Der Produktionsprozess und die Prüfstandards für dickwandige, geradnahtgeschweißte Stahlrohre

Dickwandige, geradnahtgeschweißte Stahlrohre werden hergestellt, indem lange Stahlbänder mittels Hochfrequenzschweißanlagen zu Rundrohren gewalzt und anschließend geradnaht verschweißt werden. Die Rohrform kann rund, quadratisch oder individuell sein und hängt von der Dimensionierung und dem Walzen nach dem Schweißen ab. Hauptsächlich werden für geschweißte Stahlrohre niedriggekohlter Stahl, niedriglegierter Stahl oder andere Stahlsorten mit einer spezifischen Streckgrenze (σs) von ≤ 300 N/mm² bzw. ≤ 500 N/mm² verwendet. Der Produktionsprozess dickwandiger, geradnahtgeschweißter Stahlrohre gestaltet sich wie folgt:

1. Plattenprüfung: Nachdem die Stahlplatten, die zur Herstellung von dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren mit großem Durchmesser verwendet werden, in die Produktionslinie gelangen, werden sie zum ersten Mal einer vollständigen Plattenwellenprüfung unterzogen;
2. Kantenfräsen: Mit einer Kantenfräsmaschine wird beidseitiges Fräsen an beiden Kanten der Stahlplatte durchgeführt, um die erforderliche Plattenbreite, Plattenkantenparallelität und Fasenform zu erreichen;
3. Vorbiegen der Kante: Verwenden Sie eine Vorbiegemaschine, um die Kante der Platte so vorzubiegen, dass die Kante der Platte eine Krümmung aufweist, die den Anforderungen entspricht;
4. Umformung: Auf der JCO-Umformmaschine wird die erste Hälfte der vorgebogenen Stahlplatte in mehreren Schritten in eine „J“-Form geprägt. Anschließend wird die andere Hälfte der Stahlplatte analog in eine „C“-Form gebogen und schließlich wieder in eine „J“-Form gebracht. Offene „O“-Form
5. Vorschweißen: Die geformten, geradnahtgeschweißten Stahlrohre werden miteinander verbunden und mittels Schutzgasschweißen (MAG) durchgehend verschweißt.
6. Innenschweißen: Zum Verschweißen der Innenseite dickwandiger, geradnahtiger Stahlrohre wird das Längs-Mehrdraht-Unterpulverschweißen (meist vier Drähte) verwendet;
7. Äußeres Schweißen: Zum Schweißen der Außenseite des längsnahtgeschweißten Stahlrohrs wird das Tandem-Mehrdraht-Unterpulverschweißverfahren angewendet;
8. Wellenprüfung I: 100%ige Prüfung der Innen- und Außenschweißnähte des geradnahtgeschweißten Stahlrohrs und des Grundwerkstoffs auf beiden Seiten der Schweißnaht;
9. Röntgenprüfung I: 100% industrielle Röntgenprüfung von Innen- und Außenschweißnähten unter Verwendung eines Bildverarbeitungssystems zur Gewährleistung der Empfindlichkeit der Fehlererkennung;
10. Durchmesseraufweitung: Die gesamte Länge des unterpulvergeschweißten dickwandigen Stahlrohrs mit gerader Naht wird aufgeweitet, um die Maßgenauigkeit des Stahlrohrs und die Spannungsverteilung innerhalb des Stahlrohrs zu verbessern;
11. Hydraulische Druckprüfung: Die aufgeweiteten Stahlrohre werden einzeln an der hydraulischen Druckprüfmaschine geprüft, um sicherzustellen, dass die Stahlrohre den in der Norm geforderten Prüfdruck erfüllen. Die Maschine verfügt über automatische Aufzeichnungs- und Speicherfunktionen;
12. Anfasen: Das Rohrende des die Prüfung bestandenen Stahlrohrs wird so bearbeitet, dass die erforderliche Rohrendfasengröße erreicht wird.
13. Welleninspektion II: Führen Sie die Welleninspektion erneut einzeln durch, um die Fehler zu überprüfen, die nach der Durchmesseraufweitung und dem hydraulischen Druck des geraden, nahtgeschweißten Stahlrohrs auftreten können;
14. Röntgenprüfung II: Durchführung einer industriellen Röntgenfernsehprüfung und einer Fotografie der Rohrendschweißnaht am Stahlrohr nach Durchmesseraufweitung und hydraulischer Druckprüfung;
15. Magnetpulverprüfung der Rohrenden: Diese Prüfung wird durchgeführt, um Fehler an den Rohrenden zu finden.
16. Korrosionsschutz und Beschichtung: Qualifizierte Stahlrohre werden gemäß den Anforderungen des Anwenders korrosionsgeschützt und beschichtet.

