Nguyên nhân nào khiến ống thép hàn thẳng bị cong trong quá trình sản xuất?

Nắn thẳng ống thép hàn là một công đoạn quan trọng trong sản xuất ống thép hàn. Đặc biệt đối với ống vỏ giếng dầu và ống dẫn dầu khí theo tiêu chuẩn API với yêu cầu chất lượng cao, cũng như các loại ống đặc biệt cho thiết bị cơ khí, các loại ống thép này không chỉ có yêu cầu nghiêm ngặt về mác thép và chất lượng mối hàn mà còn có yêu cầu cao về độ thẳng của ống thép.

Vì độ lệch về độ thẳng có liên quan trực tiếp đến quá trình gia công và kết nối ren đầu ống và kẹp ống của ống dẫn dầu và ống vận chuyển, cũng như sự biến dạng của đường ống trong quá trình sử dụng. Có hai hình thức gia công ren đầu ống: xoay ống và xoay dụng cụ. Hầu hết các quy trình gia công ren đều sử dụng phương pháp xoay ống, đòi hỏi độ thẳng cao hơn của ống thép.

Vậy tại sao ống thép lại bị cong trong quá trình sản xuất? Có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng cong ống thép, chẳng hạn như tác động nhiệt của các mối hàn trong quá trình hàn, độ lệch tâm trong quá trình tạo hình, và lực nén và lực uốn không cân bằng. Nhưng về cơ bản, hiện tượng cong là do ứng suất bên trong ống thép gây ra. Nói một cách đơn giản, cong là sự mất cân bằng ứng suất. Vậy, một ống thép thẳng có không có ứng suất bên trong không? Không. Ống thép thẳng cũng có ứng suất bên trong, nhưng ứng suất bên trong của ống thẳng nhỏ hơn.

Ứng suất nội là gì? Ứng suất nội là một thuật ngữ trong cơ học vật lý. Bản chất của nó là lực tương tác giữa các phân tử khi vật liệu bị biến dạng do nhiệt độ và các lực tác động bên ngoài. Khi các ống thép được tạo hình và hàn, chúng cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi các lực tác động bên ngoài như nhiệt độ hàn và uốn cong trong quá trình tạo hình để tạo ra ứng suất nội. Mặt cắt ngang của ống thép là một vòng tròn, và hai loại ứng suất cơ bản sẽ được tạo ra trên vùng vòng tròn này: lực song song với vòng tròn và lực vuông góc với vòng tròn. Ứng suất song song sẽ làm cho ống bị biến dạng; ứng suất vuông góc sẽ làm cho ống bị cong. Do đó, có một quá trình giãn nở nguội trong quá trình sản xuất ống thép hàn thẳng, mục đích là để loại bỏ ứng suất nội của ống thép và tăng cường độ bền sử dụng của ống thép hàn thẳng.