Rätning Av Sömlöst Stålrör

Böjningsdeformationen av sömlösa stålrör (RW hög-svetsning, LSAW undervattensbågsvetsning, etc.) orsakas huvudsakligen av den ojämna fördelningen av inre spänningar + asymmetri i yttre kraft/termiska effekter. De centrala påverkande faktorerna kan delas in i fyra kategorier:

1. Råvaror och inneboende stressfaktorer

• Stålband restspänning under valsning: Ojämn kylning och deformation under valsning resulterar i restspänningar i stålbandet/plåten. Efter att ha rullat in i ett rör släpps spänningen, vilket får röret att böjas spontant.
• Materialprestanda inhomogenitet:Kol, mangan, etc. elementsegregering i ämnet, eller ojämn tjocklek på stålbandet (skillnad i tvärgående väggtjocklek), leder till skillnader i lokal hållfasthet och deformationsbeständighet, vilket resulterar i asymmetrisk deformation efter bearbetning.
• Materialanisotropi:Det finns skillnader i fiberflödesriktningen under valsning av plåten, och de mekaniska egenskaperna i tvär- och längdriktningarna är olika. Efter formningen är spänningsfördelningen asymmetrisk längs den periferiska riktningen.

2. Avvikelser i formningsprocesser

• Rullsystem och formavvikelse:Avvikelser i slitaget på formningsvalsarna, ojämn presskraft-nedåt eller avvikelse i formens mittlinje orsakar inkonsekvent krökning av rörämnet och olika förlängningsmängder på båda sidor. I svåra fall kan det leda till spiralvridning av rörkroppen.
• Spänning och matningsavvikelse:Otillräcklig spänning i avlindningssektionen, snedställning av matningsstyrplattan och stålbandet som matas in i en sned vinkel i formningssektionen resulterar i kumulativa böjningsavvikelser från första passagen.
• Felaktiga parametrar för-förböjning och formning:Otillräcklig kantförböjning-, orimligt JCO-formningsstegavstånd/formöppningsgrad, vilket orsakar spänningskoncentration i rörsektionen och total rakhet som överstiger standarden efter formning.

3. Termisk svetsdeformation (den mest framträdande speciella orsaken till sömlösa stålrör)

• Asymmetrisk svetsvärmetillförsel: Vid svetsning på ena sidan är svetssidan koncentrerat uppvärmd och kylningskontraktionen är betydligt större än basmaterialets, vilket gör att rörkroppen böjs mot svetssidan (vanligtvis känd som "svetsböj"); om den interna och externa värmetillförseln vid dubbel-svetsning inte är enhetlig kommer samma problem att uppstå.
• "Ribbeffekten" av svetsöverskottshöjd:Ojämn överhöjd på insidan och utsidan av svetsen, vilket motsvarar att bilda en förstärkning på ena sidan av rörkroppen, vilket begränsar deformation på den sidan och orsakar total krökningsavvikelse.
• Röränden "pipande" defekt:Bearbetningen och svetsdeformationen i båda ändarna av svetsen stämmer inte överens, vilket resulterar i lokal skevhet vid röränden, vilket inte bara påverkar ändytans vinkelräthet utan också förstärker den totala rakhetsavvikelsen.

4. Efterföljande processer och yttre kraftfaktorer

• Ojämn kylning:Det finns temperaturskillnader mellan toppen och botten, vänster och höger på röret efter svetsning, och olika sammandragningshastigheter vid varje del, vilket resulterar i termisk spänningsböjning.
• Expansions- och vattentrycksprocesser:Olämpliga expansionsparametrar, o-jämn töjningshastighet längs den axiella riktningen eller återstående spänningsomfördelning efter vattentryckstestning kommer att exponera potentiell böjning och till och med orsaka nya deformationer.
• Lyft och stapling:Otillräckliga lyftpunkter för långa rör, eller överdrivna staplingslager, kommer att orsaka plastböjning på grund av gravitation, vilket är en efter-gjutningsdeformation som orsakas av yttre krafter.

Rätning är en nyckelprocess vid tillverkning av sömlösa stålrör för att säkerställa dimensionsnoggrannhet och prestanda. Den centrala nödvändigheten ligger i följande aspekter:
1. Uppfyller monterings- och konstruktionsnoggrannhetskraven

• Krav för bearbetning av röränden:Oljeslang, mekaniska rör kräver gängning, och de flesta gängningsprocesser är rörrotation-baserade. Överdriven rakhetsavvikelse kommer att orsaka excentricitet i gängorna och fel på anslutningstätningen; avvikelse i rakhet kommer också att orsaka ojämn bearbetning av rörändens spår och överdriven skäravvikelse. 
• Effektivitet på-anslutning:Vid konstruktion av långväga-rörledningar och strukturella rörnät kan böjda stålrör inte justeras exakt och kräver-sekundär korrigering eller skärning på plats, vilket avsevärt ökar byggkostnaderna och byggtiden. När de läggs över långa avstånd kan små avvikelser av enskilda bitar ackumuleras till enorma totala förskjutningar.

2. Säkerställande av säkerhet och livslängd

• Strukturell säkerhet:Som strukturella stöd eller mekaniska axlar kommer böjning att orsaka lokal spänningskoncentration, och lång-service är benägen att utmattningsbrott.
• Transportprestanda:Den krökta innerväggen på vätsketransportröret kommer att bilda turbulens, vilket ökar transportmotståndet och accelererar lokal korrosion, vilket förkortar rörets livslängd.
• Beläggningskvalitet:I 3PE och andra beläggningsoperationer kommer böjning av rör att orsaka ojämn beläggningstjocklek och brott i de tunna områdena av beläggningen, vilket leder till risker för rörledningskorrosion.

3. Eliminera och homogenisera kvarvarande stress

• Uträtning uppnås genom kontrollerad omvänd plastisk deformation, som omfördelar formnings- och svetspåkänningen inom rörkroppen, vilket minskar spänningstoppen och förhindrar att röret spontant deformeras under efterföljande bearbetning, lagring eller användning, vilket stabiliserar dimensionsnoggrannheten.

4. Överensstämma med produktens standardtoleranser

• Vanliga standarder som API 5L, GB/T 3091 och GB/T 9711 har alla tydliga krav på rakheten hos stålrör (vanligtvis Mindre än eller lika med 0,15 % L, med höga precisionskrav som når Mindre än eller lika med 0,05 % L). Rätning är en nödvändig process för att uppfylla standarderna och uppnå fabriksleverans.

För tillverkning av stålrör med raka sömmar är kallmekanisk riktning huvudprocessen, kompletterad med varmriktning. Samtidigt utförs för-bearbetning för att kontrollera minskningen av böjning, vilket bildar ett komplett system av "förebyggande + grov uträtning + finrätning + kompletterande uträtning".

1. Vanliga kallriktningsprocesser och utrustning
(1) Multi-rullriktare med lutande rullar (kärnutrustning för finriktning)

• Arbetsprincip: Den använder flera uppsättningar av sammanflätade lutande böjda riktrullar (vanligtvis sex eller sju rullstrukturer), med rullaxeln i en lutningsvinkel på 25 grader till 35 grader i förhållande till röraxeln; den nedre rullen driver röret att rotera och avancera axiellt, medan den övre rullen applicerar en tryckkraft, vilket gör att röret genomgår upprepad omvänd böjning runt omkretsen, genom elastisk -plastisk deformation, vilket gradvis eliminerar alla krökningsriktningar.
• Tillämpliga scenarier: Finriktning av ERW-svetsade rör med medelstor och liten diameter, eller kompletterande finriktning för rör med stor-diameter, med en riktnoggrannhet som når inom 0,2 mm/m.
• Nyckelparameterkontroll:Rullavståndet är 0,8 till 1,2 gånger rördiametern; reduktionsmängden bör överstiga materialets utbytesdeformation men vara lägre än draghållfastheten för att undvika sprickbildning eller krympning; riktningshastigheten för kolstål är vanligtvis 20 till 40 m/min.

(2) Tryckriktare (lokal riktning för rör med stor-diameter)

• Arbetsprincip: Baserat på principen om tre-böjningsmekanik håller två stöd rörkroppen i en böjd form, och ett koncentrerat tryck appliceras på den högsta punkten på den konkava sidan av röret, vilket gör att röret genomgår omvänd plastisk deformation och efter återstuds uppnås kravet på rakhet.
• Tillämpliga scenarier: Lokal kompletterande riktning för LSAW-svetsade rör med stor-diameter och tjocka-väggar, eller för rör med lokala hårda böjningar, som ofta används i samband med rullriktning.
• Processegenskaper: Den kan övervaka avböjning i realtid och justera reduktionsmängden efter behov; moderna intelligenta system kan automatiskt beräkna reduktionsparametrarna baserat på den initiala nedböjningsmätningen, och ersätta manuell erfarenhet.

(3) Samordnad uträtning i expansionsprocessen

• Kallexpansion är en standardprocess för bågsvetsade rör med stor-diameter med raka sömmar, som använder formar för att likformigt expandera röret runt omkretsen, inte bara eliminera kvarvarande svetsspänning och förbättra rundheten, utan också rimligt kontrollera expansionstöjningshastigheten, vilket avsevärt kan förbättra den övergripande rakheten, kontrollera rakheten inom 5 % av 0, vilket innebär att rätheten kontrolleras inom 5 % av "föregående. förskott".

2. Varmuträtningsprocessen (kompletterande mig thod)
Den vanligaste är flamriktning:

• Driftsmetod:På den konvexa sidan av rörkröken, använd en syre-etanlåga för band- eller punktuppvärmning, med temperaturen kontrollerad till 700 till 850 grader (stålet blir mörkrött), kyl sedan naturligt eller med vatten, med hjälp av sammandragningsdeformationen av uppvärmningsområdet för att avbryta den ursprungliga böjningen.
• Tillämpliga scenarier: Lokal stor deformationskorrigering i produktionslinjer, på-reparation, uppvärmningsbredden är vanligtvis inte mer än dubbelt så stor som rörväggens tjocklek, och strikt temperaturkontroll krävs för att undvika överhettning eller materialförsämring.

3. Rätningsarrangemang i produktionsprocessen
Typiskt arrangemang för rätningsprocess för raksvetsade rörproduktionslinjer:
Formning och svetsning → Svetssömsutjämning → Kallexpansion → Grov rätning (parallella rullar / stort rullavstånd) → Finriktning (lutande rullriktningsmaskin) → Hydrauliskt test → (lokal kompletterande riktning) → Rörändebearbetning → Besiktning av färdig produkt