Die Entwicklung nahtloser Stahlrohre konzentriert sich auf energiesparende und emissionsreduzierende Technologien. Bei dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren liegt der Fokus auf der Entwicklung hochwertiger Produkte (X100) mit großer Wandstärke (≥ 60 mm). Die Aufweitung des Gesamtrohrdurchmessers ist die beste Methode zur Beseitigung von Eigenspannungen in spiralgeschweißten Rohren. Eine sinnvolle Lösung ist die Wärmebehandlung der Schweißnaht bei geradnahtgeschweißten, hochfrequenzgeschweißten Rohren.

Bei der Formulierung entsprechender Richtlinien empfiehlt es sich, den Fokus auf die Makrosteuerung zu legen, anstatt die Genehmigung einzelner Einheiten einzubeziehen. Es gilt, den Widerspruch zwischen Überkapazität und Produktvielfalt zu beseitigen und unreflektierte Vergleiche mit Überkapazität zu vermeiden. Derzeit ist die Produktstruktur der Stahlrohrindustrie in meinem Land durch einen Überschuss an Billigprodukten und einen Mangel an Premiumprodukten gekennzeichnet. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sich alle Unternehmen zwangsläufig auf Premiumprodukte konzentrieren müssen. Vielmehr sollte jedes Unternehmen seine Marktpositionierung entsprechend den lokalen Gegebenheiten festlegen – sei es spezialisiert, individualisiert oder durch eine Orifizierung – und dabei gleichzeitig eine Homogenisierung vermeiden. So können die Unternehmen im Zuge der Anpassung ihrer technischen und Produktstruktur die richtige Richtung einschlagen.

Aufgrund der Merkmale von Stahlrohrunternehmen, insbesondere von Privatunternehmen – die klein, zahlreich und dezentralisiert sind – können diese anhand von Produktionsprozessmerkmalen, Produktionsumfang, technischer Ausstattung und anderen Kriterien zu Industriegruppen zusammengefasst werden. Es gibt viele verschiedene Arten von Stahlrohrmaschinen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften. Daher sollten sich die technologischen und produktspezifischen Vorteile ergänzen, Stärken maximiert und Schwächen vermieden werden. Im Hinblick auf die Strukturreform der nahtlosen Stahlrohrindustrie sollten energiesparende und umweltfreundliche Technologien aktiv eingeführt werden. Online-Normalisierungstechnologien, Regenerativheizöfen und Technologien zur Abwärmenutzung von Ringöfen weisen hierbei signifikante Energieeinsparungen auf. Auch die Behandlung und Aufbereitung von Abwasser und Abfallsäure sollte beachtet werden, um eine umfassende Nutzung und die Realisierung der Kreislaufwirtschaft zu gewährleisten.

Dickwandige, geradnahtgeschweißte Stahlrohre und spiralgeschweißte Stahlrohre sind beides Arten von geschweißten Stahlrohren. Sie finden breite Anwendung in der nationalen Produktion und im Bauwesen. Dickwandige, geradnahtgeschweißte Stahlrohre und spiralgeschweißte Stahlrohre weisen aufgrund unterschiedlicher Produktionsprozesse viele Unterschiede auf. Die dickwandigen Stahlrohre werden im Folgenden detailliert beschrieben. Der Produktionsprozess geradnahtgeschweißter Rohre ist relativ einfach. Zu den wichtigsten Produktionsverfahren zählen das Hochfrequenzschweißen und das Unterpulverschweißen dickwandiger, geradnahtgeschweißter Stahlrohre. Dickwandige, geradnahtgeschweißte Stahlrohre zeichnen sich durch hohe Produktionseffizienz, niedrige Kosten und eine schnelle Entwicklung aus. Die Festigkeit spiralgeschweißter Rohre ist im Allgemeinen höher als die von geradnahtgeschweißten Rohren. Das Hauptproduktionsverfahren ist das Unterpulverschweißen. Spiralgeschweißte Stahlrohre können aus Rohlingen gleicher Breite geschweißte Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern herstellen, und auch schmalere Rohlinge können zur Herstellung von geschweißten Rohren mit größeren Durchmessern verwendet werden. Im Vergleich zu dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren gleicher Länge erhöht sich die Schweißnahtlänge um 30 bis 100 %, was die Produktionsgeschwindigkeit verringert. Daher werden geschweißte Rohre mit kleinerem Durchmesser meist geradnahtgeschweißt, während bei Rohren mit größerem Durchmesser in der Regel Spiralnahtschweißungen zum Einsatz kommen. In der Industrie wird bei der Herstellung dickwandiger, geradnahtgeschweißter Stahlrohre mit größerem Durchmesser die T-Schweißtechnik verwendet. Dabei werden kurze Abschnitte dickwandiger, geradnahtgeschweißter Stahlrohre stumpf aneinandergefügt, bis die benötigte Länge erreicht ist. Die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei T-geschweißten dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren ist jedoch deutlich erhöht. Die Schweißeigenspannungen an der T-förmigen Schweißnaht sind relativ hoch, und das Schweißgut befindet sich häufig in einem dreidimensionalen Spannungszustand, wodurch die Rissbildung begünstigt wird.


Veröffentlichungsdatum: 26. Januar 2024

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