ساخت لوله های مارپیچی جوش داده شده چگونه است؟

اینساخت لوله جوش مارپیچیفرآیندی که لوله‌هایی با قطر بزرگ-از کویل‌های فولادی پیوسته ایجاد می‌کند. این روش بسیار کارآمد، نوار فولادی را به یک زاویه مارپیچ خم می کند و به طور مداوم درز را در داخل و خارج جوش می دهد.

1. پیش{1}}پردازش

باز کردن و تراز کردن:یک سیم پیچ{0} سنگین، سیم پیچ فولادی را به رول های تراز می کند تا هرگونه پیچ خوردگی، خمش یا ناهمواری را از بین ببرد.

فرز لبه:لبه های نوار فولادی آسیاب یا آسیاب می شوند تا از عرض دقیق اطمینان حاصل شود و سطح برای جوشکاری آماده شود.

2. شکل دهی و نورد

جوشکاری پیوسته:هنگامی که دم یک رول از مواد به انتهای آن می رسد، به سر رول بعدی جوش داده می شود و به این ترتیب یک خط تولید پیوسته و بدون وقفه تشکیل می شود.
شکل گیری مارپیچ:نوار فولادی تخت را در دستگاه شکل‌دهی (با استفاده از غلتک یا سنبه) قرار دهید و آن را با زاویه دقیق خم کنید تا فولاد به شکل لوله مارپیچی که با قطر لوله مورد نیاز مطابقت دارد خم شود.

3. جوشکاری

جوشکاری زیر آب (SAW):درز مارپیچی با استفاده از اتصالات جوشکاری داخلی و خارجی کنترل شده الکترونیکی جوش داده می شود. معمولاً در فرآیند جوشکاری زیرپودری از سیم‌های فولادی با پوشش مسی- و شار استفاده می‌شود.
مهر و موم دو طرفه-درزها از داخل و سپس از بیرون جوش داده می‌شوند و از نفوذ عمیق، استحکام بالا و اثر آب‌بندی کاملاً نشتی- اطمینان حاصل می‌کنند.

4. برش و بازرسی

برش به طول:برای برش خط لوله پیوسته به طول مشخص (مثلاً 12 تا 15 متر) از یک تفنگ برش پلاسما یا یک دستگاه برش خودکار استفاده کنید.
تست اولتراسونیک و اشعه ایکس{0}:با استفاده از تجهیزات تشخیص عیب اشعه ایکس-و اولتراسونیک، یک اسکن کامل روی کل درز جوش و مواد پایه انجام می‌شود تا هرگونه نقص داخلی یا خارجی شناسایی شود.
تست هیدرواستاتیک:آب تحت فشار بسیار بالا (معمولا تا 250 بار) به خط لوله تزریق می شود تا از یکپارچگی و عملکرد ضد نشتی اطمینان حاصل شود.

5. تکمیل و پوشش

پایان Beveling:انتهای لوله فولادی برای تشکیل ابعاد پخ مخصوص مورد نیاز برای نصب ماشین کاری می شود.
درمان ضد خوردگی:-خط لوله را تمیز و درمان کنید تا عمر مفید آن افزایش یابد. این معمولا شامل سندبلاست خارجی، استفاده از چسب های مایع، و پیچیده کردن سطح خارجی با چندین لایه پلی اتیلن (مانند 3LPE) برای افزایش خواص ضد خوردگی است.
آستر (اختیاری):برای خطوط لوله آب معمولاً ملات سیمان یا رزین اپوکسی در داخل لوله ها پاشیده می شود تا از زنگ زدگی و پوسته پوسته شدن آن جلوگیری شود.

مزایای فنی اصلی فرآیند لوله های جوش داده شده مارپیچی

فرآیند تولید لوله های جوش مارپیچ دارای مزایای فنی و صنعتی منحصر به فردی در مقایسه با لوله های درز مستقیم ERW و لوله های بدون درز است.
1. اول از همه، انعطاف پذیری تولید بسیار بالا است. با تنظیم زاویه شکل دهی مارپیچ، می توان از همان عرض نوار فولادی برای تولید لوله هایی با قطرهای مختلف استفاده کرد و در نتیجه هزینه های تولید را به میزان قابل توجهی کاهش داد و چرخه تولید را کوتاه کرد.
2. ثانیا، ساختار جوش حلزونی می تواند توزیع تنش را بهینه کند. جوش مارپیچ می تواند تنش فشار موضعی را پراکنده کند و از خطر شکستگی متمرکز در نقاط جوش درز مستقیم طولی جلوگیری کند و در نتیجه مقاومت فشاری و مقاومت در برابر خستگی بدنه لوله را بهبود بخشد.
3. ثالثاً، جوش قوس زیر آب با حفاظت شار، کیفیت جوش بالا، ساختار داخلی متراکم، عیوب کم، و چقرمگی عالی در دمای پایین- را تضمین می کند.
4. چهارم، شکل دهی مارپیچی برای ساخت لوله‌های-قطر و ضخیم-بزرگ مناسب است، بنابراین به فرآیند ارجح برای پروژه‌های خط لوله فوق{{3} بزرگی تبدیل می‌شود که از طریق جوشکاری درز مستقیم سنتی قابل دستیابی نیستند.
5. علاوه بر این، فرآیند مارپیچی دارای استفاده از مواد بالا و ضایعات تولید کمتری است که مطابق با استانداردهای صرفه جویی در انرژی-و تولید صنعتی کارآمد است.

