กรรมวิธีในการผลิตท่อมีตะเข็บ และท่อไร้ตะเข็บ

            กรรมวิธีในการผลิตท่อมีตะเข็บ และท่อไร้ตะเข็บ

            ท่อเหล็ก หรือท่อสแตนเลสที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน จะสามารถแบ่งตามกรรมวิธีการผลิตได้เป็น 2 กลุ่มหลักๆ คือ ท่อมีตะเข็บ (Welded Pipe) และท่อไร้ตะเข็บ (Seamless Pipe)

1. ท่อมีตะเข็บ
   
             ท่อมีตะเข็บ เป็นท่อที่เหมาะกับแรงดันที่ไม่สูงนัก เช่น เป็นท่อปล่อยน้ำทิ้ง ท่อปล่อยลมไหลผ่าน ท่อน้ำประปา สาเหตุที่ไม่เหมาะกับงานที่ต้องทนแรงดันสูง เพราะกรรมวิธีการผลิต การเชื่อมรอยต่อให้ติดกันกลายเป็นท่อ มีโอกาสที่จะเกิดรอยแตกตรงส่วนรอยต่อได้
             ท่อชนิดนี้มีกรรมวิธีการผลิตคร่าวๆ คือ การนำแผ่นคอยล์มาคลี่ออก จากนั้นก็นำมาม้วน ซึ่งการม้วนก็จะมีทั้งวิธีการม้วนตามแนวยาว หรือม้วนแบบ Spiral จากนั้นก็เชื่อมตรงรอยต่อ และตัดตามความยาวตามที่เราต้องการ อย่างไรก็ตามท่อมีตะเข็บ ก็ยังสามารถแบ่งประเภทได้อีก ตามวิธีการเชื่อมตะเข็บ ดังต่อไปนี้
             - Electric Resistance Welding (ERW) เป็นวิธีการเชื่อมโดยอาศัยแรงอัด (pressing) ในขณะที่ตะเข็บหลอมละลายด้วยความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า โดยไม่มีการอาร์ค (arc) กรรมวิธีผลิตเริ่มต้นด้วยการคลี่เหล็กแผ่นออกจากคอยล์ จากนั้นจะค่อยๆม้วนเหล็กแผ่นให้เป็นรูปทรงกระบอกอย่างต่อเนื่อง ผ่านลูกรีดหลายแท่นโดยไม่ต้องใช้ความร้อน (cold forming) แล้วทำการผ่านกระแสไฟฟ้าตกคร่อมระหว่างขอบทั้งสองของตะเข็บ ความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าจะทำให้ขอบของเหล็กร้อนแดงที่อุณหภูมิระหว่าง 1200 °C ถึง 1400°C (2200°F ถึง 2600°F) แล้วจึงกดอัดให้ตะเข็บติดกัน ท่อที่ผลิตด้วยวิธีนี้จะมีตะเข็บตรง (Longitudinal welded seam)
             - Butt Weldng (FBW) หรือ Hot Pressure Welding เป็นวิธีการเชื่อมโดยอาศัยแรงอัด (pressing) ในขณะที่ตะเข็บร้อนแดงด้วยความร้อนจากเตาเผา กรรมวิธีผลิตเริ่มต้นด้วยการคลี่เหล็กแผ่นออกจากคอยล์ จากนั้นป้อนแผ่นเหล็กผ่านเตาเพื่อทำการให้ความร้อน โดยแผ่นเหล็กจะได้รับความร้อนทั่วทั้งแผ่น แต่ด้วยเทคนิคการจัดเรียงหัวเผาในเตา จัดให้บริเวณขอบแผ่นเหล็กร้อนที่สุด จากนั้นค่อยๆ ม้วนเหล็กแผ่นให้เป็นรูปทรงกระบอกอย่างต่อเนื่อง โดยผ่านลูกรีดหลายแท่น (hot forming) แล้วจึงกดอัดให้ตะเข็บติดกัน ท่อที่ผลิตด้วยวิธีนี้จะมีตะเข็บตรง (Longitudinal welded seam)
             - Electric Fusino Welding (EFW) เป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้กระแสไฟฟ้าในการอาร์คบริเวณแนวเชื่อมให้หลอมละลายติดกัน โดยอาจใช้ลวดเชื่อม (filler metal) หรือไม่ใช้ก็ได้
             โดยทั่วๆไป ท่อเหล็กมีตะเข็บ หรือท่อสแตนเลสมีตะเข็บที่เราพบเจอ จะผลิตด้วยวิธีการ ERW
2. ท่อไร้ตะเข็บ (Seamless Pipe)
   
