Õmblustetaroostevabast terasest toruon täpselt see, mida selle nimi viitab - toru ilma pikisuunalise keevisõmbluseta, mis saadakse augu puurimisel läbi tahke tooriku ja seejärel sellest õõnsast kestast valmis toruks vormimise. See ainus erinevus selle valmistamisel on põhjus, miks õmblusteta torud domineerivad nafta ja gaasi, elektritootmise, soojusvahetite ja kosmosetööstuse kõige nõudlikumates teenustes. See artikkel jälgib marsruuti tahkest ribast valmis toruni, selgitab selle toimivuse taga olevat metallurgiat ja näitab, kuidas ostjad saavad kontrollida, kas nad saavad ehtsa õmblusteta toote.
1. Kui õmblusteta toru sobib tarneahelasse
Terastorude väärtusahelas asetseb õmblusteta toru tooraine ja valmis torukujulise komponendi vahel:
Tugev ümar toorik → Õmblusteta toru → Valmis torukujuline toode(liitmikud, U{0}}torud, mõõteriistad)
Keevitatud toru algab lamedast ribast või plaadist, mis on rullitud ja ühendatud pikisuunalise õmblusega. Õmblusteta toru seevastu algab tugevast ümarvardast ja eemaldab materjali, et luua puuraugu. Tulemuseks on tihedam deformatsioonitee, rangem metallurgiline kontroll ja - paratamatult - kõrgemad tootmiskulud. See on torutööstuse üks tehniliselt nõudlikumaid segmente ja just see raskus annab talle koha süsteemides, kus rike ei ole võimalik.
2. Tahke tooriku muutmine õõnsaks toruks
Roostevaba õmblusteta toru tootmine hõlmab kahte laia toimingutüüpi: kuum etapp, mis tekitab õõnes, ja külm etapp, mis tagab täpsuse ja rafineeritud mikrostruktuuri.
Kuum augustamine - Mannesmanni protsessis
Ümar toorik kuumutatakse esmalt jämedalt1200 kraadiet see oleks plastiline. Seejärel juhitakse see kahe koonilise rulli vahele, mis on seatud ristnurga alla ja pöörlevad suurel kiirusel. Kombineeritud surve- ja nihketegevus loob tugeva sisemise tõmbepinge varda keskel, avades õõnsuse, mis seejärel juhitakse üle augustaja südamiku. Väljund on töötlemata õõnes kest - seina paksus ja läbimõõt pole veel täpsed, kuid toru on konstruktsiooniliselt sündinud.
Roostevabade klasside puhul on sellel kuumal kestal endiselt töökõvenemine ja jämedateraline struktuur, mistõttu tuleb seda enne viimistlemist konditsioneerida.
Külmtõmbamine ja külmpilgerdamine - Täppisviimistlus
Pärast augustamist viiakse õõneskest lõpliku suuruseni külmtöötlemise teel, mis taastab ka mehaanilised ja korrosiooniomadused vahelahusega lõõmutamise teel:
| meetod | Kuidas see toimib | Mida see annab |
|---|---|---|
| Külm joonistus | Läbimõõdu ja seina vähendamiseks tõmmatakse toru läbi koonilise stantsi (sageli üle südamiku). | Hea mõõtmete täpsus ja pinnaviimistlus; seina taluvus on veidi laiem kui pilgering. |
| Külma pilgering(külmvaltsimine) | Edasi-tagasi liikuv soonega stants veereb toru järk-järgult vastu kitsenevat südamikku. | Kõige rangemad tolerantsid (kuni umbes ±0,05 mm), väga tihe mikrostruktuur, parem mehaaniline jõudlus. |
3. Miks kõrgrõhu{1}}teenus nõuab tõrgeteta
Sisemise rõhu all olevas paksuseinalises -silindris ei jagune pinge ühtlaselt. Klassika kasutamineLamé võrrand, on rõnga (ümbermõõdu) pinge raadiuses r:
σθ = [ Pi · ri² / (ro² − ri²) ] · [ 1 + (ro² / r²) ]
kus Pion siserõhk, risisemine raadius, rovälimine raadius.