نقص های رایج

در تولید انبوه مداوم لوله های جوش داده شده با قوس مارپیچی، انحراف هماهنگی زاویه شکل دهی مارپیچی، پارامترهای نوسان جوش قوس زیردریایی، خواص مواد خام ناسازگار و ساییدگی ظریف تجهیزات باعث ایجاد عیوب مختلف با کیفیت معمولی می شود که به طور جدی بر دقت ابعادی، ایمنی ساختاری لوله فشرده تأثیر می گذارد.

1. رایج ترین عیوب در تولید صنعتی شامل آخال های سرباره، همجوشی جوش ناقص، ترک های جوشکاری، انحراف بیضی بودن لوله و تقویت جوش ناسازگار است. هر نقص مکانیسم تشکیل خاص خود را دارد و بر عملکرد خط لوله تأثیر منفی می گذارد. بنابراین، کنترل فرآیند هدفمند و دقیق مورد نیاز است.

2. آخال های سرباره جوش یکی از رایج ترین عیوب داخلی است. آنها عمدتاً به دلیل لبه های ناپاک نوار فولادی، لایه های اکسید باقیمانده، زنگ زدگی و آلودگی روغن، و همچنین تطابق نامناسب جریان و ولتاژ در حین جوشکاری قوس الکتریکی، و پوشش ناهموار شار ایجاد می شوند. سرباره جوش ذوب نشده در داخل درز جوش باقی می ماند و تداوم ساختار فلز جوش را مختل می کند و نقاط تمرکز تنش داخلی را تشکیل می دهد و به طور قابل توجهی استحکام کششی و چقرمگی ضربه درز جوش را کاهش می دهد.

3. همجوشی ناقص به وضعیتی اطلاق می شود که مواد پایه و لحیم کاری نمی توانند به یک پیوند متالورژیکی کامل در سطح مشترک درز جوش مارپیچی دست یابند. دلایل اصلی این امر، گرمای ورودی ناکافی جوش، سرعت بیش از حد جوشکاری، و شکاف‌های مونتاژ ناهموار بیلت لوله مارپیچی است. این عیب مستعد تشکیل منابع ترک پنهان است که منجر به شکستگی جوش و نشت متوسط خط لوله در زمانی که تحت فشار داخلی و بارهای خارجی در مدت زمان طولانی قرار می گیرد، می شود.

4. در طی فرآیند جوشکاری فولاد کم-آلیاژ-با استحکام، ترک‌های جوشکاری (شامل ترک‌های گرم-در دمای بالا و ترک‌های سرد با دمای پایین-) اغلب ایجاد می‌شوند. ترک های داغ ناشی از ناخالصی های گوگرد و فسفر بیش از حد در مواد خام و تنش حرارتی نامتعادل جوشکاری هستند، در حالی که ترک های سرد ناشی از سرد شدن سریع و ناهموار پس از جوشکاری و تنش پسماند زیاد است. این نقص‌های مرگبار می‌تواند ایمنی خطوط لوله گاز با فشار بالا را به طور جدی تحت تأثیر قرار دهد.

5. علاوه بر این، عیوب هندسی مانند انحراف بیضوی مواد لوله و ناهماهنگی لایه تقویت کننده جوش عمدتاً ناشی از سایش طولانی مدت غلتک های شکل دهی و اندازه گیری، کالیبراسیون نادرست زاویه شکل دهی مارپیچ و فشار اکستروژن ناپایدار است. گردی ناکافی لوله بر مونتاژ بعدی خط لوله و اتصالات مشترک تأثیر می گذارد، در حالی که لایه تقویت کننده جوش ناهموار صافی سطح بدنه لوله و یکنواختی پوشش ضد خوردگی-را کاهش می دهد.

اقدامات کنترل فرآیند

به منظور از بین بردن موثر این عیوب و اطمینان از ثبات کیفیت کلی محصول، اقدامات کنترلی استاندارد و سیستماتیک در کل فرآیند تولید باید اجرا شود.

1. اول از همه، بازرسی دقیق مواد ورودی در کارخانه تضمین اولیه برای کنترل کیفیت است. تکنسین های تولید باید ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کیفیت سطح کویل های فولادی را به دقت بررسی کنند تا از ورود مواد اولیه ناموفق با ناخالصی های بیش از حد و عیوب سطحی به خط تولید جلوگیری شود.

