In gewisser HinsichtStahlrohr mit gerader NahtDas Schweißen von Stahlrohren mit gerader Naht ist das Gegenteil des Spiralschweißens. Aufgrund des vergleichsweise einfachen Verfahrens und der geringen Schweißkosten ist das Schweißen von Stahlrohren mit gerader Naht weit verbreitet und ermöglicht eine hohe Produktionseffizienz. Da Stahlrohre mit gerader Naht ein häufig verwendetes Produkt sind, stellt sich die Frage nach ihren praktischen Vorteilen. Das Schweißen erfolgt parallel zur Längsrichtung des Stahlrohrs und findet ebenfalls breite Anwendung. Bei gleichem Durchmesser und gleicher Länge ist die Schweißlänge bei Stahlrohren mit gerader Naht deutlich geringer, während sie bei Spiralrohren um mehr als 30 % länger sein kann. Während des Schweißens ist die Effizienz prozessbedingt geringer, und die Ausbeute ist entsprechend niedriger. Aus demselben Rohling lassen sich jedoch mit spiralgeschweißten Rohren in der Regel Produkte mit unterschiedlichen Durchmessern herstellen. Dies ist bei Stahlrohren mit gerader Naht nicht möglich.
Die weite Verbreitung von geradnahtgeschweißten Stahlrohren auf dem Markt ist auf ihre Eigenschaften zurückzuführen. Da die Prozesskosten beim Schweißen relativ niedrig sind und die Herstellungsverfahren – Schmieden, Strangpressen, Walzen und Ziehen – alle möglich sind und die Spezifikationen festgelegt werden können, bietet sich ein breites Anwendungsspektrum. Im Kampf gegen die Luftverschmutzung sahen sich große Stahlhersteller mit zahlreichen Herausforderungen im Umweltschutz konfrontiert. Einige Analysten gehen daher davon aus, dass die Stahlindustrie nun die Phase der Umsetzung von Umweltschutzmaßnahmen erreicht hat. Langfristig wird die geradnahtgeschweißte Stahlrohrindustrie mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung dieser Maßnahmen künftig als umweltfreundlich gelten.
Bei der Stahlrohrproduktion treten technische Probleme mit der Kernpumpenanlage auf. Die Verbesserung der Stahlrohre und die Beschleunigung der Produktionsrate sind daher wichtige Herausforderungen. Laborexperimente reichen nicht aus, um Produktionsprobleme zu lösen, und Versuche vor Ort in der Werkstatt sind zu kostspielig und nicht nachhaltig. Schlussfolgerungen aus nur ein oder zwei durchgeführten Experimenten sind unzuverlässig. Daher ist es von großer Bedeutung, den Walzprozess von geradnahtigen Stahlrohren mithilfe numerischer Simulationen zu untersuchen. Aktuell konzentrieren sich die Forschung in unserer Branche auf die Walzgeschwindigkeit und den entscheidenden Einflussfaktor auf das Produkt des 5-Gerüst-MPM-Kontinuierlichwalzwerks – den Walzspalt. Mithilfe der Methode der relativen Lastbeschreibung wird ein numerischer Simulationsplan erstellt und der wichtigste einstellbare Parameter (Walzspalt) untersucht. Über den MARC-Kanal wurde ein Finite-Elemente-Modell des Walzprozesses von geradnahtigen Stahlrohren erstellt und dessen Einfluss auf die Walzkraft und die Wandstärke während des Walzprozesses analysiert.
In meinem Land besteht in der petrochemischen Industrie, der Wasserwirtschaft, dem Städtebau, der Energiewirtschaft usw. Bedarf an Stahlrohren mit gerader Naht. Die Durchmesseraufweitung dieser Rohre ist ein Druckverfahren, bei dem hydraulisch oder mechanisch Druck von der Innenwand des Stahlrohrs ausgeübt wird, um es radial nach außen aufzuweiten. Das mechanische Verfahren ist einfacher als das hydraulische und die benötigte Ausrüstung ist unkompliziert und effizient. Weltweit werden verschiedene Verfahren zur Durchmesseraufweitung von Rohren mit gerader Naht eingesetzt. Die einzelnen Verfahren werden im Folgenden detailliert beschrieben.
Die mechanische Aufweitung des geradnahtigen Stahlrohrs nutzt den geteilten Sektorblock am Ende der Aufweitmaschine zur radialen Aufweitung, sodass der Rohrrohling schrittweise in Längsrichtung aufgedehnt werden kann, um die plastische Verformung über die gesamte Rohrlänge zu erreichen. Der Vorgang ist in 5 Stufen unterteilt:
1. Vorrunden. Die fächerförmigen Blöcke werden so weit geöffnet, bis sie alle die Innenwand des Stahlrohrs berühren. Zu diesem Zeitpunkt ist der Radius jedes Punktes im inneren Rundrohr innerhalb der Schrittweite nahezu gleich, und das Stahlrohr ist vorläufig abgerundet.
2. Phase des Nenninnendurchmessers. Der fächerförmige Block beginnt, die Bewegungsgeschwindigkeit von der vorderen Position aus zu reduzieren, bis er die erforderliche Position erreicht, die dem erforderlichen Innenumfang des fertigen Rohrs entspricht.
3. Wiederholungskompensationsphase. Der fächerförmige Block beginnt an der Position von Phase 2 die Geschwindigkeit weiter zu reduzieren, bis er die erforderliche Position erreicht, die der Position des inneren Umfangs des Stahlrohrs vor dem im Prozessdesign vorgesehenen Rückprall entspricht.
4. Phase der Druckstabilisierung. Der Innenumfang des Stahlrohrs bleibt für eine gewisse Zeit stationär, bevor der Sektorblock zurückfedert. Dies ist die für die Anlage und den Expansionsprozess erforderliche Druckstabilisierungsphase.
5. Entlade-Rücklaufphase. Der fächerförmige Block zieht sich vor dem Rückprall schnell vom Innenumfang des Stahlrohrs zurück, bis er die ursprüngliche Durchmessererweiterungsposition erreicht, die dem kleineren Schrumpfungsdurchmesser des fächerförmigen Blocks entspricht, der für den Expansionsprozess erforderlich ist.
Veröffentlichungsdatum: 31. Oktober 2022