             ท่อเหล็กไม่มีตะเข็บ (ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ, Seamless Pipe, SMLS Pipe) เหมาะกับงานที่ต้องรับแรงดันสูง  เช่นงานน้ำมัน  งานแก็ส  เพราะเป็นงานที่ต้องอาศัยความปลอดภัยมาก  ท่อจะแตกไม่ได้  กรรมวิธีในการผลิตท่อเหล็กไม่มีตะเข็บโดยคร่าวๆ  คือ  การนำเพลาตันไปหลอมให้ร้อน  จากนั้นก็เจาะทะลุเพลาตันให้เป็นรูกลวงไป  เราก็จะได้ท่อเหล็กไม่มีตะเข็บ

มารู้จักสแตนเลสกันเถอะ

          สแตนเลสคืออะไร หลายคนอาจจะยังไม่เข้าใจ บางคนเข้าใจว่าเหล็กผิวเงาๆก็คือสแตนเลสนั่นแหละ แต่ในความเป็นจริงแล้วเรามองอย่างนั้นไม่ได้ โดยทั่วไปสแตนเลส หรือเหล็กกล้าไร้สนิม คือการผสมกันของธาตุเหล็ก และโครเมียม ซึ่งมีส่วนผสมเพียงสองอย่างนี้ก็เรียกมันได้ว่าเป็นสแตนเลสได้แล้ว แต่สแตนเลสจะมีเกรดดีขนาดไหน ก็ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนต่างๆที่รวมกันไปอีก เช่นนิกเกิล คาร์บอน โครเมียม โมลิดินัม ส่วนประกอบที่อัตราส่วนต่างกัน ก็ทำให้กลายเป็นสแตนเลสต่างเกรดกัน

          โดยทั่วไปสแตนเลสที่เรานิยมใช้กันได้แก่ สแตนเลสเกรด 304 ซึ่งเป็นเกรดมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไป เพราะโอกาสเกิดสนิมได้ยากในสภาพทั่วไป ซึ่งวิธีที่จะแยกว่าสแตนเลสตัวนี้เป็นเกรด 304 หรือไม่ ก็จะดูที่ค่านิกเกิล ซึ่งหากมีมาก ก็จะมีโอกาสเกิดสนิมได้ยาก ค่านิกเกิลของสแตนเลส 304 จะอยู่ที่ประมาณ 8% ซึ่งนั่นไม่ได้แปลว่าสแตนเลสที่มีค่านิกเกิลต่ำกว่า หรือสูงกว่า 8% จะไม่ใช่สแตนเลส มันก็คือสแตนเลสเหมือนกัน แต่อาจจะเกรดต่ำลงมาหรือเกรดสูงขึ้นไป ซึ่งเราจะมาพูดถึงเรื่องนี้กันอีกทีหลังนะครับ

          บางท่านเข้าใจว่าสแตนเลสที่ดี แม่เหล็กจะดูดไม่ติด ซึ่งความจริงแล้วสแตนเลสทุกเกรด ล้วนมีคาร์บอน (เหล็ก) เป็นส่วนประกอบ ซึ่งจะมากน้อยกันไป ก็แล้วแต่เกรดของมัน ดังนั้นแม่เหล็กจะดูดติด ดูดติดตั้งแต่อ่อนๆ รู้สึกได้ยาก จนถึงรู้สึกถึงแรงดึงของแม่เหล็ก แต่สแตนเลสเกรด304 ในตอนที่มันเป็นแผ่นใช้แม่เหล็กจะดูดไม่ติดนะครับ แต่หากมีการนำไปขึ้นรูป ทำให้การเรียงตัวโมเลกุลต่างไปก็อาจจะมีแม่เหล็กดูดติดได้ แต่จะรู้สึกเพียงอ่อนๆ เทียบกันแล้วกับสแตนเลสเกรด 430 เราจะรู้สึกถึงแรงดึงตั้งแต่มันยังเป็นแผ่นมาเลยครับ

          เรื่องของสนิม บางท่านเข้าใจว่าสแตนเลสไม่มีทางเป็นสนิม อันนี้สามารถบอกได้เลยครับว่าไม่จริง สแตนเลสจะมีส่วนผสมของคาร์บอน (เหล็ก) อยู่แล้ว ดังนั้นถ้ามันมีคาร์บอน ก็คือมีโอกาสที่จะเกิดสนิม แต่มันไม่ได้เกิดขึ้นได้ง่ายๆครับ หากเราใช้งานให้ถูกกับสภาพของมัน แล้วที่สำคัญหากท่านเห็นสแตนเลส304 กับ 304L แล้วอยากรู้ว่ามันต่างกันยังไง ตัว L คือมันจะบอกว่า Low Carbon คือมีส่วนประกอบของธาตุเหล็กน้อย ดังนั้นโอกาสในการเกิดสนิมก็จะยากกว่า