Redreçament de canonades d'acer sense soldadura

La deformació de flexió de les canonades d'acer sense soldadura (soldadura d'alta-freqüència ERW, soldadura d'arc submergit LSAW, etc.) és causada essencialment per la distribució desigual de l'esforç intern + asimetria en la força externa/efectes tèrmics. Els principals factors que influeixen es poden classificar en quatre categories:

1. Matèries primeres i factors d'estrès inherents

• Tensió residual de la banda d'acer durant el rodatge: El refredament i la deformació desiguals durant el rodatge donen lloc a una tensió residual a la cinta / xapa d'acer. Després d'enrotllar-se en una canonada, s'allibera l'estrès, fent que la canonada es doblegui espontàniament.
• Inhomogeneïtat del rendiment del material:La segregació d'elements de carboni, manganès, etc. a la palangana o el gruix desigual de la cinta d'acer (diferència de gruix transversal de la paret), condueix a diferències en la resistència local i la resistència a la deformació, donant lloc a una deformació asimètrica després del processament.
• Anisotropia del material:Hi ha diferències en la direcció del flux de fibra durant el rodatge de la làmina, i les propietats mecàniques en les direccions transversal i longitudinal són diferents. Després de la formació, la distribució de tensions és asimètrica al llarg de la direcció circumferencial.

2. Desviacions en els processos de conformació

• Sistema de rodament i desviació del motlle:Les desviacions en el desgast dels rotlles de conformació, la força desigual de pressió-avall o la desviació de la línia central del motlle provoquen una curvatura inconsistent de la palanca de la canonada i diferents quantitats d'extensió a ambdós costats. En casos greus, pot provocar una torsió en espiral del cos de la canonada.
• Tensió i desviació d'alimentació:La tensió insuficient a la secció de desenrotllament, la inclinació de la placa de guia d'alimentació i la tira d'acer que s'alimenta en angle oblic a la secció de conformació donen lloc a desviacions de flexió acumulades a partir de la primera passada.
• Paràmetres de pre-plegat i conformat incorrectes:Pre{0}}flexió de la vora inadequada, distància de pas de formació de JCO no raonable/grau d'obertura del motlle, provocant una concentració de tensió a la secció de la canonada i una rectitud general que supera l'estàndard després de la formació.

3. Deformació tèrmica de soldadura (la causa especial més destacada per a canonades d'acer sense soldadura)

• Entrada de calor de soldadura asimètrica: Quan es solda per un costat, el costat de la soldadura s'escalfa concentradament i la contracció de refrigeració és significativament més gran que la del material base, fent que el cos de la canonada es doblegui cap al costat de la soldadura (conegut comunament com a "cob de soldadura"); si l'entrada de calor interna i externa a la soldadura a doble-cara no és uniforme, es produirà el mateix problema.
• L'"efecte costella" de l'excés d'alçada de soldadura:Excés d'alçada desigual a l'interior i a l'exterior de la soldadura, equivalent a formar un reforç en un costat del cos del tub, restringint la deformació d'aquest costat i provocant una desviació de la curvatura global.
• Defecte de "pucada" de l'extrem de la canonada:El processament i la deformació de la soldadura als dos extrems de la soldadura no coincideixen, donant lloc a una deformació local a l'extrem de la canonada, que no només afecta la perpendicularitat de la cara de l'extrem, sinó que també amplifica la desviació general de la rectitud.

4. Processos posteriors i factors de força externs

• Refrigeració desigual:Hi ha diferències de temperatura entre la part superior i inferior, l'esquerra i la dreta de la canonada després de la soldadura, i diferents taxes de contracció a cada part, donant lloc a una flexió d'estrès tèrmic.
• Processos d'expansió i pressió d'aigua:Els paràmetres d'expansió inadequats, la velocitat de tensió no-uniforme al llarg de la direcció axial o la redistribució de tensions residuals després de les proves de pressió de l'aigua exposaran la flexió potencial i fins i tot provocaran noves deformacions.
• Aixecament i apilament:Els punts d'elevació insuficients per a canonades llargues, o les capes d'apilament excessives, provocaran una flexió del plàstic a causa de la gravetat, que és una deformació posterior a la-col·locació causada per forces externes.

L'alineació és un procés clau en la producció de canonades d'acer sense soldadura per garantir la precisió dimensional i el rendiment. La necessitat bàsica rau en els aspectes següents:
1. Complir els requisits de precisió de muntatge i construcció

• Requisits de processament de l'extrem de canonada:Els tubs d'oli, les canonades mecàniques requereixen roscat i la majoria dels processos de roscat es basen en la rotació de canonades-. Una desviació excessiva de la rectitud provocarà excentricitat en els fils i fallada del segellat de la connexió; la desviació de la rectitud també provocarà un processament desigual de la ranura de l'extrem de la canonada i una desviació de tall excessiva. 
• Eficàcia de la-connexió al lloc:En la construcció de canonades de llarga distància-i xarxes de canonades estructurals, les canonades d'acer doblegades no es poden alinear amb precisió i requereixen-correccions o talls secundaris al lloc, la qual cosa augmenta significativament els costos de construcció i els períodes de construcció. Quan es col·loquen a llargues distàncies, les petites desviacions de les peces individuals poden acumular-se en grans compensacions globals.

