Plieniniai vamzdžiai ir gamybos procesai

Įvadas

Valcavimo staklyno technologijos atsiradimas ir jos plėtra XIX amžiaus pirmoje pusėje taip pat buvo paskelbta pramoninėje vamzdžių ir vamzdelių gamyboje. Iš pradžių valcuotos lakštų juostos buvo suformuotos į apskritą skerspjūvį piltuviniais išdėstymais arba ritinėliais, o po to suvirintos užpakaliniu arba suvirintu tuo pačiu karščiu (kalimo suvirinimo procesas).

Amžiaus pabaigoje atsirado įvairių besiūlių vamzdžių ir vamzdžių gamybos procesų, kurių gamybos apimtys per gana trumpą laikotarpį sparčiai didėjo. Nepaisant kitų suvirinimo procesų taikymo, besiūlių metodų tobulinimas ir tolesnis tobulinimas lėmė, kad suvirinti vamzdžiai buvo beveik visiškai išstumti iš rinkos, todėl besiūliai vamzdžiai ir vamzdžiai dominavo iki Antrojo pasaulinio karo.

Vėlesniu laikotarpiu suvirinimo technologijos tyrimų rezultatai paskatino suvirintų vamzdžių gerovę, sparčiai vystantis plėtrai ir plačiai paplitus daugeliui vamzdžių suvirinimo procesų. Šiuo metu apie du trečdalius plieno vamzdžių produkcijos pasaulyje sudaro suvirinimo procesai. Tačiau apie ketvirtadalį šio skaičiaus sudaro vadinamieji didelio skersmens vamzdžiai, kurių dydis nėra ekonomiškai perspektyvus besiūlių vamzdžių ir vamzdžių gamyboje.

Vokiškas komentaras puikus...tikiuosi suprasi, ką kalbėtojas sako ir rodo (-:

Besiūliai vamzdžiai ir vamzdeliai

Pagrindiniai besiūlių vamzdžių gamybos procesai prasidėjo XIX amžiaus pabaigoje. Pasibaigus patentų ir nuosavybės teisių galiojimui, įvairios iš pradžių vykdytos lygiagrečios raidos tapo mažiau skirtingos, o atskiri jų formavimo etapai buvo sujungti į naujus procesus. Šiandien technikos lygis išsivystė taip, kad pirmenybė teikiama šiems šiuolaikiniams didelio našumo procesams:

Nepertraukiamas įtvaro valcavimo procesas ir stūmimo stendo procesas, kurio dydis svyruoja nuo maždaug. Išorinis skersmuo nuo 21 iki 178 mm.

Kelių stovų kamščių malūnėlis (MPM) su valdomu (suvaržytu) slankiuoju įtvaru ir kaiščio frezavimo procesas, kurio dydžių diapazonas yra nuo maždaug. Išorinis skersmuo nuo 140 iki 406 mm.

Kryžminio rulono auskarų vėrimo ir „pilger“ valcavimo procesas, kurio dydis yra nuo maždaug. Išorinis skersmuo nuo 250 iki 660 mm.

Įtvaro malūno procesas

Įtvaro malūno procese naudojamas vientisas apvalus (ruošinys). Jis šildomas rotacinėje krosnyje, o po to praduriamas auskaru. Pramuštas ruošinys arba tuščiaviduris apvalkalas valcuojamas įtvariniu malūnu, siekiant sumažinti išorinį skersmenį ir sienelės storį, kuris sudaro kelių ilgių pagrindinį vamzdelį. Motininis vamzdelis pakartotinai pašildomas ir toliau sumažinamas iki nurodytų matmenų tempimo reduktoriaus pagalba. Tada vamzdis atšaldomas, supjaustomas, ištiesinamas ir prieš išsiunčiant apdorojamas bei tikrinamas.

* Pastaba: procesai, pažymėti žvaigždute, yra vykdomi pagal specifikacijas ir (arba) kliento reikalavimus

Mannesmann kamščių malūno procesas

Plug Mill Process, naudojamas kietas apvalus (ruošinys). Jis tolygiai šildomas rotacinėje krosnyje, tada praduriamas Mannesmann durtuvu. Pramušto ruošinio arba tuščiavidurio apvalkalo išorinis skersmuo ir sienelės storis sumažinamas. Valcuotas vamzdis vienu metu išdegintas viduje ir išorėje vyniojimo mašina. Tada suvynioto vamzdžio dydis nustatomas pagal nurodytus matmenis. Nuo šio žingsnio vamzdis eina per tiesintuvą. Šis procesas užbaigia karštąjį vamzdžio apdirbimą. Vamzdis (vadinamas kaip motininis vamzdelis) po apdailos ir patikrinimo tampa galutiniu produktu.

