Stålrør og produksjonsprosesser

Introduksjon

Fremkomsten av valseverksteknologi og dens utvikling i løpet av første halvdel av det nittende århundre innvarslet også i industriell produksjon av rør og rør. Til å begynne med ble rullede strimler av ark formet til et sirkulært tverrsnitt ved hjelp av traktarrangementer eller ruller, og deretter stump- eller rundsveising i samme varme (smiesveiseprosess).

Mot slutten av århundret ble forskjellige prosesser tilgjengelige for produksjon av sømløse rør og rør, med produksjonsvolumer som raskt økte over en relativt kort periode. Til tross for bruk av andre sveiseprosesser, førte den pågående utviklingen og ytterligere forbedring av de sømløse teknikkene til at sveiset rør nesten ble presset helt ut av markedet, med det resultat at sømløse rør og rør dominerte frem til andre verdenskrig.

I den påfølgende perioden førte resultatene av forskning på sveiseteknologi til en oppgang i formuen til det sveisede røret, med et spirende utviklingsarbeid som fulgte og bred spredning av en rekke rørsveiseprosesser. For tiden står rundt to tredjedeler av stålrørsproduksjonen i verden for sveiseprosesser. Av dette tallet er imidlertid omtrent en fjerdedel i form av såkalte ledningsrør med stor diameter i størrelsesområder utenfor de som er økonomisk levedyktige i sømløs rør- og rørproduksjon.

Den tyske kommentaren er strålende ... forhåpentligvis forstår du hva foredragsholderen sier og viser (-:

Sømløst rør og rør

De viktigste sømløse rørproduksjonsprosessene ble til mot slutten av det nittende århundre. Etter hvert som patent- og eiendomsrettigheter utløp, ble de forskjellige parallelle utviklingene som opprinnelig ble fulgt mindre distinkte og deres individuelle formingsstadier ble slått sammen til nye prosesser. I dag har den nyeste teknologien utviklet seg til et punkt hvor følgende moderne høyytelsesprosesser foretrekkes:

Den kontinuerlige dorvalseprosessen og skyvebenkprosessen i størrelsesområdet fra ca. 21 til 178 mm utvendig diameter.

Multi-stand plug mill (MPM) med kontrollert (begrenset) flytende dorstang og plug mill prosessen i størrelsesområdet fra ca. 140 til 406 mm utvendig diameter.

Cross roll piercing og pilger rolling prosessen i størrelsesområdet fra ca. 250 til 660 mm utvendig diameter.

Mandrel Mill Process

I Mandrel Mill Process brukes en solid rund (billet). Den varmes opp i en roterende ildstedsovn og deretter gjennombores av en piercer. Det gjennomhullede emnet eller hule skallet rulles av en dorkvern for å redusere den ytre diameteren og veggtykkelsen som danner et moderrør med flere lengder. Moderrøret varmes opp på nytt og reduseres ytterligere til spesifiserte dimensjoner av strekkreduseren. Røret blir deretter avkjølt, kuttet, rettet og underkastet etterbehandling og inspeksjonsprosesser før forsendelse.

* Merk: Prosesser merket med en stjerne er utført spesifikasjoner og/eller kundekrav

Mannesmann pluggmølleprosess

Plug Mill Process, en solid rund (billet) brukes. Den varmes jevnt opp i den roterende peisovnen og gjennombores deretter av en Mannesmann-piercer. Det gjennomhullede emnet eller hule skallet er rulleredusert i ytre diameter og veggtykkelse. Det rullede røret ble samtidig polert innvendig og utvendig av en opprullingsmaskin. Det opprullede røret blir deretter dimensjonert av en dimensjoneringsfres til de spesifiserte dimensjonene. Fra dette trinnet går røret gjennom rettetangen. Denne prosessen fullfører den varme bearbeidingen av røret. Røret (referert til som et moderrør) blir etter ferdigbehandling og inspeksjon et ferdig produkt.

Sveiset rør og rør

Helt siden det ble mulig å produsere bånd og plate, har folk hele tiden forsøkt å bøye materialet og koble sammen kantene for å produsere rør og rør. Dette førte til utviklingen av den eldste sveiseprosessen, smi-sveisingen, som går tilbake over 150 år.

I 1825 fikk den britiske jernvarehandleren James Whitehouse patent på produksjon av sveiset rør. Prosessen besto av å smi individuelle metallplater over en dor for å produsere et rør med åpen søm, og deretter varme opp de parende kantene på den åpne sømmen og sveise dem ved å presse dem sammen mekanisk i en trekkbenk.

Teknologien utviklet seg til det punktet hvor stripe kunne dannes og sveises i én omgang i en sveiseovn. Utviklingen av dette stumpsveisekonseptet kulminerte i 1931 i Fretz-Moon-prosessen utviklet av J. Moon, en amerikaner, og hans tyske kollega Fretz.

Sveiselinjer som benytter denne prosessen fungerer fortsatt med suksess i dag i produksjon av rør opp til utvendige diametere på ca. 114 mm. Bortsett fra denne varmetrykkssveiseteknikken, der båndet varmes opp i en ovn til sveisetemperatur, ble flere andre prosesser utviklet av amerikaneren E. Thomson mellom årene 1886 og 1890 som gjorde det mulig å sveise metaller elektrisk. Grunnlaget for dette var egenskapen oppdaget av James P. Joule der det å føre en elektrisk strøm gjennom en leder får den til å varmes opp på grunn av dens elektriske motstand.

I 1898 fikk Standard Tool Company, USA, et patent som dekker bruk av elektrisk motstandssveising for produksjon av rør og rør. Produksjonen av elektrisk motstandssveiset rør og rør fikk et betydelig løft i USA, og mye senere i Tyskland, etter etableringen av kontinuerlige varmbåndvalseverk for produksjon av bulkutgangsmaterialet som er nødvendig for storskalaproduksjon. Under andre verdenskrig ble en argonbuesveiseprosess oppfunnet – igjen i USA – som muliggjorde effektiv sveising av magnesium i flykonstruksjon.

Som en konsekvens av denne utviklingen ble det utviklet ulike gassskjermede sveiseprosesser, hovedsakelig for produksjon av rustfrie stålrør. -kapasitet for langdistanserørledninger, har sveiseprosessen med nedsenket bue fått en fremtredende posisjon for sveising av rørledninger med diametre oppover ca. 500 mm.

Elektrisk sveiserørmølle

Stålstrimmel i spiral, som har blitt sluppet i ønsket bredde fra bred strimmel, er formet av en serie formingsruller til et skall med flere lengder. De langsgående kantene er kontinuerlig forbundet med høyfrekvent motstand/induksjonssveising.
Sveisen av skall med flere lengder blir deretter hodebehandlet elektrisk, dimensjonert og kuttet til spesifiserte lengder av en flygende avskjæringsmaskin. Det kuttede røret rettes og firkantes i begge ender.
Disse operasjonene følges av ultralydinspeksjon eller hydrostatisk testing.