لوله های فولادی و فرآیندهای ساخت

مقدمه

ظهور تکنولوژی آسیاب نورد و توسعه آن در نیمه اول قرن نوزدهم در تولید صنعتی لوله و لوله نیز خبر داد. در ابتدا، نوارهای نورد شده از ورق به صورت مقطع دایره‌ای با ترتیبات قیفی یا رول‌ها شکل می‌گرفتند و سپس لب به لب یا لبه در همان حرارت جوش داده می‌شد (فرایند جوش فورج).

در اواخر قرن، فرآیندهای مختلفی برای ساخت لوله و لوله بدون درز در دسترس قرار گرفت و حجم تولید در یک دوره نسبتاً کوتاه به سرعت افزایش یافت. علیرغم کاربرد سایر فرآیندهای جوشکاری، توسعه مداوم و بهبود بیشتر تکنیک‌های بدون درز منجر به خروج لوله‌های جوشی تقریباً به طور کامل از بازار شد و در نتیجه لوله و لوله بدون درز تا جنگ جهانی دوم غالب شد.

در طول دوره بعدی، نتایج تحقیق در مورد فن آوری جوشکاری منجر به جهش در اقبال لوله جوشی شد، با کار توسعه رو به رشدی که متعاقب آن و انتشار گسترده فرآیندهای جوشکاری لوله های متعدد انجام شد. در حال حاضر، حدود دو سوم تولید لوله فولادی در جهان توسط فرآیندهای جوشکاری تشکیل می شود. با این حال، از این رقم، حدود یک چهارم به شکل لوله های به اصطلاح با قطر بزرگ در محدوده اندازه هایی خارج از اندازه هایی است که از نظر اقتصادی در تولید لوله و لوله بدون درز مقرون به صرفه هستند.

تفسیر آلمانی فوق العاده است ... امیدوارم متوجه شده باشید که گوینده چه می گوید و نشان می دهد (-:

لوله و لوله بدون درز

فرآیندهای اصلی تولید لوله بدون درز در اواخر قرن نوزدهم به وجود آمدند. با انقضای حق ثبت اختراع و حقوق مالکیت، تحولات مختلف موازی که در ابتدا دنبال می شد کمتر متمایز شد و مراحل شکل گیری فردی آنها در فرآیندهای جدید ادغام شد. امروزه، پیشرفت هنر به حدی رسیده است که به فرآیندهای مدرن با عملکرد بالا اولویت داده می شود:

فرآیند نورد سنبه پیوسته و فرآیند نیمکت فشاری در محدوده اندازه حدوداً. قطر خارجی 21 تا 178 میلی متر

آسیاب پلاگین چند پایه (MPM) با نوار سنبه شناور کنترل شده (محدود شده) و فرآیند آسیاب پلاگین در محدوده اندازه از حدود. 140 تا 406 میلی متر قطر خارجی.

فرآیند سوراخ کردن رول متقاطع و نورد پیلگر در محدوده اندازه از حدود. قطر خارجی 250 تا 660 میلی متر

فرآیند آسیاب سنبه

در فرآیند آسیاب سنبه از یک گرد جامد (بیلت) استفاده می شود. در یک کوره گرمایش اجاق دوار گرم می شود و سپس توسط یک سوراخ کننده سوراخ می شود. شمش سوراخ شده یا پوسته توخالی توسط یک آسیاب سنبه نورد می شود تا قطر بیرونی و ضخامت دیواره را کاهش دهد که یک لوله مادر چند طول را تشکیل می دهد. لوله مادر دوباره گرم می شود و توسط کاهنده کشش به ابعاد مشخص کاهش می یابد. سپس لوله خنک می شود، برش داده می شود، صاف می شود و قبل از ارسال تحت فرآیندهای تکمیل و بازرسی قرار می گیرد.

* توجه: فرآیندهایی که با یک ستاره مشخص شده اند، مشخصات و/یا نیازهای مشتری انجام می شوند

فرآیند آسیاب پلاگین Mannesmann

پلاگ آسیاب فرآیند، یک گرد جامد (بیلت) استفاده می شود. به طور یکنواخت در کوره گرمایش اجاق دوار گرم می شود و سپس توسط سوراخ کننده Mannesmann سوراخ می شود. شمش سوراخ شده یا پوسته توخالی در قطر بیرونی و ضخامت دیواره کاهش می یابد. لوله نورد شده به طور همزمان داخل و خارج توسط یک دستگاه چرخاننده می شود. سپس لوله قرقره شده توسط آسیاب اندازه گیری به ابعاد مشخص شده اندازه گیری می شود. از این مرحله لوله از صاف کننده عبور می کند. این فرآیند کار گرم لوله را کامل می کند. لوله (به عنوان لوله مادر) پس از اتمام و بازرسی، به محصول نهایی تبدیل می شود.

