Причины превышения стандарта эллиптичности бесшовных стальных труб
Эллиптичность, также известная как овальность, относится к степени отклонения от совершенно кругового поперечного сечения в бесшовных стальных трубах. Когда эллипсичность трубы превышает стандартные пределы допуска, указанные в применимых кодах (таких как ASTM, EN или API), это может привести к трудностям в установке, снижению сопротивления давлению и потенциальным опасностям для безопасности в критических приложениях. Несколько факторов способствуют чрезмерной эллиптичности в бесшовных стальных трубах:
1. Неоднородная деформация во время прокатки: неравномерное распределение силы во время горячей прокатки или пробивающих процессов может привести к неравномерному потоку металла, производящему эллиптическую форму. Неправильная регулировка прокатной станки или изношенных поверхностей роликов может усугубить эту проблему.
2. Неправильный контроль процесса проникновения: на стадии проникновения производства, если центрирование или выравнивание баллона неточно, или если штучка или штрих мандрила неправильно выравниваются, это может привести к асимметричному разрежению стен, способствующему эллиптичности.
3. Неравномерное нагревание: Неадекватное или неравномерное нагревание баллонов до прокатки может вызвать изменения пластичности металла, приводящие к нерегулярной деформации и возможному отклонению от круговой формы.
4. Неравномерное охлаждение: после прокатки, неравномерное охлаждение по разным сторонам трубы может привести к дифференциалам напряжения, которые искажают трубу в эллиптическую форму.
5. Материальные дефекты или различия в составе: изменения в химическом составе через шпильку или включения внутри стали могут повлиять на поведение потока под давлением, увеличивая риск нециркулярности во время обработки.
6. Неправильное измерение или выпрямление операций: измерение мельниц предназначены для калибровки окончательных размеров трубы. Если они неправильно выравниваются, носятся или плохо регулируются, они могут способствовать или не исправлять эллиптические отклонения.
7. Неадекватный мониторинг процесса и контроль качества: отсутствие мониторинга в режиме реального времени или неадекватных механизмов обратной связи на производственной линии может позволить таким дефектам оставаться незамеченными до окончательной проверки, к которой исправление может быть более невозможным.
Меры профилактики:
Регулярно калибрируйте и обслуживайте оборудование для прокатки и пробивания.
Убедитесь, что блокеты равномерно нагреваются перед деформацией.
Внедрение передовых бесконтактных систем измерения для обнаружения овальности в линии.
Улучшение контроля качества сырья и промежуточных продуктов.
Применить контролируемое охлаждение и нормализацию последующей обработки для снижения остаточных напряжений.
Ссылки:
Чжан, И., & Ли, М. (2018). " Причины и меры контроля овальности в производстве бесшовных стальных труб. " Журнал исследований железа и стали, 30(4), 66-72.
ASTM A999/A999M-20, " Общие требования к трубам из сплава и нержавеющей стали. "
Wu, H. (2020). " Оптимизация процесса горячей прокатки для снижения эллиптичности бесшовных труб. " Производительность и характеристика материалов, 9(3), 345-351.
