กระบวนการผลิตและมาตรฐานการตรวจสอบท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรง

ท่อเหล็กเชื่อมตรงผนังหนา ผลิตโดยการรีดแผ่นเหล็กยาวให้เป็นท่อกลมโดยใช้เครื่องเชื่อมความถี่สูงและเชื่อมรอยต่อตรง รูปทรงของท่อเหล็กอาจเป็นทรงกลม สี่เหลี่ยม หรือรูปทรงพิเศษ ขึ้นอยู่กับขนาดและการรีดหลังการเชื่อม วัสดุหลักของท่อเหล็กเชื่อมคือเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำ หรือวัสดุเหล็กอื่นๆ ที่มีค่า σs≤300N/mm2 และ σs≤500N/mm2 กระบวนการผลิตท่อเหล็กเชื่อมตรงผนังหนามีดังนี้:

1. การตรวจสอบแผ่นเหล็ก: หลังจากที่แผ่นเหล็กที่ใช้ในการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คขนาดใหญ่ ผนังหนา ตะเข็บตรง เข้าสู่สายการผลิตแล้ว จะต้องผ่านการตรวจสอบด้วยคลื่นแบบเต็มรูปแบบเป็นครั้งแรก
2. การกัดขอบ: ใช้เครื่องกัดขอบเพื่อทำการกัดสองด้านบนขอบทั้งสองด้านของแผ่นเหล็กเพื่อให้ได้ความกว้างของแผ่นเหล็ก ความขนานของขอบแผ่นเหล็ก และรูปทรงมุมเอียงตามที่ต้องการ
3. การดัดขอบล่วงหน้า: ใช้เครื่องดัดขอบล่วงหน้าเพื่อดัดขอบแผ่นไม้ให้มีความโค้งตามที่ต้องการ
4. การขึ้นรูป: บนเครื่องขึ้นรูป JCO แผ่นเหล็กดัดโค้งครึ่งแรกจะถูกปั๊มขึ้นรูปเป็นรูปตัว “J” ผ่านหลายขั้นตอน จากนั้นแผ่นเหล็กอีกครึ่งที่เหลือจะถูกดัดในลักษณะเดียวกันให้เป็นรูปตัว “C” และสุดท้ายขึ้นรูปเป็นรูปตัว “J” อีกครั้ง ส่วนรูปทรง “O” ที่เปิดออก
5. ขั้นตอนก่อนการเชื่อม: เชื่อมท่อเหล็กที่ขึ้นรูปเป็นรอยเชื่อมตรงเข้าด้วยกัน และใช้การเชื่อมแบบใช้แก๊สปกคลุม (MAG) สำหรับการเชื่อมแบบต่อเนื่อง
6. การเชื่อมภายใน: ใช้การเชื่อมแบบอาร์คจุ่มหลายเส้นตามแนวยาว (ส่วนใหญ่ใช้สี่เส้น) เพื่อเชื่อมด้านในของท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรง
7. การเชื่อมภายนอก: การเชื่อมแบบจุ่มอาร์คหลายเส้นแบบคู่ขนานใช้สำหรับเชื่อมด้านนอกของท่อเหล็กที่เชื่อมแบบจุ่มอาร์คตามแนวยาว
8. การตรวจสอบด้วยคลื่น I: การตรวจสอบรอยเชื่อมภายในและภายนอกของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงและโลหะฐานทั้งสองด้านของรอยเชื่อม 100%
9. การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ I: การตรวจสอบรอยเชื่อมภายในและภายนอกด้วยรังสีเอกซ์แบบอุตสาหกรรม 100% โดยใช้ระบบประมวลผลภาพเพื่อให้มั่นใจในความไวในการตรวจจับข้อบกพร่อง
10. การขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง: ท่อเหล็กเชื่อมแบบอาร์คจุ่มผนังหนาแบบตะเข็บตรงตลอดความยาวจะถูกขยายออกเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของขนาดท่อเหล็กและการกระจายความเค้นภายในท่อเหล็ก
11. การทดสอบแรงดันไฮดรอลิก: ท่อเหล็กที่ขยายตัวแล้วจะถูกตรวจสอบทีละชิ้นบนเครื่องทดสอบแรงดันไฮดรอลิก เพื่อให้แน่ใจว่าท่อเหล็กเป็นไปตามแรงดันทดสอบที่กำหนดโดยมาตรฐาน เครื่องมีฟังก์ชันบันทึกและจัดเก็บข้อมูลอัตโนมัติ
12. การลบคมปลายท่อ: ดำเนินการลบคมปลายท่อเหล็กที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว เพื่อให้ได้ขนาดลบคมปลายท่อตามที่ต้องการ
13. การตรวจสอบด้วยคลื่นครั้งที่ 2: ดำเนินการตรวจสอบด้วยคลื่นอีกครั้งทีละจุด เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นหลังจากการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลางและแรงดันไฮดรอลิกของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง
14. การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ ครั้งที่ 2: ดำเนินการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์แบบอุตสาหกรรมและถ่ายภาพรอยเชื่อมปลายท่อเหล็กหลังจากการทดสอบการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางและแรงดันไฮดรอลิก
15. การตรวจสอบปลายท่อด้วยอนุภาคแม่เหล็ก: การตรวจสอบนี้ดำเนินการเพื่อค้นหาข้อบกพร่องที่ปลายท่อ
16. การป้องกันการกัดกร่อนและการเคลือบผิว: ท่อเหล็กที่ได้มาตรฐานจะต้องได้รับการป้องกันการกัดกร่อนและเคลือบผิวตามความต้องการของผู้ใช้งาน

