چه چیزی باعث ضخامت ناهموار دیوار لوله فولادی می شود؟ به چه مواردی باید توجه کرد؟

ناهمواری ضخامت دیواره لوله های فولادی را می توان به ناهمواری ضخامت دیواره جانبی (تفاوت بین حداکثر و حداقل ضخامت دیواره در همان مقطع{0}}) و ناهمواری ضخامت دیواره طولی (نوسان ضخامت دیواره در طول لوله) تقسیم کرد. یکی از رایج ترین نقص های دقت ابعاد در تولید لوله های فولادی است. علل آن به شدت با فرآیند تولید مرتبط است. دلایل اصلی بین لوله های بدون درز و لوله های جوش داده شده به طور قابل توجهی متفاوت است. در عین حال، تحت تأثیر عوامل متعددی مانند مواد خام، تجهیزات و عملیات است.

1. انحرافات ذاتی مواد خام

• لوله های فولادی بدون درز: تحمل قطر شمش لوله بزرگ است، گردی ضعیف است، تخلخل مرکزی / انقباض کوره یا جداسازی ترکیب وجود دارد، که به طور مستقیم باعث خروج از مرکز در ضخامت دیوار پس از سوراخ می شود. اگر دمای گرمایش پیبیلت pe ناهموار است (با اختلاف دمای قابل توجه بین دیواره های داخلی و خارجی و بخش های سر و دم)، مقاومت تغییر شکل ناسازگار است و پس از تغییر شکل سوراخ، انحراف ضخامت دیواره بیشتر تقویت می شود.
• لوله های فولادی جوش داده شده:تحمل ضخامت نوار فولادی / صفحه فولادی بیش از حد است. در همان رول نوار فولادی "نازک شدن لبه" (ضخامت لبه کمتر از قسمت میانی است) یا نوسان ضخامت در سر و دم نوار فولادی وجود دارد که مستقیماً به ناهمگنی ضخامت دیواره طولی و عرضی بدنه لوله تبدیل می شود. هنگامی که نوار فولادی دارای خمیدگی هلالی است، نوسان در زاویه شکل دهی نیز به طور غیر مستقیم باعث انحراف ضخامت دیواره می شود.

2. انحرافات فرآیند در فرآیندهای شکل دهی/غلتد

• فرآیند سوراخ کردن لوله بدون درز -: این منبع اصلی ضخامت دیواره ناهموار در سراسر لوله است. فرسودگی و خارج از مرکز بودن سر دستگاه سوراخ‌کن، خم شدن میله فشار، وسط نامناسب شمش لوله، عدم تقارن در زاویه شیب رول‌ها و تنظیم نامعقول میزان امتداد میله فشار، همگی می‌توانند باعث "انحراف مرکز" در حین سوراخ‌کردن لوله خام و در نتیجه ضخیم‌بودن کل دیواره فولادی ec شوند.
• لوله بدون درز - فرآیند نورد مداوم و کاهش اندازه: تنظیم ناسازگار شکاف رول در دستگاه نورد پیوسته، سایش ناسازگار قالب، کشش نورد ناپایدار (کشش فولاد / فولاد انباشته)، می تواند باعث نوسانات طولی در ضخامت دیواره در طول لوله شود. مقدار کاهش بیش از حد در دستگاه کاهش سایز، تطبیق نامناسب تنش، نه تنها انحراف ضخامت دیواره اصلی را تقویت می کند، بلکه منجر به ضخیم شدن معمولی ضخامت دیواره انتهای لوله می شود (با ضخامت دیواره انتهایی بیشتر از قسمت میانی بدنه لوله).
• لوله فولادی-سرد کشیده: ساییدگی و آسیب به قالب خارجی و سر هسته، دقت مرکزی ناکافی، سرعت کشش ناپایدار، روانکاری ناهموار، می تواند منجر به کاهش ضخامت دیواره ناسازگار شود که منجر به انحراف ضخامت دیواره طولی یا جانبی می شود.
• فرآیند شکل‌گیری و اندازه‌گیری لوله‌های جوشی -: تنظیم فشار ناسازگار رول های شکل دهنده، مقدار تغییر شکل خمشی ناسازگار در لبه ها، می تواند باعث ایجاد تفاوت تغییر شکل در ضخامت دیواره هر دو طرف پس از جوشکاری شود. وسط نامناسب قالب در دستگاه اندازه‌گیری، اختلاف ضخامت دیواره جانبی را تشدید می‌کند. کنترل نامناسب مقدار اکستروژن در ناحیه جوش نیز می تواند منجر به ناهنجاری های موضعی ضخامت دیواره شود.

3. دقت ناکافی تجهیزات و ابزار

• دقت پردازش رول های نورد و پروفیل های قالب مطابق با استانداردها نیست.پس از تولید درازمدت-ممکن است سایش ناهموار یا فروپاشی موضعی را تجربه کنند که نمی تواند ابعاد شکل دهی پایدار را تضمین کند.
• دقت تراز دستگاه های راهنما، سنبه ها/ سربرگ ها ضعیف است.یا سنبه ها ممکن است خم شده یا به طور ناموزون ساییده شوند که باعث انحراف لوله فولادی در حین نورد و در نتیجه تغییر شکل نیروی نامتقارن می شود.
• سفتی تجهیزات اصلی کافی نیست. در طول نورد لوله‌های بزرگ-ضخیم-، مقدار پرش به شدت نوسان می‌کند، و مقدار واقعی مقدار کاهش به‌طور قابل‌توجهی از مقدار تنظیم‌شده منحرف می‌شود.

