Țevi de oțel și procese de fabricație

Introducere

Apariția tehnologiei laminoarelor și dezvoltarea acesteia în prima jumătate a secolului al XIX-lea au fost, de asemenea, cunoscute în fabricarea industrială a tuburilor și țevilor. Inițial, fâșiile laminate de foaie au fost formate într-o secțiune transversală circulară prin aranjamente de pâlnie sau role, apoi au fost sudate cap la cap sau prin suprapunere în aceeași căldură (proces de sudare forjată).

Spre sfârșitul secolului, au devenit disponibile diferite procese pentru fabricarea tuburilor și țevilor fără sudură, volumele de producție crescând rapid într-o perioadă relativ scurtă. În ciuda aplicării altor procese de sudare, dezvoltarea continuă și îmbunătățirea ulterioară a tehnicilor fără sudură a condus la eliminarea aproape completă a tubului sudat de pe piață, astfel încât tubul și țeava fără sudură au dominat până în al Doilea Război Mondial.

În perioada următoare, rezultatele cercetării în domeniul tehnologiei de sudare au condus la o reînnoire a noțiunii tubului sudat, cu o activitate de dezvoltare în plină dezvoltare și o largă propagare a numeroaselor procese de sudare a tubului. În prezent, aproximativ două treimi din producția de tuburi de oțel din lume este reprezentată de procesele de sudare. Din această cifră, totuși, aproximativ un sfert ia forma așa-numitei țevi de linie cu diametru mare în intervale de dimensiuni în afara celor care sunt viabile din punct de vedere economic în fabricarea de țevi și țevi fără sudură.

Comentariul german este genial... sper că înțelegeți ce spune și arată vorbitorul (-:

Tub și țeavă fără sudură

Principalele procese de fabricare a tuburilor fără sudură au luat ființă spre sfârșitul secolului al XIX-lea. Pe măsură ce brevetele și drepturile de proprietate au expirat, diferitele dezvoltări paralele urmărite inițial au devenit mai puțin distincte și etapele lor individuale de formare au fost fuzionate în noi procese. Astăzi, stadiul tehnicii s-a dezvoltat până la punctul în care se acordă preferință următoarelor procese moderne de înaltă performanță:

Procesul de rulare continuă a dornului și procesul de împingere pe banc în intervalul de dimensiuni de la cca. 21 până la 178 mm diametru exterior.

Moara cu suporturi multiple (MPM) cu bară de dorn plutitoare controlată (constrânsă) și procesul de frezare cu dop în intervalul de dimensiuni de la cca. 140 până la 406 mm diametru exterior.

Procesul de perforare cu rolă încrucișată și rulare pilger în intervalul de dimensiuni de la aprox. 250 până la 660 mm diametru exterior.

Procesul morii cu dorn

În procesul de freză cu dorn, se folosește o rotundă solidă (billet). Este încălzit într-un cuptor de încălzire cu vatră rotativă și apoi străpuns de un perforator. Tagla perforată sau învelișul tubular este laminată cu o moară cu dorn pentru a reduce diametrul exterior și grosimea peretelui, care formează un tub mamă cu lungimi multiple. Tubul mamă este reîncălzit și redus în continuare la dimensiunile specificate cu ajutorul reductorului de întindere. Tubul este apoi răcit, tăiat, îndreptat și supus proceselor de finisare și inspecție înainte de expediere.

* Notă: Procesele marcate cu un asterisc sunt efectuate conform specificațiilor și/sau cerințelor clienților

Procesul de moara cu dopuri Mannesmann

Procesul Plug Mill, se folosește o rotundă solidă (billet). Este încălzit uniform în cuptorul de încălzire cu focar rotativ și apoi străpuns cu un perforator Mannesmann. Tagla perforată sau carcasa goală este redusă în diametru exterior și grosimea peretelui. Tubul laminat este lustruit simultan în interior și în exterior de o mașină de bobinare. Tubul bobinat este apoi dimensionat de o moară de dimensionare la dimensiunile specificate. Din acest pas tubul trece prin placa de îndreptat. Acest proces completează prelucrarea la cald a tubului. Tubul (denumit tub mamă) după finisare și inspecție, devine un produs finit.

Tub și țeavă sudate

De când a devenit posibilă fabricarea benzilor și plăcilor, oamenii au încercat în mod constant să îndoaie materialul și să le conecteze marginile pentru a produce tuburi și țevi. Acest lucru a dus la dezvoltarea celui mai vechi proces de sudare, cel de forjare-sudare, care datează de peste 150 de ani.

În 1825, comerciantului britanic de feronerie James Whitehouse i s-a acordat un brevet pentru fabricarea țevilor sudate. Procesul a constat în forjarea plăcilor metalice individuale peste un dorn pentru a produce o țeavă cu cusătură deschisă, apoi încălzirea marginilor de îmbinare ale cusăturii deschise și sudarea lor prin presarea lor mecanică împreună într-un banc de tragere.

Tehnologia a evoluat până la punctul în care benzile puteau fi formate și sudate într-o singură trecere într-un cuptor de sudură. Dezvoltarea acestui concept de sudare cap la cap a culminat în 1931 cu procesul Fretz-Moon conceput de J. Moon, un american, și colegul său german Fretz.

Liniile de sudură care utilizează acest proces funcționează și astăzi cu succes în fabricarea tuburilor cu diametre exterioare de cca. 114 mm. Pe lângă această tehnică de sudare sub presiune la cald, în care banda este încălzită într-un cuptor la temperatura de sudare, alte câteva procese au fost concepute de americanul E. Thomson între anii 1886 și 1890, permițând metalelor să fie sudate electric. Baza pentru aceasta a fost proprietatea descoperită de James P. Joule, prin care trecerea unui curent electric printr-un conductor îl face să se încălzească datorită rezistenței sale electrice.

În 1898, Standard Tool Company, SUA, a primit un brevet care acoperă aplicarea sudării cu rezistență electrică pentru fabricarea tuburilor și țevilor. Producția de țevi și țevi sudate cu rezistență electrică a primit un impuls considerabil în Statele Unite, și mult mai târziu în Germania, ca urmare a înființării laminoarelor continue la cald pentru producerea materialului de pornire în vrac necesar pentru fabricarea la scară largă. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a fost inventat un proces de sudare cu arc cu argon – din nou în Statele Unite – care a permis sudarea eficientă a magneziului în construcția de avioane.

Ca o consecință a acestei dezvoltări, au fost dezvoltate diferite procese de sudare cu ecranare cu gaz, în principal pentru producția de tuburi din oțel inoxidabil. -conducte de capacitate pe distanțe lungi, procesul de sudare cu arc scufundat a câștigat o poziție de preeminență pentru sudarea conductelor de linie cu diametre în sus de cca. 500 mm.

Moara de țevi de sudură electrică

Banda de oțel în bobină, care a fost tăiată în lățimea necesară dintr-o bandă largă, este modelată printr-o serie de role de formare într-o carcasă de lungimi multiple. Marginile longitudinale sunt îmbinate în mod continuu prin sudare prin rezistență/inducție de înaltă frecvență.
Sudul carcasei cu mai multe lungimi este apoi tratat electric, dimensionat și tăiat la lungimi specificate de o mașină de tăiat zburătoare. Țeava tăiată este îndreptată și pătrată la ambele capete.
Aceste operațiuni sunt urmate de inspecție cu ultrasunete sau testare hidrostatică.