סגסוגות פלדה

פלדה היא סגסוגת המורכבת בעיקרה מברזל, בתוספת ריכוז פחמן נמוך (0.04%-‏2.25%) המהווה חומר גלם מועדף בצינורות תעשייתיים. פלדת פחמן ידועה בתכונות כמו חוזק, עמידות ומחיר סביר. היא נמצאת בשימוש נרחב בכל ענפי התעשייה ובמגוון רחב של יישומים. בין היישומים של פלדת פחמן ניתן למצוא שימושים עיקריים ונפוצים כמו קורות תומכות בגשרים ובמבנים, מערכות מים חמים וקיטור, מערכות גז ונפט, תעשייה פטרוכימית, חקלאות ועוד.

על מנת להפיק סוגי פלדה שונים, נוהגים להוסיף לסגסוגת הפלדה אלמנטים נוספים, כמו צורן, מגנזיום, מנגן, כרום וניקל. לאלמנטים הללו השפעה רבה על תכונות הפלדה הסופית - קשיות, גמישות, עמידות בפני חום ועוד.

אחד מסוגי הסגסוגות הנפוצים הוא פלב''מ, פלדה בלתי מחלידה, המכונה גם ''נירוסטה'' ומשקלה כולל 10.5% כרום לפחות ויש לה עמידות גבוהה בפני קורוזיה. כאשר הכרום נחשף לחמצן, נוצרת שכבה דקה של כרום מחומצן על פני המתכת. שכבה זו מונעת מגע בין הברזל לחמצן ובכך מגנה על המתכת שתחתיה. לפלב"מ אינספור שימושים בכל סוגי התעשייה – החל מכלי מטבח וסכו"ם ועד לפיסול, מכשירי חשמל, בנייה, תשתיות וציוד תעשייתי.

מהי פלדת פחמן?

פלדת פחמן היא סגסוגת ברזל המכילה פחמן כיסוד עיקרי, בתוספת חומרים ויסודות אחרים כגון: מנגן, גופרית, זרחן וסיליקון. אחוז הפחמן קובע את תכונות הפלדה, ושיעור הפחמן בסגסוגת זו משפיעה באופן דרמטי על חוזקה, קשיחותה ועמידותה בפני שחיקה של הפלדה, כמו גם על יכולת העיבוד שלה.

נהוג לחלק פלדת פחמן ל-3 קטגוריות עיקריות בהתאם לאחוז הפחמן בסגסוגת:

• פלדת פחמן נמוכה (Low Carbon Steel / Mild Steel) – הסגסוגת מכילה עד 0.25% פחמן. זו פלדת הפחמן הנפוצה ביותר בגלל גמישותה הגבוהה, יכולת הריתוך המעולה והעלות הנמוכה של חומר הגלם. קל לעבד פלדת פחמן נמוכה בעיבוד שבבי (CNC) והחומר מתאים למגוון נרחב של יישומים.
• פלדת פחמן בינונית (Medium Carbon Steel) – הסגסוגת מכילה פחמן בשיעור של 0.25% עד 0.60%. זו פלדה חזקה וקשיחה יותר בהשוואה לפלדת פחמן נמוכה, אך היא פחות גמישה. סוג זה של פלדה מתאים בעיקר ליישומים הדורשים עמידות גבוהה יותר בפני שחיקה וחוזק מבני גבוה.
• פלדת פחמן גבוהה (High Carbon Steel) – הסגסוגת מכילה פחמן בשיעור של 0.60% עד 2.0%. זו פלדה חזקה וקשיחה יותר מבין 3 הקטגוריות, אך היא גם שבירה וקשה יותר לריתוך. פלדת פחמן גבוהה משמשת ליישומים כמו ייצור כלים, קפיצים ורכיבים הדורשים עמידות ברמה גבוהה בפני שחיקה.

השפעת הפחמן על תכונות הפלדה :ככל שאחוז הפחמן בפלדה עולה, כך עולה חוזקה (Strength) וקשיותה(Hardness) , אך במקביל פוחתות הגמישות (Ductility) ויכולת הריתוך (Weldability) שלה. מבחינת עמידות בפני קורוזיה, פלדת פחמן חשופה לחלודה יותר מסגסוגות אחרות כמו נירוסטה, אך ניתן לטפל בכך באמצעות ציפויים מתאימים.

יתרונות פלדת פחמן בצינורות תעשייתיים

לפלדת פחמן ישנם שלל יתרונות בצינורות תעשייתיים, אחד מהשימושים העיקריים בסגסוגת זו. היתרונות המרכזיים של פלדת פחמן שהופכים אותה לחומר גלם מועדף בצינורות תעשייתיים הינם:

• חוזק מכני גבוה יחסית לעלות: פלדת פחמן מספקת חוזק מכני גבוה ומרשים, יכולת נשיאת עומסים גבוהה, ועלותה נמוכה משמעותית בהשוואה לחומרי גלם יקרים יותר כמו נירוסטה או סגסוגת מיוחדת אחרת.
• ריתוך פשוט ויעיל: פלדת פחמן נמוכה ובינונית מתאימה לעבודות ריתוך קלות ומהירות, לכן היא מפשטת תהליכי התקנה ותחזוקה, ובנוסף היא מפחיתה עלויות.
• התאמה ללחצים גבוהים וטמפרטורות קיצוניות: לצינורות תעשייתיים מפלדת פחמן יש עמידות גבוהה מאוד ללחצים פנימיים וחיצוניים גבוהים, והצינורות שומרים על יציבות מבנית גם בטמפרטורה קיצונית, נמוכה או גבוהה מאוד. לכן, צינורות תעשייתיים מפלדת פחמן אידיאליים לתעשיות תהליכיות.
• עלות נמוכה ביחס לחלופות: אחד מהיתרונות המרכזיים של צינורות תעשייתיים מפלדת פחמן הוא העלות הנמוכה ביחס לחלופות, במיוחד עבור פרויקטים רחבי היקף בתעשיות השונות שבהם לשיקולי התקציב יש משקל רב.
• זמינות גבוהה וקשת יישומים רחבה: החומר נפוץ וזמין ברחבי העולם, וניתן להשיג מגוון רחב של צינורות תעשייתיים מפלדת פחמן במבחר מידות וצורות, כלומר הפלדה מספקת גמישות תכנונית גבוהה.

תחומי יישום נפוצים

צינורות פלדת פחמן הם הבחירה המועדפת בתעשיות רבות:
• מערכות קיטור ומים חמים: עמידות לטמפרטורות ולחצים גבוהים הופכת אותה לאידיאלית להובלת קיטור, מים חמים ונוזלים תעשייתיים אחרים.
• מערכות נפט וגז: שימוש נרחב בקווי הולכה, צנרת עיבוד ומתקני אחסון, בשל החוזק והיכולת לעמוד בתנאי לחץ וטמפרטורה משתנים.
• תעשייה פטרוכימית: הובלת חומרים כימיים שונים (עמידות מבנית גבוהה).
• תעשיות בנייה ותשתיות: יישום נרחב בצנרת מים וביוב עירונית, קווי אספקת גז, ובתשתיות מבנים גדולים.
• תעשייה חקלאית: מערכות השקיה בלחץ גבוה, צנרת לשאיבת מים ויישומים נוספים.

חידושים טכנולוגיים בצינורות פלדת פחמן

• ציפויים מתקדמים נגד קורוזיה: פיתוח ציפויים חדשים המאריכים משמעותית את חיי הצינורות, גם בסביבה אגרסיבית, לדוגמה ציפוי אבץ (גלוון), אפוקסי, פוליאתילן ועוד.
• טכנולוגיות עיבוד קר לחוזק משופר: תהליכי ייצור מתקדמים טכנולוגית כמו Cold Rolling ומשיכה קרה, לשיפור החוזק והקשיחות ללא צורך להוסיף יסודות יקרים.
• שילוב חיישנים לניטור לחץ וטמפרטורה: ייצור צינורות חכמים המשולבים בחיישנים לניטור לחץ ו/או טמפרטורה, לצורך אופטימיזציה של תהליכים ולניטור מוקדם של תקלות ומניעת כשלים.
• שימוש בצנרת דקה במשקל נמוך ועמידה ללחצים: ייצור צינורות עם דופן דקה יותר המפחיתה את משקל הצינור ועלויות ההובלה וההתקנה, מבלי להתפשר על עמידות ללחצים גבוהים.

השוואה מול חומרי גלם אחרים

המלצות לבחירת חומר גלם

בחירת חומר גלם המתאים לצינורות תעשייתיים של טכנובר היא החלטה אסטרטגית המשפיעה על ביצועים, עלויות הפרויקט, עמידות ותחזוקה שוטפת. צינורות מפלדת פחמן הפכו לבחירה מועדפת ואופטימלית ביישומים רבים, בזכות השילוב של חוזק, עמידות, עלות – תועלת, במיוחד אם משתמשים בצינורות בעלי ציפוי מתקדם.

מעוניינים בייעוץ מקצועי להתאמת פתרונות של צינורות תעשייתיים מפלדת פחמן לפרויקט הספציפי שלכם? צרו קשר עם צוות המומחים של טכנובר עוד היום – נשמח לעמוד לשירותכם ולספק לכם את הפתרון המדויק ביותר לדרישותיכם. צרו קשר