Suvirintas vamzdis ir vamzdis

Nuo tada, kai atsirado galimybė gaminti juosteles ir plokštes, žmonės nuolat stengėsi lenkti medžiagą ir sujungti jos kraštus, kad būtų galima gaminti vamzdžius ir vamzdžius. Dėl to buvo sukurtas seniausias suvirinimo procesas – kaltinis suvirinimas, kuris siekia daugiau nei 150 metų.

1825 m. britų geležies dirbinių prekybininkui Jamesui Whitehouseui buvo suteiktas patentas suvirintų vamzdžių gamybai. Procesą sudarė atskirų metalinių plokščių kalimas ant įtvaro, kad būtų pagamintas atviros siūlės vamzdis, o tada atviros siūlės kraštų kaitinimas ir suvirinimas mechaniškai suspaudžiant juos tempimo stende.

Technologija išsivystė iki taško, kai suvirinimo krosnyje buvo galima suformuoti ir suvirinti juostą vienu praėjimu. Šios sandūrinio suvirinimo koncepcijos sukūrimas kulminaciją pasiekė 1931 m. Fretz-Moon procesu, kurį sukūrė amerikietis J. Moonas ir jo kolega vokietis Fretzas.

Suvirinimo linijos, kuriose naudojamas šis procesas, sėkmingai veikia ir šiandien gaminant vamzdžius, kurių išorinis skersmuo yra apytiksliai. 114 mm. Be šios karšto slėgio suvirinimo technikos, kai juosta kaitinama krosnyje iki suvirinimo temperatūros, amerikietis E. Thomsonas 1886–1890 m. sukūrė keletą kitų procesų, leidžiančių metalus suvirinti elektra. To pagrindas buvo Jameso P. Joule'o ​​atrasta savybė, pagal kurią, praleidžiant elektros srovę per laidininką, jis įkaista dėl savo elektrinės varžos.

1898 m. „Standard Tool Company“, JAV, buvo išduotas patentas, apimantis elektrinio varžinio suvirinimo taikymą vamzdžių ir vamzdžių gamyboje. Elektros varža suvirintų vamzdžių ir vamzdžių gamyba smarkiai suaktyvėjo JAV, o daug vėliau ir Vokietijoje, įkūrus nuolatinius karštųjų juostų valcavimo staklynus, skirtus masinei gamybai reikalingų birių pradinių medžiagų gamybai. Antrojo pasaulinio karo metu buvo išrastas argono lankinio suvirinimo procesas – vėlgi Jungtinėse Valstijose – kuris leido efektyviai suvirinti magnį orlaivių konstrukcijoje.

Dėl šios raidos buvo sukurti įvairūs suvirinimo dujomis ekranuoti procesai, daugiausia skirti nerūdijančio plieno vamzdžių gamybai. Po toli siekiančių pokyčių, įvykusių energetikos sektoriuje per pastaruosius 30 metų, ir dėl to pastatytų didelių - talpūs tolimojo atstumo vamzdynai, povandeninio lankinio suvirinimo procesas įgijo pirmenybę suvirinant vamzdžių skersmenimis maždaug 500 mm.

Elektrinio suvirinimo vamzdžių malūnas

Plieninė juosta ritėje, kuri iš plačios juostos buvo perpjauta reikiamo pločio, formuojama eile formavimo ritinėlių į kelių ilgių apvalkalą. Išilginės briaunos nuolat sujungiamos aukšto dažnio varžinio/indukcinio suvirinimo būdu.
Kelių ilgių apvalkalo suvirinimo siūlė apdorojama elektra, pagal dydį ir nupjaunama iki nurodyto ilgio skraidančia pjovimo mašina. Nupjautas vamzdis ištiesinamas ir iš abiejų galų yra kvadratas.
Po šių operacijų atliekamas ultragarsinis patikrinimas arba hidrostatinis bandymas.