Jeklene cevi in ​​proizvodni procesi

Uvod

Prihod tehnologije valjarne in njen razvoj v prvi polovici devetnajstega stoletja sta napovedala tudi industrijsko proizvodnjo cevi. Sprva so bili valjani trakovi pločevine oblikovani v krožni prerez z lijakastimi razporeditvami ali zvitki, nato pa sočelno ali prekrivno varjeni pri isti vročini (postopek kovaškega varjenja).

Proti koncu stoletja so postali na voljo različni postopki za izdelavo brezšivnih cevi, pri čemer se je obseg proizvodnje v razmeroma kratkem obdobju hitro povečal. Kljub uporabi drugih varilnih postopkov sta nenehni razvoj in nadaljnje izboljševanje brezšivnih tehnik pripeljala do tega, da so bile varjene cevi skoraj popolnoma izrinjene s trga, tako da so brezšivne cevi prevladovale do druge svetovne vojne.

V poznejšem obdobju so rezultati raziskav varilne tehnologije pripeljali do preobrata v varilni cevi, kar je sledilo pospešenemu razvoju in širokemu širjenju številnih postopkov varjenja cevi. Trenutno približno dve tretjini svetovne proizvodnje jeklenih cevi predstavljajo postopki varjenja. Od te številke pa je približno ena četrtina v obliki tako imenovanih cevovodov velikega premera v velikostih zunaj tistih, ki so ekonomsko upravičene pri proizvodnji brezšivnih cevi.

Nemški komentar je sijajen ... upam, da razumete, kaj govorec govori in pokaže (-:

Brezšivne cevi

Glavni postopki izdelave brezšivnih cevi so se pojavili proti koncu devetnajstega stoletja. Ko so patentne in lastniške pravice potekle, so različni vzporedni razvoji, ki so bili prvotno zasledovani, postali manj izraziti in njihove posamezne faze oblikovanja so bile združene v nove procese. Danes se je stanje tehnike razvilo do te mere, da se daje prednost naslednjim sodobnim visokozmogljivim procesom:

Postopek neprekinjenega valjanja na trnu in postopek potisne mize v obsegu velikosti od pribl. 21 do 178 mm zunanjega premera.

Mlin z več stojali (MPM) z nadzorovano (omejeno) lebdečo palico trna in postopkom rezkanja vložkov v velikosti od pribl. 140 do 406 mm zunanjega premera.

Postopek križnega prebadanja in pilger valjanja v obsegu velikosti od pribl. 250 do 660 mm zunanjega premera.

Postopek rezkanja s trnom

V postopku rezkanja s trnom se uporablja polna okrogla (gredica). Segreva se v grelni peči z rotacijskim ognjiščem in nato prebada s prebijalcem. Preluknjano gredico ali votlo lupino zvalja mlin na trn, da se zmanjša zunanji premer in debelina stene, kar tvori matično cev več dolžin. Matična cev se ponovno segreje in dodatno zmanjša na določene dimenzije z reduktorjem raztezanja. Cev se nato pred odpremo ohladi, razreže, zravna in podvrže postopkom končne obdelave in pregleda.

* Opomba: procesi, označeni z zvezdico, so izvedeni po specifikaciji in/ali zahtevah kupcev

Mannesmannov postopek mlina čepov

Plug Mill Process, uporablja se polna okrogla (gredica). Enakomerno se segreje v grelni peči z rotacijskim ognjiščem in nato preluknja z Mannesmannovim luknjačem. Zunanji premer in debelina stene preluknjane gredice ali votle lupine se zvaljata. Zvita cev je istočasno žgana znotraj in zunaj s strojem za navijanje. Zvito cev nato kalibrirna kalibrirna naprava določi na določene dimenzije. Od tega koraka gre cev skozi ravnalnik. Ta postopek zaključi vročo obdelavo cevi. Cev (imenovana matična cev) po končni obdelavi in ​​pregledu postane končni izdelek.

Varjene cevi

Odkar je bilo mogoče izdelati trak in ploščo, so ljudje nenehno poskušali upogniti material in povezati njegove robove, da bi izdelali cev in cev. To je privedlo do razvoja najstarejšega postopka varjenja, kovaškega varjenja, ki sega več kot 150 let nazaj.

Leta 1825 je britanski trgovec z železom James Whitehouse dobil patent za izdelavo varjenih cevi. Postopek je obsegal kovanje posameznih kovinskih plošč preko trna za izdelavo cevi z odprtim šivom, nato pa segrevanje parnih robov odprtega šiva in njihovo varjenje z mehanskim stiskanjem skupaj v vlečni mizi.

Tehnologija se je razvila do te mere, da je bilo mogoče trak oblikovati in zvariti v enem prehodu v varilni peči. Razvoj tega koncepta sočelnega varjenja je dosegel vrhunec leta 1931 s postopkom Fretz-Moon, ki sta ga zasnovala Američan J. Moon in njegov nemški kolega Fretz.

Varilne linije, ki uporabljajo ta postopek, še danes uspešno delujejo pri izdelavi cevi do zunanjih premerov cca. 114 mm. Poleg te tehnike varjenja z vročim pritiskom, pri kateri se trak segreje v peči na varilno temperaturo, je Američan E. Thomson med letoma 1886 in 1890 izumil še nekaj drugih postopkov, ki so omogočali električno varjenje kovin. Osnova za to je bila lastnost, ki jo je odkril James P. Joule, pri čemer prehajanje električnega toka skozi prevodnik povzroči, da se zaradi njegovega električnega upora segreje.

Leta 1898 je podjetje Standard Tool Company iz ZDA prejelo patent za uporabo električnega uporovnega varjenja pri proizvodnji cevi. Proizvodnja elektrouporovno varjenih cevi je v ZDA in veliko kasneje v Nemčiji dobila precejšen zagon po vzpostavitvi valjarn za neprekinjeno vroče trakove za proizvodnjo osnovnega materiala, potrebnega za velikoserijsko proizvodnjo. Med drugo svetovno vojno je bil izumljen postopek varjenja z argonom – spet v ZDA –, ki je omogočil učinkovito varjenje magnezija v konstrukciji letal.

Kot posledica tega razvoja so bili razviti različni postopki varjenja v zaščitenem plinu, predvsem za proizvodnjo cevi iz nerjavnega jekla. Po daljnosežnem razvoju, ki se je zgodil v energetskem sektorju v zadnjih 30 letih, in posledični gradnji velikih -zmogljivost cevovodov na dolge razdalje je postopek varjenja pod praškom pridobil vodilni položaj pri varjenju cevovodov premerov nad pribl. 500 mm.

Električna varilnica cevi

Jekleni trak v zvitku, ki je bil iz širokega traku razrezan na zahtevano širino, se oblikuje z nizom oblikovalnih valjev v lupino več dolžin. Vzdolžni robovi so neprekinjeno spojeni z visokofrekvenčnim uporovnim/indukcijskim varjenjem.
Zvar lupine z več dolžinami je nato električno obdelan, dimenzioniran in odrezan na določene dolžine z letečim rezalnim strojem. Odrezana cev se na obeh koncih poravna in zaostri.
Tem operacijam sledi ultrazvočni pregled ali hidrostatično testiranje.