Ocelové trubky a výrobní procesy

Zavedení

Nástup technologie válcoven a její rozvoj během první poloviny devatenáctého století předznamenal i průmyslovou výrobu trubek a trubek. Zpočátku byly válcované pásy plechu tvarovány do kruhového průřezu nálevkovým uspořádáním nebo válci a poté svařovány na tupo nebo přeplátováním stejným teplem (proces kovářského svařování).

Ke konci století se staly dostupné různé procesy pro výrobu bezešvých trubek a trubek, přičemž objemy výroby rychle narůstaly během relativně krátké doby. Navzdory aplikaci dalších svařovacích procesů vedl pokračující vývoj a další zdokonalování bezešvých technik k téměř úplnému vytlačení svařovaných trubek z trhu, což mělo za následek, že bezešvé trubky a trubky dominovaly až do druhé světové války.

Během následujícího období vedly výsledky výzkumu technologie svařování k obratu v prosperitě svařovaných trubek, s narůstajícími vývojovými pracemi a širokým rozšířením mnoha procesů svařování trubek. V současné době připadá na procesy svařování asi dvě třetiny světové výroby ocelových trubek. Z tohoto čísla však asi jedna čtvrtina má formu takzvaných velkoprůměrových trubek v rozsahu velikostí mimo ty, které jsou ekonomicky životaschopné při výrobě bezešvých trubek a trubek.

Německý komentář je brilantní...doufejme, že rozumíte tomu, co řečník říká a ukazuje (-:

Bezešvé trubky a potrubí

Hlavní výrobní procesy bezešvých trubek vznikly koncem devatenáctého století. S vypršením platnosti patentu a vlastnických práv se různý paralelní vývoj, který byl původně sledován, zmenšil a jejich jednotlivé formovací fáze byly sloučeny do nových procesů. Dnešní stav techniky se vyvinul do bodu, kdy jsou preferovány následující moderní vysoce výkonné procesy:

Kontinuální proces válcování trnu a proces tlačení stolice v rozsahu velikostí od cca. Vnější průměr 21 až 178 mm.

Vícestojanový zátkový mlýn (MPM) s řízenou (vázanou) plovoucí trnovou tyčí a proces zátkového mlýna v rozsahu velikostí od cca. Vnější průměr 140 až 406 mm.

Proces děrování křížovým válečkem a poutnického válcování v rozsahu velikostí od cca. Vnější průměr 250 až 660 mm.

Proces trnové frézy

V procesu trnového mlýna se používá plný kruh (sochor). Ohřívá se v rotační nístějové ohřívací peci a poté se propichuje děrovačem. Proražený předvalek nebo dutá skořepina se válcuje trnovou válcovací stolicí, aby se zmenšil vnější průměr a tloušťka stěny, která tvoří vícedélkovou mateřskou trubku. Matečná trubka je znovu ohřívána a dále redukována na specifikované rozměry pomocí napínacího reduktoru. Trubka je poté ochlazena, řezána, narovnána a podrobena dokončovacím a kontrolním procesům před expedicí.

* Poznámka: Procesy označené hvězdičkou jsou prováděné specifikace a/nebo požadavky zákazníka

Mannesmannův proces zátkového mlýna

Plug Mill Process, používá se plný kruh (sochor). Rovnoměrně se zahřívá v rotační nístějové ohřívací peci a poté se propichuje Mannesmannovým děrovačem. U propíchnutého sochoru nebo dutého pláště se zmenší vnější průměr a tloušťka stěny. Válcovaná trubka současně leštěna uvnitř i vně navíjecím strojem. Navinutá trubka je pak dimenzována kalibrační frézou na stanovené rozměry. Od tohoto kroku prochází trubka rovnačkou. Tímto procesem se dokončí tepelné zpracování trubky. Trubka (označovaná jako mateřská trubka) se po dokončení a kontrole stává hotovým výrobkem.

Svařované trubky a trubky

Od té doby, co bylo možné vyrábět pásy a desky, se lidé neustále pokoušeli ohýbat materiál a spojovat jeho okraje za účelem výroby trubek a trubek. To vedlo k vývoji nejstaršího svařovacího procesu, kovářského svařování, který je starý více než 150 let.

V roce 1825 získal britský obchodník se železem James Whitehouse patent na výrobu svařovaných trubek. Proces sestával z kování jednotlivých kovových plátů přes trn, aby se vytvořila trubka s otevřeným švem, a poté zahřátí spojovacích hran otevřeného švu a jejich svaření jejich mechanickým slisováním na tažném stole.

Technologie se vyvinula do bodu, kdy bylo možné pás vytvořit a svařit jedním průchodem ve svařovací peci. Vývoj této koncepce svařování na tupo vyvrcholil v roce 1931 Fretz-Moonovým procesem, který vymyslel Američan J. Moon a jeho německý kolega Fretz.

Svařovací linky využívající tento postup úspěšně fungují dodnes při výrobě trubek do vnějších průměrů cca. 114 mm. Kromě této techniky svařování tlakem za tepla, při které se pás zahřeje v peci na svařovací teplotu, vymyslel Američan E. Thomson v letech 1886 až 1890 několik dalších procesů umožňujících elektrické svařování kovů. Základem pro to byla vlastnost objevená Jamesem P. Joule, kdy průchod elektrického proudu vodičem způsobuje jeho zahřívání kvůli jeho elektrickému odporu.

V roce 1898 byl společnosti Standard Tool Company v USA udělen patent pokrývající použití elektrického odporového svařování pro výrobu trubek a trubek. Výroba elektricky odporově svařovaných trubek a trubek zaznamenala značný rozmach ve Spojených státech a mnohem později v Německu po zřízení kontinuálních válcoven pásů za tepla pro výrobu sypkého výchozího materiálu nezbytného pro velkovýrobu. Během druhé světové války byl – opět ve Spojených státech – vynalezen proces argonového obloukového svařování, který umožnil efektivní svařování hořčíku při konstrukci letadel.

V důsledku tohoto vývoje byly vyvinuty různé postupy svařování v ochranné atmosféře plynu, převážně pro výrobu trubek z nerezové oceli. -kapacitní dálkové potrubí, proces svařování pod tavidlem si vydobyl prvenství pro svařování potrubí o průměru od cca. 500 mm.

Elektrická svařovací trubka

Ocelový pás ve svitku, který byl nařezán na požadovanou šířku ze širokého pásu, je tvarován řadou tvarovacích válců do vícedélkového pláště. Podélné hrany jsou spojitě spojeny vysokofrekvenčním odporovým/indukčním svařováním.
Svar vícedélkové skořepiny je poté elektricky opracován hlavou, dimenzován a řezán na určené délky letmým řezacím strojem. Odříznutá trubka se na obou koncích narovná a zarovná.
Po těchto operacích následuje ultrazvuková kontrola nebo hydrostatické testování.