4. عملیات و کنترل فرآیند ناکافی

• پس از تغییر مشخصات، تغییر رول / نازل سوئیچینگ، اشکال زدایی کافی انجام نشد. اولین دسته از لوله های فولادی بدون بررسی کامل ضخامت دیواره تولید شد.
• توزیع دما در کوره گرمایش ناهموار بود و ریتم گرمایش نامعقول بود. اختلاف دمای بیلت های لوله از محدوده مجاز فرآیند فراتر رفت.

1. نکات کلیدی برای کنترل تولید

• ورود مواد خام را به شدت کنترل کنید:بازرسی استاندارد در مورد قطر، گرد بودن، کیفیت سطح بیلت ها و همچنین تحمل ضخامت و اختلاف ضخامت لبه نوارهای فولادی انجام دهید. مواد خام فاقد صلاحیت نباید وارد تولید شوند. قبل از سوراخ کردن بیلت از دقت وسط اطمینان حاصل کنید.
• کالیبراسیون و تعویض منظم ابزارها:استانداردهای تشخیص سایش را برای رول ها، سرها، هسته ها و قالب ها ایجاد کنید. اگر از حد مجاز فراتر رفتند فوراً آنها را تعویض کنید. پس از هر تغییر ابزار یا تغییر مشخصات، تنظیم مرکز و ابتدا{1}}اندازه گیری ضخامت دیواره قطعه را انجام دهید، و فقط در صورتی که واجد شرایط باشد، تولید دسته ای را ادامه دهید.
• بهینه سازی پایداری پارامترهای فرآیند: کنترل یکنواختی گرمایش بیلت، کاهش اختلاف دما بین سر و دم و داخل و خارج. سرعت نورد، کشش و مقدار کاهش را دقیقاً مطابقت دهید تا از نوسانات قابل توجه جلوگیری شود. برای مشکل ضخیم شدن دم در سرهای کاهش ثابت، سیستم کشش و فرآیند جبران نازک شدن انتهایی را می توان برای بهبود وضعیت بهینه کرد.
• حلقه های تشخیص آنلاین را پیکربندی کنید: سیستم‌های اندازه‌گیری ضخامت آنلاین اولتراسونیک یا رادیوگرافیک را برای نظارت بر انحرافات ضخامت دیواره‌های طولی و جانبی در زمان واقعی نصب کنید و پارامترهای نورد را به صورت هماهنگ برای اصلاح سریع انحرافات تنظیم کنید.

2. اقدامات احتیاطی برای پذیرش محصول

• به شدت تایید کنیدانحراف مجاز ضخامت دیوار مطابق با استانداردهای قابل اجرا (مانند GB/T 8163، API 5L، ASTM A106، DIN 2448 و غیره): تحمل ضخامت دیواره در لوله‌های صنعتی معمولی معمولاً ± 10% تا ± 12.5% ​​است، در حالی که برای لوله‌های precision بالا{7}.
• این بازرسی باید موقعیت‌های کلیدی مانند قسمت میانی بدنه لوله، هر دو انتها و درزهای جوش (لوله‌های جوشی) را پوشش دهد، نه تنها ضخامت دیواره تک نقطه‌ای را اندازه‌گیری کند، بلکه حداکثر/حداقل ضخامت دیواره همان بخش را نیز تشخیص دهد و ناهمواری ضخامت دیوار را نیز محاسبه کند.
• برای لوله های فولادی با انحرافات ضخامت دیواره بحرانی، تأیید اضافی گردی لازم است تا از قضاوت نادرست ضخامت دیوار به دلیل "تغییر شکل فشاری" جلوگیری شود.
• روش نظارت بر ضخامت دیوار روی خط- وجود نداشت.در طول تولید، پارامترها را نمی توان در زمان واقعی تنظیم کرد و انحرافات همچنان جمع می شوند.

3. اقدامات احتیاطی در پردازش و استفاده از پست{1}}

• قبل از انجام پردازش های ثانویه مانند رزوه کشی، خمش، شعله ور شدن و کشش سرد، لازم است انحراف ضخامت دیوار را مجددا بررسی کنید. هنگام پردازش لوله های فولادی با ضخامت شدید نابرابر، ممکن است مشکلاتی مانند ترک خوردگی، مشخصات نخ نامناسب و نازک شدن بیش از حد در سمت بیرونی لوله خم شده رخ دهد.
• برای سناریوهای تحمل فشار-خطوط لوله و بار ساختاری-، باید توجه ویژه ای شود: ضخامت ناهموار دیوار می تواند باعث تمرکز تنش، کاهش فشار کلی- ظرفیت باربری و ایمنی سازه شود. در شرایط فشار{4} و خورنده بالا، خطر خرابی موضعی تشدید خواهد شد.
• در طول ذخیره سازی و حمل و نقل، از فشار دادن یا ضربه زدن اجسام سنگین خودداری کنید و از تغییر شکل موضعی انتهای لوله که منجر به انحراف اندازه گیری ضخامت دیواره می شود، جلوگیری کنید.