انواع روش ها و فرآیندهای تولید لوله فولادی

6دقیقه مطالعه
admin
10 ماه پیش
18567 بازدید
بدون دیدگاه
مقاله قبلیمقاله بعدی
لوله فولادی چیست ؟ لوله استوانه ای به ابعاد استاندارد که درون آن خالی و از ابتدا و انتهای آن راه ورود و خروج مایعات یا سیالات وجود دارد ، لوله های فولادی بیشتر برای حمل مایعات از جمله آب ، نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرد.در بررسی انواع روش های تولید لوله های فولادی عموما از دو روش استفاده میشود که در ادامه هر روش را به صورت مفصل توضیح داده ایم.
  1. تولید به روش بدون درز
  2. تولید به رو درزدار
مراحل مختلف تولید لوله مانیسمان (لوله بدون درز):
  1. توسط دستگاه نورد
  2. توسط دستگاه نورد توپی لوله مانیسمان
  3. به روش فورجینگ
  4. به روش فرآیندهای اکستروژن
لوله مانیسمان

دستگاه نورد:

در فرآیند تولید لوله به روش دستگاه نورد ، بیلت فولادی تا دمای بالا در کوره گردان گرم می‌شود. یک توخالی استوانه‌ای،که به عنوان توخالی مادر نیز شناخته می‌شود، با کمک دستگاه سوراخ کن (پیرسینگ) چرخان و مجموعه‌ای از غلتک‌ها که سوراخ را در مرکز بیلت حفظ می‌کند؛ تولید می‌شود. قطر بیرونی سوراخ، تقریباً همان قطر داخلی لوله نهایی است. به طور کلی، با کمک چیدمان غلتک ثانویه، قطر خارجی و ضخامت حاصل می‌شود.

دستگاه نورد توپی لوله مانیسمان:

در فرآیند تولید لوله توسط دستگاه نورد توپی، از یک بیلت گرد و جامد استفاده می‌شود. این بیلت، در کوره بوته‌ای گردان به طور یکنواخت گرم می‌شود و سپس توسط دستگاه پیرسینگ مانیسمان سوراخ می‌شود. در این روش، قطر خارجی و ضخامت دیواره بیلت یا پوسته توخالی کاهش می‌یابد. داخل و خارج لوله به طور همزمان توسط دستگاه بویین پیچ صیقل داده می‌شود. سپس، لوله حلقه شده توسط یک دستگاه اندازه به ابعاد مشخص اندازه گیری می‌شود. در مرحله بعد، لوله از طریق صاف کننده عبور می‌کند. این فرآیند، تکمیل کننده کار گرم لوله می‌باشد. این لوله (که به آن لوله مادر نیز گفته می‌شود) پس از اتمام و بازرسی، به یک محصول نهایی تبدیل می‌شود.

تولید لوله به روش فورجینگ (آهنگری):

در فرآیند تولید لوله به روش فورجینگ (آهنگری)، یک بیلت حرارت دیده در قالب فورجینگ قرار داده می‌شود که قطر آن کمی بزرگتر از لوله نهایی است. از یک پرس هیدرولیک چکش آهنگری مطابق با قطر داخلی برای ایجاد لوله استوانه‌ای استفاده می‌شود. پس از انجام فورجینگ، لوله برای دستیابی به ابعاد نهایی ماشینکاری می‌شود. فرآیند تولید لوله آهنگری، برای تولید لوله‌ مانیسمان با قطر بزرگ استفاده می‌شود؛ که با روش‌های سنتی قابل تولید نیست. این لوله‌های آهنگری شده، معمولاً برای لوله بخاری استفاده می‌شوند.