لوله و لوله جوش داده شده

از زمانی که ساخت نوار و صفحه امکان پذیر شد، مردم به طور مداوم سعی می کردند مواد را خم کرده و لبه های آن را به منظور تولید لوله و لوله به هم وصل کنند. این منجر به توسعه قدیمی‌ترین فرآیند جوشکاری، یعنی جوشکاری فورج شد که به بیش از 150 سال قبل بازمی‌گردد.

در سال 1825، جیمز وایت هاوس، تاجر انگلیسی ظروف آهن، حق اختراع ساخت لوله های جوش داده شده را دریافت کرد. این فرآیند شامل آهنگری صفحات فلزی منفرد روی یک سنبه برای تولید یک لوله درز باز، و سپس گرم کردن لبه‌های جفت درز باز و جوش دادن آنها با فشار دادن مکانیکی آنها به هم در یک میز کشش بود.

این فناوری تا جایی تکامل یافت که می‌توان نوار را در یک گذر در یک کوره جوش شکل داد و جوش داد. توسعه این مفهوم جوش لب به لب در سال 1931 در فرآیند Fretz-Moon که توسط J. Moon، آمریکایی و همکار آلمانی او Fretz طراحی شد، به اوج خود رسید.

خطوط جوشکاری که از این فرآیند استفاده می‌کنند، امروزه در تولید لوله‌هایی تا قطرهای خارجی تقریباً با موفقیت کار می‌کنند. 114 میلی متر. جدای از این روش جوشکاری فشار داغ، که در آن نوار در کوره تا دمای جوش گرم می‌شود، چندین فرآیند دیگر توسط E. Thomson آمریکایی بین سال‌های 1886 و 1890 ابداع شد که فلزات را قادر به جوشکاری الکتریکی کرد. اساس این ویژگی، ویژگی کشف شده توسط جیمز پی. ژول بود که به موجب آن عبور جریان الکتریکی از یک هادی باعث گرم شدن آن به دلیل مقاومت الکتریکی آن می شود.

در سال 1898، شرکت ابزار استاندارد، ایالات متحده، حق ثبت اختراعی را دریافت کرد که کاربرد جوشکاری مقاومت الکتریکی برای تولید لوله و لوله را پوشش می داد. تولید لوله و لوله جوشی با مقاومت الکتریکی در ایالات متحده و بعداً در آلمان، به دنبال ایجاد کارخانه‌های نورد نوار داغ پیوسته برای تولید مواد اولیه فله‌ای که برای تولید در مقیاس بزرگ ضروری است، افزایش قابل توجهی یافت. در طول جنگ جهانی دوم، یک فرآیند جوشکاری قوس آرگون - دوباره در ایالات متحده - اختراع شد که جوشکاری کارآمد منیزیم را در ساخت هواپیما ممکن کرد.

در نتیجه این پیشرفت، فرآیندهای جوشکاری محافظ گازی مختلف، عمدتاً برای تولید لوله های فولادی ضد زنگ توسعه یافتند. به دنبال پیشرفت های گسترده ای که در بخش انرژی در 30 سال گذشته رخ داده است، و در نتیجه ساخت و سازهای بزرگ - ظرفیت خطوط لوله از راه دور، فرآیند جوشکاری قوس زیردریایی جایگاه برتری را برای جوشکاری لوله های خطی به دست آورده است. قطر تقریباً به بالا 500 میلی متر.

آسیاب لوله جوش برقی

نوار فولادی در کلاف، که از نوار پهن به عرض مورد نیاز شکاف داده شده است، توسط یک سری رول های شکل دهنده به یک پوسته چند طولی شکل می گیرد. لبه های طولی به طور مداوم توسط جوشکاری مقاومتی/القایی با فرکانس بالا به هم متصل می شوند.
سپس جوش پوسته چند طولی به صورت الکتریکی تحت درمان قرار می‌گیرد، اندازه‌گیری می‌شود و توسط یک دستگاه برش پرنده به طول‌های مشخص بریده می‌شود. لوله بریده شده در دو انتها صاف و مربع می شود.
این عملیات توسط بازرسی اولتراسونیک یا آزمایش هیدرواستاتیک دنبال می شود.