2. ثانیاً، پیش{1}}تصفیه دقیق نوار فولادی باید استاندارد باشد. فرآیند آسیاب لبه باید به شدت دنبال شود تا سوراخ‌ها، اکسیدها و لکه‌ها به طور کامل از لبه‌های نوار فولادی پاک شوند و اطمینان حاصل شود که لبه‌های جوش تمیز، صاف و موازی هستند و در نتیجه شکاف مونتاژ مارپیچی یکنواخت و پایدار را تشکیل می‌دهند.

3. ثالثا، تطبیق دینامیک زمان واقعی پارامترهای جوشکاری هسته از اهمیت بالایی برخوردار است. بسته به قطرهای مختلف لوله، ضخامت دیواره و گریدهای فولادی، جریان جوش، ولتاژ، سرعت قوس و ضخامت پوشش شار باید دقیقاً تنظیم شود تا از گرمای ورودی کافی، حذف کامل سرباره و همجوشی کامل جوش اطمینان حاصل شود.

4. چهارم، پس از جوشکاری، یک فرآیند خنک کننده درجه بندی شده علمی برای جلوگیری از افت ناگهانی دما، از بین بردن موثر تنش پسماند جوشکاری و جلوگیری از وقوع ترک های سرد و تغییر شکل اتخاذ می شود.

5. پنجم، تعمیر و نگهداری منظم و کالیبراسیون تجهیزات باید انجام شود. غلطک های فرسوده و اجزای تنظیم اندازه باید به سرعت شناسایی و جایگزین شوند و زاویه شکل دهی مارپیچ باید کالیبره شود تا از دقت بالای شکل دهی خط لوله اطمینان حاصل شود.

از طریق اجرای عملیات استاندارد در طول کل فرآیند، نظارت بر پارامترهای زمان واقعی، و نظارت دقیق بر کیفیت، می توان میزان وقوع عیوب مختلف جوشکاری و شکل دهی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و به طور موثر نرخ صلاحیت و پایداری ساختاری محصولات لوله جوش مارپیچی را بهبود بخشید.

کاربردهای صنعتی

لوله های فولادی جوش مارپیچی به دلیل قطر زیاد، مقاومت در برابر فشار بالا و هزینه کم، به طور گسترده در زمینه های زیرساختی حیاتی استفاده می شوند.

1. در مهندسی انرژی، آنها برای انتقال از راه دور نفت خام، گاز طبیعی و دوغاب زغال سنگ خدمت می کنند.

2. در مهندسی شهری برای سیستم های لوله کشی آب شهری، زهکشی، تصفیه فاضلاب و گرمایش استفاده می شود.

3. در مهندسی دریایی و هیدرولیک در انتقال آب دریا، شمع بندی بندر و سازه های فونداسیون پل کاربرد دارند.

در سال‌های اخیر، با توسعه سریع نیروگاه بادی، انرژی‌های نو و پروژه‌های خط لوله بین منطقه‌ای، لوله‌های مارپیچی جوش داده شده با مقاومت بالا، مقاوم در برابر دما و ضد خوردگی کاربرد وسیع‌تری پیدا کرده‌اند. در آینده، فرآیند تولید لوله های مارپیچ به سمت شکل دهی هوشمند، تنظیم پارامترهای جوش خودکار، نظارت دیجیتالی تمام خط و حفاظت از محیط زیست سبز، بهبود بیشتر دقت تولید، کارایی و قابلیت اطمینان محصول توسعه خواهد یافت.

ساخت لوله های مارپیچی جوش داده شده یک فرآیند صنعتی منظم و دقیق است که پیش تصفیه مواد خام، شکل دهی رول مارپیچی، جوشکاری زیر آب دو طرفه، کالیبراسیون تکمیل و تشخیص کیفیت چند بعدی را یکپارچه می کند. اصل منحصر به فرد شکل دهی مارپیچی و فناوری جوشکاری زیرپودری، رقابت اصلی لوله های SSAW را در زمینه تولید خطوط لوله با قطر بزرگ تشکیل می دهد. هر روشی از تراز کردن نوار و فرز لبه گرفته تا خنک سازی جوشکاری و تشخیص عیب، کیفیت نهایی لوله را محدود می کند و بر آن تأثیر می گذارد. با مشخصات تولید انعطاف پذیر، ساختار تنش یکنواخت و عملکرد جوش قابل اعتماد، لوله های جوش مارپیچی به مواد اولیه ضروری برای انتقال انرژی مدرن، ساخت و ساز شهری و مهندسی هیدرولیک تبدیل شده اند. درک جامع از فرآیند تولید و نقاط کنترل کیفیت آن برای بهینه سازی فناوری تولید، بهبود نرخ صلاحیت محصول و اطمینان از عملیات ایمن درازمدت مهندسی خط لوله بسیار مهم است.

مزایای فنی اصلی فرآیند لوله های جوش داده شده مارپیچی

نقص های رایج

اقدامات کنترل فرآیند

کاربردهای صنعتی

محصولات محبوب

ارسال درخواست