2. Garantir la seguretat i la vida útil

• Seguretat estructural:Com a suports estructurals o eixos mecànics, la flexió provocarà una concentració local de tensions i el servei a llarg termini-és propens a fracturar-se per fatiga.
• Rendiment del transport:La paret interior corba de la canonada de transport de fluids formarà turbulències, augmentant la resistència al transport i accelerant la corrosió local, escurçant la vida útil de la canonada.
• Qualitat del recobriment:En 3PE i altres operacions de recobriment, la flexió de canonades provocarà un gruix desigual del recobriment i la fallada de les zones primes del recobriment, provocant perills de corrosió de la canonada.

3. Eliminar i homogeneïtzar l'estrès residual

• L'alineació s'aconsegueix mitjançant una deformació plàstica inversa controlada, que redistribueix la tensió residual de formació i soldadura dins del cos de la canonada, reduint el pic d'estrès i evitant que la canonada es deformi espontàniament durant el processament, emmagatzematge o ús posterior, estabilitzant així la precisió dimensional.

4. Complir amb les toleràncies estàndard del producte

• Els estàndards principals com ara API 5L, GB/T 3091 i GB/T 9711 tenen requisits clars per a la rectitud de les canonades d'acer (normalment inferior o igual al 0,15% L, amb requisits d'alta precisió que arriben a menys o igual a 0,05% L). La redreçada és un procés necessari per complir amb els estàndards i aconseguir el lliurament de fàbrica.

Per a la producció de canonades d'acer de costura recta, el procés principal és el redreçament mecànic en fred, complementat amb el redreçat en calent. Paral·lelament, es realitza un pre-processament per controlar la reducció de la flexió, formant un sistema complet de "prevenció + redreçat rugós + redreçat fi + redreçat suplementari".

1. Processos i equips de redreçat en fred
(1) Màquina redreçadora de rodets inclinats de diversos -corrossos (equip bàsic per a un allisat fi)

• Principi de funcionament: Utilitza diversos conjunts de corrons de redreçament corbats inclinats entrellaçats (normalment sis o set estructures de rodets), amb l'eix del rodet a un angle d'inclinació de 25 a 35 graus en relació amb l'eix de la canonada; el corró inferior fa que la canonada giri i avanci axialment, mentre que el corró superior aplica una força de compressió, fent que la canonada sofreixi una flexió inversa repetida al voltant de la circumferència, mitjançant una deformació plàstica elàstica-, eliminant gradualment totes les direccions de curvatura.
• Escenaris aplicables: Redreçat fi de canonades soldades ERW de diàmetre mitjà i petit, o redreçat fi suplementari per a canonades de gran-diàmetre, amb una precisió de redreçada que arriba a 0,2 mm/m.
• Control de paràmetres clau:L'espai entre rodets és de 0,8 a 1,2 vegades el diàmetre de la canonada; la quantitat de reducció ha de superar la deformació de rendiment del material, però ser inferior a la resistència a la tracció, per evitar esquerdes o contraccions; la velocitat de redreçament de l'acer al carboni sol ser de 20 a 40 m/min.

(2) Màquina de redreçament a pressió (allisat local per a canonades de gran-diàmetre)

• Principi de funcionament: d'acord amb el principi de la mecànica de flexió de tres-punts, dos suports mantenen el cos de la canonada en forma corbada i s'aplica una pressió concentrada al punt més alt del costat còncava de la canonada, fent que la canonada sofreixi una deformació plàstica inversa i, després de rebotar, s'aconsegueix el requisit de rectitud.
• Escenaris aplicables: Redreçament local addicional per a canonades soldades LSAW de paret gruixuda-de gran diàmetre-, o per a canonades amb corbes durs locals, que s'utilitza sovint juntament amb l'alineació de rodets.
• Característiques del procés: pot controlar la desviació en temps real i ajustar la quantitat de reducció segons sigui necessari; Els sistemes intel·ligents moderns poden calcular automàticament els paràmetres de reducció en funció de la mesura de desviació inicial, substituint l'experiència manual.

(3) Redreçat coordinat en el procés d'expansió

• L'expansió en fred és un procés estàndard per a canonades de soldadura d'arc submergit de costura recta de gran diàmetre, utilitzant motlles per expandir uniformement la canonada al voltant de la circumferència, no només eliminant l'esforç residual de soldadura i millorant la rodonesa, sinó que també controla raonablement la taxa de tensió d'expansió, que pot millorar significativament la rectitud general, controlant la rectitud dins del 0,15%, que impedeix un avanç de la rectitud del 0,15%.

2. Procés de redreçat en calent (complementari me tod)
El més utilitzat és el redreçament de flama:

• Mètode de funcionament:Al costat convex de la corba de la canonada, utilitzeu una flama d'oxigen-etani per escalfar la cinta o el punt, amb la temperatura controlada entre 700 i 850 graus (l'acer es torna de color vermell fosc), després refredar-se de manera natural o amb aigua, utilitzant la deformació de contracció de la zona de calefacció per cancel·lar la flexió original.
• Escenaris aplicables: correcció local de grans deformacions a les línies de producció, reparació-in situ, l'amplada de calefacció no sol ser més del doble del gruix de la paret de la canonada i cal un control estricte de la temperatura per evitar el sobreescalfament o el deteriorament del material.

3. Disposició de redreçament en el procés de producció
Disposició típica del procés de redreçament de la línia de producció de canonades soldades amb costura recta:
Formació i soldadura → Anivellació de la costura de soldadura → Expansió en fred → Redreçat rugós (corrons paral·lels / gran espai entre rodets) → Redreçat fi (màquina redreçadora de rodets inclinats) → Prova hidràulica → (allisat suplementari local) → Processament d'extrem de canonada → Inspecció del producte acabat