การพัฒนาท่อเหล็กไร้รอยต่อมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและลดการปล่อยมลพิษ ส่วนท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนา มุ่งเน้นการพัฒนาผลิตภัณฑ์เกรดสูง (X100) และความหนาของผนังมาก (≥60 มม.) การขยายเส้นผ่านศูนย์กลางโดยรวมของท่อเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการกำจัดความเค้นตกค้างในท่อเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค ทางออกที่เหมาะสมคือ ท่อเชื่อมความถี่สูงตะเข็บตรงควรใช้ประโยชน์จากการอบชุบความร้อนในการเชื่อม

ในการกำหนดนโยบายที่เกี่ยวข้อง ควรเน้นที่การควบคุมในระดับมหภาคมากกว่าการอนุมัติในหน่วยงานเฉพาะเจาะจง จำเป็นต้องขจัดความขัดแย้งของกำลังการผลิตส่วนเกินและป้องกันการเปรียบเทียบแบบไร้เหตุผลกับกำลังการผลิตส่วนเกิน ปัจจุบัน โครงสร้างผลิตภัณฑ์ท่อเหล็กของประเทศมีลักษณะเป็นสินค้าคุณภาพต่ำล้นตลาดและสินค้าคุณภาพต่ำขาดแคลน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าทุกองค์กรจะต้องพัฒนาไปในทิศทางของผลิตภัณฑ์ แต่แต่ละองค์กรควรพิจารณาตำแหน่งทางการตลาดของตนเองตามสภาพท้องถิ่น ไม่ว่าจะเป็นแบบเฉพาะทาง แบบเฉพาะบุคคล หรือแบบทั่วไป พร้อมทั้งป้องกันการผลิตที่เหมือนกันหมด ผลลัพธ์ที่ได้คือ องค์กรต่างๆ จะสามารถกำหนดทิศทางที่ถูกต้องในการปรับโครงสร้างทางเทคนิคและโครงสร้างผลิตภัณฑ์ของตนได้

ด้วยลักษณะเฉพาะของวิสาหกิจท่อเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิสาหกิจเอกชน ซึ่งมีขนาดเล็ก จำนวนมาก และกระจัดกระจาย วิสาหกิจสามารถรวมเข้าเป็นกลุ่มอุตสาหกรรมได้ตามลักษณะกระบวนการผลิต ขนาดผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ทางเทคนิค และเงื่อนไขอื่นๆ เครื่องจักรผลิตท่อเหล็กมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะแตกต่างกัน ดังนั้น ควรเลือกเครื่องจักรที่มีจุดแข็งที่เสริมกันในแง่ของเทคโนโลยีและโครงสร้างผลิตภัณฑ์ และควรเพิ่มจุดแข็งให้มากที่สุดในขณะที่หลีกเลี่ยงจุดอ่อน สำหรับการปรับโครงสร้างของอุตสาหกรรมท่อเหล็กไร้รอยต่อ ควรนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้อย่างจริงจัง ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านั้น เทคโนโลยีการปรับมาตรฐานแบบออนไลน์ เตาหลอมแบบให้ความร้อนหมุนเวียน และเทคโนโลยีการใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเตาหลอมแบบวงแหวน มีผลในการประหยัดพลังงานอย่างมาก นอกจากนี้ ควรให้ความสำคัญกับการบำบัดและจัดการน้ำเสียและกรดเสีย รวมถึงการใช้ประโยชน์อย่างครบวงจรและการนำเศรษฐกิจหมุนเวียนมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนาและท่อเหล็กเชื่อมเกลียวต่างก็เป็นท่อเหล็กเชื่อมประเภทหนึ่ง มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตและการก่อสร้างของประเทศ ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนาและท่อเหล็กเชื่อมเกลียวมีความแตกต่างกันหลายประการเนื่องจากกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงและท่อเหล็กเชื่อมเกลียว กระบวนการผลิตท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงค่อนข้างง่าย กระบวนการผลิตหลัก ได้แก่ การเชื่อมด้วยความถี่สูงสำหรับท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนา และการเชื่อมแบบจุ่มอาร์คสำหรับท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนา ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงผนังหนามีประสิทธิภาพการผลิตสูง ต้นทุนต่ำ และมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วความแข็งแรงของท่อเหล็กเชื่อมเกลียวจะสูงกว่าท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง กระบวนการผลิตหลักคือการเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค ท่อเหล็กเชื่อมเกลียวสามารถใช้แท่งเหล็กที่มีความกว้างเท่ากันในการผลิตท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันได้ และยังสามารถใช้แท่งเหล็กที่แคบกว่าในการผลิตท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่าได้อีกด้วย อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรงที่มีความยาวเท่ากัน ความยาวของการเชื่อมจะเพิ่มขึ้น 30 ถึง 100% และความเร็วในการผลิตจะต่ำกว่า ดังนั้น ท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าส่วนใหญ่จึงใช้การเชื่อมแบบตะเข็บตรง ในขณะที่ท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าส่วนใหญ่ใช้การเชื่อมแบบเกลียว ในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการเชื่อมแบบตัว T ถูกนำมาใช้ในการผลิตท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ นั่นคือ การนำท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรงส่วนสั้นๆ มาต่อกันจนได้ความยาวที่ตรงตามความต้องการของโครงการ ความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องของท่อเหล็กผนังหนาแบบตะเข็บตรงที่เชื่อมแบบตัว T ก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน และความเค้นตกค้างจากการเชื่อมที่รอยเชื่อมรูปตัว T นั้นค่อนข้างมาก และโลหะเชื่อมมักอยู่ในสภาวะความเค้นสามมิติ ซึ่งเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะเกิดรอยแตก