋습니다. 복잡한 내부 형상을 가진 3중 헤드를 생산하는 데 특히 적합합니다.
4.3 용접 프로세스(해당되는 경우)
- 용접 방법 선택: 용접이 3개의 헤드의 여러 부품을 결합하거나 3개의 헤드를 파이프라인에 연결해야 할 경우 여러 가지 용접 방법을 사용할 수 있습니다. TIG 용접이라고도 하는 GTAW(가스 텅스텐 아크 용접)는 탄소강의 고품질 용접에 주로 사용됩니다. 이 시스템은 용접 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있으며, 우수한 기계적 특성과 부드러운 표면 마감으로 고품질 용접을 생성할 수 있습니다. 가스 금속 아크 용접(GMAW) 또는 MIG 용접은 또 다른 인기 방법입니다. GTAW보다 빠르며 대규모 생산에 적합합니다. 스틱 용접이라고도 하는 차폐형 금속 아크 용접(SMAW)은 현장 수리 및 소규모 제조 분야에서 여전히 널리 사용되는 보다 전통적인 방법입니다.
- 용접 매개 변수 최적화: 용접 전류, 전압, 용접 속도, 가스 흐름 속도(가스 차폐 용접 방법의 경우) 등의 용접 매개 변수는 탄소강의 두께, 용접 방법의 유형 및 특정 응용 분야 요구 사항에 따라 세심하게 최적화되어야 합니다. 예를 들어 GTAW를 사용하여 두꺼운 탄소강 3개를 용접할 경우 용접 전류가 비교적 높고 용접 속도가 느려 용접의 용입 및 융접이 제대로 이루어지는지 확인해야 할 수 있습니다.
- 용접 품질 관리: 용접 후 용접의 무결성을 보장하기 위해 엄격한 품질 관리 조치가 시행됩니다. 육안 검사를 통해 균열, 다공성, 불완전한 융접 등 표면 결함을 점검합니다. 초음파 검사 및 방사선 검사와 같은 비파괴 검사 방법을 사용하여 내부 결함을 감지합니다. 항공우주 또는 원자력 산업과 같은 일부 중요한 응용 분야에서는 용접의 기계적 특성을 평가하기 위해 추가 파괴 검사를 수행할 수 있습니다.
4.4 기계 가공 공정
- 절단 및 잘라내기: 성형 및 용접 프로세스 후 최종 치수를 얻기 위해 탄소강 3중 헤드를 절단하고 잘라야 할 수 있습니다. 고속 강철 또는 카바이드 팁 톱과 같은 정밀 절단 도구를 사용하여 3개의 헤드를 올바른 길이로 절단합니다. 또한 트리잉의 표면에서 과도한 재료 또는 거친 부분을 제거하기 위해 트리밍이 수행됩니다.
- 포트 가공: 3헤드 포트는 파이프 장착 및 연결을 위해 종종 기계 가공이 필요합니다. 여기에는 지정된 공차에 따라 포트의 내측 및 외측 직경을 가공할 뿐만 아니라 용접용 나사산(나사산 연결이 사용되는 경우) 또는 베벨 생성을 포함할 수 있습니다. CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공 센터는 포트의 고정밀 머시닝을 위해 흔히 사용되며 일관된 품질 및 치수 정확성을 보장합니다.
4.5 표면 처리
- 도장: 페인팅 은 탄소강 3개의 헤드가 부식되지 않도록 보호하기 위한 일반적인 표면 처리 방법입니다. 프라이머는 접착력을 높이기 위해 먼저 3헤드 표면에 도포합니다. 그런 다음 하나 이상의 페인트 코팅이 적용됩니다. 사용되는 페인트의 유형은 응용 프로그램 환경에 따라 다릅니다. 예를 들어 해양 환경에서는 에폭시 기반 페인트 등 내염성 및 내부식성이 높은 페인트가 자주 사용됩니다.
- 갈바니징: 갈바니라이징(Galvanizing)은 탄소를 3개의 헤드로 코팅하고 아연 층을 만듭니다. 이 작업은 핫 딥 아연 또는 전기 아연 화를 통해 수행할 수 있습니다. 뜨거운 딥 아연 코팅은 더 두껍고 내구성이 강하여 부식 방지 효과가 뛰어납니다. 아연 코팅은 희생 양극 역할을 하여 코팅이 긁히거나 손상된 경우에도 내부 탄소강의 부식을 방지합니다.
- 발파: 탄소를 이용한 표면 처리를 하기 전에 탄소를 3중 헤드로 세척하고 거칠게 파발하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 작은 금속 샷은 3중 헤드 표면에 고속으로 추진됩니다. 이 방식은 표면에서 녹, 스케일 및 기타 오염 물질을 제거하고, 거친 표면 질감을 만들어 후속 코팅의 접착력을 개선합니다.
