لوله های جوشی درز مستقیم لوله های فولادی هستند که از خم کردن صفحات فولادی یا نوارهای فولادی و سپس جوشکاری در امتداد محور طولی تشکیل می شوند. آنها عمدتاً به دو مسیر تولید تقسیم میشوند: جوشکاری با مقاومت فرکانس بالا-ERW/HFW (برای قطرهای متوسط و کوچک) و جوشکاری با درز مستقیم LSAW (برای قطرهای بزرگ و دیوارهای ضخیم). در اینجا تجزیه و تحلیل کامل و دقیق از کل فرآیند تولید است.
I. آماده سازی مواد خام و پیش تصفیه (مشترک در هر دو فرآیند)
1. پذیرش و بازرسی مواد اولیه
- مواد اولیه:کویل نورد گرم (ERW)، صفحات فولادی با ضخامت متوسط- (LSAW)، موادی مانند فولاد خط لوله Q235، Q355، X42 تا X80 و غیره.
- بازرسی:
- - تأیید گواهی کیفیت (ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی)
- - آزمایش اولتراسونیک صفحه کامل (بازرسی صفحه): لایهبندی داخلی، آخالها و ترکهای صفحات فولادی را بررسی کنید.
- - بازرسی بصری: بدون زنگ زدگی، فرورفتگی، خراش یا موج-مانند تغییر شکل.
2. پیش-تصفیه صفحات فولادی/نوارهای فولادی
- فرآیند ERW (نوارهای فولادی):
- باز کردن سیم پیچ: باز کردن سیم پیچ فولادی روی دستگاه
- صاف کردن: دستگاه صاف کردن چند غلتکی برای از بین بردن استرس غلتکی
- برش / فرز لبه: برش یا فرز کردن طرفین برای اطمینان از عرض ثابت و لبه های صاف
- جوش-به-لبه: جوشکاری سر و دم نوار فولادی برای دستیابی به تولید مداوم
- ذخیره سازی کویل زنده: بافر برای تولید مداوم
- فرآیند LSAW (صفحه فولادی):
1. برش به طول ثابت: صفحه فولادی را با توجه به طول یک لوله برش دهید.
2. فرز لبه: هر دو طرف را آسیاب کنید، فرزهای استاندارد (مانند V-شکل) را پردازش کنید، فرزها و زاویه ها را کنترل کنید.
3. قبل از خم شدن: برای اطمینان از تراز مناسب اتصال و جلوگیری از تغییر شکل "گلابی{4}" از یک ماشین قبل از خم کردن استفاده کنید.
II. فرآیند تشکیل (تفاوت اصلی)
1. جوشکاری فرکانس بالا ERW/HFW - رول شکل دهی پیوسته
- آرایش دوک / چند-شکل گیری پیوسته پایه:
- نوار فولادی تحت 20 تا 36 رول شکل دهی قرار می گیرد که به تدریج از ورق → لوله باز → لوله دایره ای متصل شده تبدیل می شود.
- بخش شکل دهی: شکل دهی خشن → شکل دهی ریز → بخش اکستروژن
- کنترل های کلیدی: تراز لبه، انحراف لبه کمتر یا مساوی 0.15 تن، بیضی بودن
2. LSAW جوشکاری زیرپوستی - تشکیل JCOE/UOE (قطر بزرگ)
- تشکیل JCO (معمولاً استفاده می شود):
1. شکل دهی J: نیمی از ورق فولادی به شکل J مهر شده است
2. شکل گیری C: نیمه دیگر به شکل C مهر می شود
3. O Forming: کل قطعه به هم متصل می شود تا یک لوله دایره ای باز-
4. انبساط (E): انبساط مکانیکی کامل-برای افزایش دقت اندازه و حذف تنش داخلی
III. فرآیند جوشکاری (تفاوت هسته)
1. ERW/HFW جوشکاری با مقاومت بالا-(بدون فلز پرکننده)
- اصل: استفاده از جریان فرکانس بالا-، جلوه پوست + اثر مجاورت
- لبه به سرعت تا دمای 1300-1500 درجه تا حالت مذاب گرم می شود
- غلتک فشاری فشار، آهنگری و ذوب را برای ایجاد پیوند متالورژیکی بین مواد پایه اعمال می کند.