تولید لوله به روش فرآیندهای اکستروژن:

در تولید لوله به روش اکستروژن، یک بیلت حرارت دیده در داخل قالب قرار می‌گیرد. یک سنبه هیدرولیکی، بیلت را به طرف دستگاه سوراخ کن می‌راند، که در نتیجه آن، مواد از سوراخ استوانه‌ای بین قالب و دستگاه mandrel جریان می‌یابند. و در آخر، این عمل باعث تولید لوله از بیلت می‌شود. گاهی اوقات، لوله‌های ساخته شده، لوله‌ای با ضخامت بالا تولید می‌کنند؛ که به عنوان لوله توخالی مادر شناخته می‌شوند. برای تولید بسیاری از لوله‌های ثانویه با ابعاد مختلف از این لوله مادر استفاده می‌کنند.

مراحل مختلف تولید لوله درزدار:

  1. جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW)
  2. جوشکاری ذوبی الکتریکی (EFW)
  3. جوشکاری با فرکانس بالا  (HFW)
  4. جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW) (درز بلند و درز اسپیرال)
به طور عمده لوله‌های درزدار ERW ،  EFW یا HFW که ضخامت کمتری دارند؛ با روش نورد مداوم شکل می‌گیرند. در این روش، نوار فلزی مسطح از کویل نواری در اصطلاح به خورد مجموعه‌ای از غلتک‌های مونتاژ شده در خط می‌رود. این غلطک‌ها، به تدریج نوار را به صورت مقطع دایره‌ای شکل می‌دهند. در پایان نورد، این لوله به طور مداوم توسط دستگاه جوش، جوش داده می‌شود. ERW ،  EFW و HFW روش‌های جوشکاری هستند که در آن لوله بدون افزودن مواد پرکننده جوش داده می‌شود. با این حال، در روش جوشکاری EFW می‌توان از مواد پرکننده نیز استفاده کرد.  

جوشکاری مقاومت الکتریکی ERW:

در جوشکاری ERW، از دو الکترود که معمولاً از مس ساخته شده‌اند؛ برای اعمال فشار و جریان استفاده می‌شود. الکترودها به شکل دیسک هستند و به محض عبور مواد از بین آن‌ها، شروع به چرخش می‌کنند. این امر، به الکترودها این امکان را می‌دهد که برای ایجاد درزهای بلند متوالی در تماس دائم با مواد باشند. یک ترانسفورماتور جوشکاری، دارای ولتاژ کم و جریان متناوب زیاد است. اتصال لوله نسبت به بقیه آن از مقاومت الکتریکی بالایی برخوردار است و توسط سیال تا نقطه ذوب آن گرم می‌شود. سطوح نیمه مذاب به همراه نیرویی که پیوند همجوشی ایجاد می‌کنند، فشرده می‌شوند و در نتیجه ساختار یکنواخت لوله درزدار ایجاد می‌شود. جوشکاری لوله فولادی

جوشکاری ذوبی الکتریکی  (EFW):

لوله فولادی EFW، توسط ورق نورد و جوشکاری درز شکل می‌گیرد. فلاش یا جرقه جوش را می‌توان با استفاده از تیغه اسکارفینگ از سطح خارجی یا داخلی آن حذف کرد. همچنین، می‌توان منطقه جوش را عملیات حرارتی کرد؛ تا درز کمتر دیده شود. لوله‌های درزدار، اغلب تحمل ابعادی بیشتری نسبت به لوله بدون درز دارند و در صورت تولید در همان مقادیر، می‌توانند ارزان‌تر باشند. این ماده، عمدتاً برای جوشکاری ورق جوش فولادی غیر مشابه یا چگالی توان بالا استفاده می‌شود. فلزات به هم جوش داده شده را می‌توان به سرعت در دمای بالا گرم کرد، که می‌تواند فلزات و آلیاژهای نسوز را ذوب کند. در جوش سریع با نفوذ عمیق، منطقه تحت تأثیر گرما، بسیار ناچیز است.  بنابراین، ضریب عملکرد روی اتصالات اندک است. با این وجود، می‌توان گفت که مفصل تقریباً هیچ اعوجاجی ندارد. اما به اتاق جوشکاری خاص نیاز است زیرا در این جوشکاری از اشعه X استفاده می‌شود. جوشکاری ذوبی لوله فولادی

جوشکاری با فرکانس بالا  (HFW):

تولید لوله فولادی توسط جوشکاری با فرکانس بالا، همانند تولید لوله به روش جوشکاری مقاومت الکتریکی است؛ اما با فرکانس بزرگتر مساوی 70 کیلو هرتز انجام می‌شود. از طریق جوشکاری مقاومتی فرکانس بالا، گرمایی در جسم تماسی ایجاد می‌شود، بنابراین سطح جسم به حالت پلاستیک گرم می‌شود. سپس، با یا بدون فورجینگ به ترکیب فولادی دست میابد. HFW، یک انرژی گرمایی مقاومتی جامد است. جریان فرکانس بالا، از رسانای فلزی عبور کرده و دو اثر ویژه به نام های اثر پوستی و اثر مجاورتی (توزیع مجدد جریان در رسانا در اثر حضور رسانای حامل جریان دیگر) ایجاد می‌کند. فرآیند HFW، استفاده از اثر پوستی برای تمرکز بر روی سطح جسم فولادی، و استفاده از اثر مجاورتی برای کنترل موقعیت و قدرت مسیر جریان الکتریکی با فرکانس بالا است. از آنجا که سرعت بسیار زیاد است، لبه ورق در تماس با آن می‌تواند در مدت زمان کوتاه گرم و ذوب شود، سپس از طریق فرآیند docking اکسترود شود. در فرآیند جوشکاری، لوله‌های فولادی HFW، نیازی به افزودن فلز پر کننده ندارند. بنابراین از سرعت جوشکاری سریع و راندمان بالایی در تولید برخوردار می‌باشند. لوله HFW، به طور گسترده در زمینه‌های انتقال نفت و گاز، خط لوله چاه نفت، سازه ساختمانی و انواع مختلف لوله مکانیکی کاربرد دارد. با این حال، کیفیت لوله‌های فولادی HFW، تحت تأثیر عوامل بسیاری مانند مواد اولیه و فرآیند تولید قرار دارد. بنابراین، کنترل کیفیت تولید دشوار می‌شود. به همین دلیل، بازده و فرآیند جوشکاری باید به طور مداوم بهبود یابد.

جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW):

 لوله درز جوش طولی (LSAW):

در تولید لوله درز جوش طولی  به روش جوشکاری قوسی زیرپودری طولی، یک صفحه فولادی به عنوان مواد اولیه در نظر گرفته می‌شود، آن را توسط دستگاه قالب گیری کرده و سپس جوش قوسی زیر پودری دو طرفه را انجام می‌دهند. از طریق این فرآیند، لوله‌های فولادی LSAW، از انعطاف پذیری عالی، چقرمگی جوش، یکنواختی، شکل پذیری و عایق بندی عالی برخوردار می‌شوند.

لوله اسپیرال (SSAW):

لوله اسپیرال، به روش جوشکاری قوسی زیرپودری اسپیرال تولید می‌شود. و به آن لوله HSAW نیز گفته می‌شود. خط جوش در این لوله به شکل مارپیچ است. در تولید این لوله نیز از همان تکنیک جوشکاری زیر پودری لوله LSAW استفاده می‌شود. با این تفاوت که لوله SSAW به صورت اسپیرال و لوله LSAW به صورت طولی جوش داده می‌شوند. در این فرآیند، نوار فولادی طوری نورد می‌شود که جهت نورد با جهت مرکز لوله، شکل گیری و جوشکاری یک زاویه داشته باشد. بنابراین درز جوش در یک خط مارپیچ قرار می‌گیرد. جوشکاری قوسی لوله اسپیرال
آدرس کوتاه مطلب
https://ifoolad.com/?post=1017
نظر شما راجع به

انواع روش ها و فرآیندهای تولید لوله فولادی

نوشتن دیدگاه
    نظر شما چیست ؟
    همراهان آی فولاد