성능 매개변수
5.1 압력 베어링 용량
- 압력 등급: 탄소강 3중 헤드 제품은 크기, 벽 두께 및 재질 등급에 따라 다양한 압력 레벨을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 압력 등급은 일반적으로 Sch5s, Sch10s, Sch10, Sch20, Sch30, Sch40s, STD, Sch40, Sch60, Sch80s, XS, Sch80, Sch100, Sch120, Sch140, Sch160 및 XXS 예를 들어, 압력 등급이 Sch40인 3개의 헤드가 특정 압력 레벨을 견딜 수 있고, Sch80 3중 헤드는 높은 압력을 견딜 수 있습니다. 재질의 항복 강도, 3등머리의 직경, 벽 두께 등의 요소를 고려하여 실제 압력 베어링 용량을 관련 표준 및 공식을 기반으로 계산할 수 있습니다.
- 파열 압력: 파열 압력은 3개의 헤드가 재앙적으로 실패하기 전에 견딜 수 있는 최대 압력입니다. 이 매개변수는 파이프라인 시스템의 안전을 보장하는 데 중요합니다. 탄소강 3중 헤드의 설계 및 테스트에서 파열 압력은 이론적 계산과 실험 테스트를 통해 결정됩니다. 제조업체는 샘플 3개의 헤드에 대한 버스트 압력 테스트를 수행하여 설계 및 제조 품질을 확인하는 경우가 많습니다. 3개의 헤드로 된 파열 압력은 안전 마진을 제공하기 위해 정상 작동 압력보다 훨씬 높습니다.
5.2 유동 관련 매개변수
- 유량: 탄소강 3개의 유동 용량은 내부 직경과 내부 표면의 평활도와 관련이 있습니다. 직경이 큰 3중 헤드가 높은 양의 유체가 흐를 수 있습니다. 적절한 제조 및 마감 프로세스를 통해 자연스러운 내부 표면을 만들어 흐름 저항을 줄이고 더 효율적인 흐름을 가능하게 합니다. 유동 용량은 Reynolds 수, 마찰 계수, 3중 머리의 형상을 고려하여 유체 역학 원리를 사용하여 계산할 수 있습니다.
- 유량 저항 계수: 유량 저항 계수는 3 헤드가 유체 흐름에 얼마나 저항하는지 측정한 값입니다. 이 부하는 3개의 머리 모양, 내부 표면의 거칠기, 유동 속도 등의 요소에 영향을 받습니다. 내부 표면이 부드럽고 기하학적 모양이 적절한 잘 설계된 3중 헤드가 낮은 유동 저항 계수를 가지고 있어 유체 유동 중 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 파이프라인 시스템 설계에서 3등머리의 유동 저항 계수는 시스템의 전체 압력 강하를 계산할 때 고려해야 할 중요한 매개 변수입니다.
5.3 온도 저항
- 작동 온도 범위: 탄소강 3중 헤드 제품은 사용된 탄소강 등급에 따라 특정 작동 온도 범위를 갖습니다. 일반적으로 일반 탄소강은 -20°C~400°C의 온도 범위에서 작동할 수 있습니다 그러나 고온 산업용 용광로나 초저온 시스템 등의 일부 특수 응용 분야에서는 특수 내열 코팅이 있는 탄소강 또는 탄소강을 사용하여 작동 온도 범위를 확장할 수 있습니다. 예를 들어, 발전소 증기 파이프라인 시스템에서 3개의 헤드가 고온 증기를 견뎌야 하고, 적절한 내열 특성을 가진 탄소강을 선택해야 합니다.
- 기계적 속성에 미치는 온도 영향: 온도가 변하면 탄소강의 기계적 속성도 변합니다. 고온에서는 탄소강의 강도와 경도가 감소하는 반면 연성 강도는 증가할 수 있습니다. 저온에서 강철은 더 잘 부서지기 때문에 파단 위험이 증가합니다. 3중 헤드가 극한의 온도에 노출되는 경우, 안정적인 작동을 위해 적절한 설계와 재료 선택이 필요합니다.
품질 관리 및 테스트
6.1 검사 기준
- 국가 및 국제 표준: 탄소강 3중 제품은 다양한 국내 및 국제 표준을 충족해야 합니다. 중국에서는 GB/T 12459(연강 버트 용접 피팅의 일반 요구 사항) 및 GB/T 13401(석유 및 천연가스 산업용 강철 버트 용접 피팅)과 같은 표준이 일반적으로 준수되고 있습니다. 국제적으로 ASME B16.9(공장에서 제작한 연강 버트 용접 피팅) 및 ISO 4200(강철 튜브 - 치수 및 단위 길이당 질량)과 같은 표준이 널리 알려져 있습니다. 이 표준에는 3중 제품의 치수, 재질 속성, 제조 공정 및 품질 관리에 대한 요구 사항이 지정되어 있습니다.
- 산업별 표준: 일반적인 표준 외에도 다양한 산업마다 고유의 표준이 있을 수 있습니다. 예를 들어 석유 및 가스 산업에서 API(American Petroleum Institute) 표준 등의 표준이 엄격하게 준수되고 있습니다. 이러한 산업별 표준은 고압 및 부식성 환경을 견뎌야 하는 것과 같은 업계의 고유한 요구 사항 및 안전 문제를 고려합니다.
6.2 테스트 절차
- 육안 검사: 육안 검사는 가장 기본적이고 일반적으로 사용되는 테스트 방법입니다. 검사자
감사를 받은 공급업체 
