Das Richten von Stahlrohren mit geraden Nähten ist ein wichtiger Prozess bei deren Herstellung. Insbesondere bei Ölrohren und Öl- und Gasleitungen nach API-Standard mit hohen Qualitätsanforderungen sowie bei Spezialrohren für Maschinenbauteile müssen diese Stahlrohre nicht nur strenge Anforderungen an die Stahlsorte und die Schweißnahtqualität, sondern auch an die Geradheit stellen.
Da die Abweichung von der Geradheit in direktem Zusammenhang mit der Bearbeitung und Verbindung von Rohrendgewinden und Rohrschellen an Ölförder- und Transportleitungen sowie mit der Verformung und dem Verzug der Rohrleitungen im Betrieb steht, gibt es zwei Verfahren zur Gewindebearbeitung: die Rohrdrehung und die Werkzeugdrehung. Die meisten Gewindebearbeitungsverfahren nutzen die Rohrdrehung, die eine höhere Geradheit der Stahlrohre erfordert.
Warum verbiegen sich Stahlrohre während der Produktion? Dafür gibt es viele Gründe, wie beispielsweise die Wärmeeinwirkung beim Schweißen, Exzentrizität beim Umformen und ungleichmäßige Druck- und Biegekräfte. Grundsätzlich ist die Biegung jedoch eine Folge von inneren Spannungen im Stahlrohr. Vereinfacht gesagt, entsteht Biegung durch ein Spannungsungleichgewicht. Besitzt ein gerades Stahlrohr also keine inneren Spannungen? Nein. Auch gerade Stahlrohre weisen innere Spannungen auf, diese sind jedoch geringer.
Was ist innere Spannung? Innere Spannung ist ein Begriff aus der physikalischen Mechanik. Sie beschreibt die Wechselwirkungskräfte zwischen den Molekülen eines Materials, wenn dieses durch Temperatur und äußere Kräfte verformt wird. Beim Umformen und Schweißen von Stahlrohren entstehen ebenfalls innere Spannungen durch äußere Kräfte wie die Schweißtemperatur und die Biegung beim Umformen. Der Querschnitt eines Stahlrohrs ist ringförmig, und auf dieser Fläche entstehen zwei grundlegende Spannungen: Kräfte parallel und Kräfte senkrecht zum Ring. Parallele Spannungen führen zu einer Verformung des Rohrs, senkrechte Spannungen zu Biegungen. Daher wird bei der Herstellung von Stahlrohren mit geraden Nähten eine Kaltverformung durchgeführt. Ziel dieser Kaltverformung ist es, die inneren Spannungen im Stahlrohr abzubauen und die Gebrauchsfestigkeit der Rohre mit geraden Nähten zu erhöhen.
Veröffentlichungsdatum: 22. Oktober 2024