Анализ неравномерности толщины стен сплавных стальных труб
Неравномерность толщины стены является общим размерным дефектом в сплавных стальных трубах, который может повлиять на механические характеристики, несущую способность и соответствие продукта. Хотя определенные изменения находятся в пределах приемлемых уровней допустимости, чрезмерное отклонение от толщины стенки может привести к отклонению трубы, увеличению затрат на обработку или рискам безопасности в приложениях высокого давления. Понимание коренных причин этой проблемы имеет важное значение для улучшения качества производства и снижения коэффициента лома.
1. Непоследовательные проблемы толщины Billet или Tube Shell QualityWall могут возникнуть из самого сырья. Если стальная трубка или полая трубка (используемая в горячей прокатке или экструзии) имеет неравномерное поперечное сечение или сегрегированную микроструктуру, эти несоответствия будут распространяться до окончательных размеров трубы.
2. Неправильное проникновение или центрирование MandrelDuring горячей прокатки или проникновения процесса, если шпилька не должным образом центрирована или выравнивается с Mandrel, одна сторона трубы может подвергаться большей деформации, чем другая. Это неправильное выравнивание приводит к эксцентричности и приводит к неравномерной толщине стенки, особенно на ранних стадиях удлинения.
3. Оборудование износ или неправильное выравнивание изношенные рулоны, mandrils, направляющие диски, или формирование инструментов в прокатных станках и чертежных машин могут вызвать несбалансированные силы на стене трубы. Даже незначительное неправильное выравнивание инструментов может привести к изменению толщины вдоль окружности или длины трубы.
4. Нестабильные параметры катки Нерегулярные скорости подачи, колебания температуры катки или непоследовательные скорости катки могут вызвать асимметричную деформацию. Например, если температура прокатки слишком низкая, материал становится труднее формировать равномерно; слишком высокий, а чрезмерная деформация может возникнуть в более слабых областях.
5. Дефекты чертежа и холодной работы В процессах холодного чертежа, если угл штампа слишком острый или плохо смазан, одна сторона трубы может испытывать больше сопротивления или трения, разрушая стену непропорционально. Плохая конструкция штампа или неправильное выравнивание между штампом и мандрилем также могут способствовать изменению толщины стены.
6. Неправильная тепловая обработка и выпрямление Неравномерное нагревание во время тепловой обработки может вызвать дифференциальное расширение или сжатие, особенно если стена трубы уже имеет небольшие колебания. Аналогичным образом, во время выпрямления неравномерное распределение давления может преувеличить различия в стенах, особенно в тонкосстенных трубах.
7. Ошибки измерения и резки Иногда проблема не в самой трубе, а в том, как это ' S измеряется. Неточные или несоответствующие методы измерения, особенно в трубах с большим диаметром или тяжелыми стенами, могут привести к ложным показаниям неравномерности толщины стены. Неправильные методы резки труб также могут привести к наклонным или угловым концам, которые появляются в виде отклонения толщины.
8. Материальные свойства и сплавные эффекты сплавной стали с высокой твердостью или карбидообразующих элементов могут реагировать по-разному на деформацию в зависимости от их микроструктуры. Это может вызвать неравномерный пластиковый поток во время формирования, особенно в сложных или высокопрочных сортах.
На неравномерность толщины стенки в сплавных стальных трубах влияет ряд факторов - от качества сырья и состояния оборудования до параметров процесса формирования и методов последующей обработки. Решение этой проблемы требует строгого контроля за производственными ресурсами, точного выравнивания машины и мониторинга качества в режиме реального времени для обеспечения последовательности измерений и надежности продукта.
Ссылки:
ASTM A999 - Общие требования к трубам из сплава и нержавеющей стали
ISO 11960 - Стальные трубы для использования в качестве корпуса или труб в нефтегазовой промышленности
API 5L - Спецификация для линии труб
ASM Handbook, Volume 14 – Формирование и кование
ASME B36.10M - Сварные и бесшовные стальные трубы