- فرآیند:
1.-جوشکاری با فرکانس بالا: دستگاه جوش القایی/تماسی با فرکانس بالا-
2. سوراخ کردن: خراش های داخل و خارج درز جوش، خارهای جوش را از بین می برند.
3. عملیات حرارتی جوشکاری (اختیاری): بازپخت با فرکانس متوسط-برای از بین بردن تنش جوشکاری
2. درز مستقیم LSAW جوش زیردریایی قوس الکتریکی (دولایه-چند لایه-دو طرفه)
1. پیش-جوشکاری (جوشکاری ثابت): جوشکاری محافظ گاز MAG برای تراز مداوم درز
2. جوش داخلی: چند سیم جوش قوس زیر آب در داخل لوله (1-4 سیم)، با تفنگ جوش خودکار
3. جوش بیرونی: چند سیم-جوش قوس زیر آب در خارج از لوله (1-4 سیم)
- پارامترها: جریان 500-1000 آمپر، ولتاژ 30-38 ولت، سرعت 0.5-1.2 متر در دقیقه
IV. تکمیل جوش و تصحیح ابعاد
1. خنک کننده و برش
- هوا-خنک کردن / آب-خنک کردن تا دمای اتاق
- برش به طول مشخص شده (با اره پرنده / اره کردن)
2. تکمیل بعدی
- ERW:
- واحد گرد کردن/قطر ثابت: دقت قطر بیرونی را تضمین میکند
- صاف کردن: دستگاه صاف کننده 2-4 رول
- LSAW:
- انبساط مکانیکی (فرایند E): انبساط کامل-طول، بیضوی کمتر یا مساوی ±0.5%D
- گرد کردن انتهای لوله، پخ زدن سر صاف
3. پردازش انتهای لوله
- پخ کردن/پیچ کردن: برای سهولت در-جوشکاری در محل، اریب های جوشکاری (30 درجه - 37.5 درجه ) ایجاد کنید
V. کامل-بازرسی کیفیت فرآیند (کنترل کیفیت بحرانی)
1. تست اولتراسونیک (UT)
- 100% بازرسی از بازرسی صفحه و درزهای جوش: ترک، نفوذ ناقص، گنجاندن سرباره
2. آزمایش اشعه ایکس--اشعه (RT)
- 100% تلویزیون صنعتی/عکاسی از درزهای جوش، طبق استانداردهای API/GB
3. تست هیدرواستاتیک
- آزمایش فشار متوالی: P=2St/D (S=قدرت تسلیم، t=ضخامت دیوار، D=قطر بیرونی)
- فشار را برای 5 تا 10 ثانیه حفظ کنید، بدون نشتی، بدون تغییر شکل
4. آزمایش غیر مخرب (NDT)
- ذرات مغناطیسی/فونون (MT/PT): ترکهای سطحی
5. آزمایشات فیزیکی و شیمیایی (دسته ای)
- کشش، خمش، ضربه، متالوگرافی، سختی
VI. تصفیه سطح و ذخیره سازی محصول نهایی
1. درمان سطحی
- حذف زنگ زدگی: شات بلاست / سندبلاست (درجه Sa2.5)
- حفاظت در برابر خوردگی: رنگ آمیزی، گالوانیزه، لایه ضد خوردگی 3PE- (خطوط لوله نفت و گاز)
2. شناسایی و بسته بندی
- علامت گذاری: مشخصات، مواد، شماره کوره، استاندارد، علامت تجاری
- بسته بندی، توزین، ذخیره سازی
VII. نکات کلیدی کنترل کیفیت
- شکلدهی: بعد افست، بیضی بودن، تراز لبه
- جوشکاری: دما، نیروی اکستروژن، سرعت، ارتفاع جوش
- عملیات حرارتی: دمای بازپخت، زمان نگهداری (تسکین استرس)
- آزمایش غیر مخرب: 100% UT/RT، بدون نشتی تحت فشار آب
- گسترش: نرخ گسترش 0.5% - 1.5% (LSAW)