Võti: sisesein kannab oluliselt suuremat pinget kui välissein.Keevisõmblus on mikrostruktuurilise heterogeensuse tsoon - erinev teravool, võimalikud lisandid, lokaalne kõvaduse kõikumine. Kõrge rõhu all muutub heterogeensus pinge kontsentraatoriks ja lokaalne võimendus võib vallandada õmbluse pragude tekkimise.
Õmblusteta toru on metallurgiliselt isotroopne ja ümber oma ümbermõõdu homogeenne, nii et pinge jaotub ühtlaselt ja purunemisoht-siseseinas väheneb järsult. Nulltõrketaluvusega nafta- ja gaasi-, tuuma-, lennundus- ja kaitsesüsteemides ei ole see eelis valikuline, - see on spetsifikatsiooninõue.
4. Mis põhjustab õmblusteta torude maksumust
Õmbluseta toru maksab rohkem kui sama klassi keevitatud toru struktuursetel põhjustel:
Materjali vormi lisatasu- Õmblusteta algab ümmargustest kangidest, mis on tavaliselt kallimad kui samast sulamist keevitatud torude jaoks kasutatav lame riba.
Materiaalne kaotus- Torustamine jätab tooriku keskosa vanarauaks; külmvaltsimine ja joonistus trimmipead ja sabad. Tüüpiline saagikus:õmblusteta 75–80%versuskeevitatud ~97%.
Energia ja marineerimine- Iga külmpass vajab lahuse lõõmutamist ja katlakivi eemaldamist (roostevaba terase peitsimine/passiveerimine), soojus{1}}töötlustsüklite, elektri- ja kemikaalikulude mitmekordistamist.
Mitu operatsiooni- Augustamine, mitu külmkäiku, lõõmutamine, sirgendamine, katsetamine ja viimistlemine lisavad kõik sammud, mille keevitatud joon suures osas vahele jätab.
5. Kuidas tuvastada võlts "õmblusteta" keevitatud toru
Mõnel turul keevitatud toru lihvitakse ja poleeritakse, et varjata õmblust, ning müüakse õmblusteta toruna. Abiks on kaks praktilist välikontrolli:
Seina{0}}Paksuse ekstsentrilisus
Keevitatud toru pärineb lamedast ribast, nii et selle sein on ümbermõõdu ümber äärmiselt ühtlane.
Tõeline õmblusteta toru näitab tavaliselt kerget ekstsentrilisust, kuna torn nihkub augustamise ajal.
Kui neli{0}}punkti seina mõõtmist ümbermõõdul erinevadvähem kui 0,01 mm, toru on suure tõenäosusega varjatud keevistoode.
Acid{0}}Etch metallograafiline test
Lõika ristlõige{0}}proov ja söövita seda umbes 10 minutit.
Keevitatud toru:mikrostruktuurilise kontrasti tõttu tekib keevisõmbluse tsooni nõrk pikijoon.
Tõeline õmblusteta toru:ühtlane värv ja struktuur kogu ulatuses - õmblusjoon puudub.
KKK
K: Kas õmblusteta roostevaba toru on alati tugevam kui keevitatud toru?
V: Absoluutse tugevusega - ei ole sama klassi hästi valmistatud-keevitatud torul sarnane aluse tugevus. Õmblusteta võidud pinge ühtlusel ja õmbluse puudumisel kui võimalikul rikkejoonel, mis on kõrge rõhu ja väsimuse korral kõige olulisem.
K: Miks vajab roostevaba õmblusteta toru läbikäikude vahel lõõmutamist?
V: Külmtöötlemine kõveneb roostevaba teras ja võib sadestuda kroomkarbiidid. Lahuslõõmutamine lahustab need ja taastab nii elastsuse kui ka korrosioonikindluse -, mis on oluline korrodeerivas töös kasutatavate austeniit- ja dupleksklasside jaoks.
K: Kas ma saan silma järgi eristada õmblusteta ja keevitatud?
V: Pole usaldusväärselt poleeritud pinnal. Kasutage seina-ekstsentrilisuse kontrolli või lõplikult happe-söövitus-ristlõike testi.
K: Millised standardid hõlmavad roostevaba õmbluseta toru?
V: Tavalised ASTM-i spetsifikatsioonid hõlmavadA312 (austeniitse keevituseta toru),A213(boileri/ülekuumendi torud),A269(instrumendid/teenindustorud), A789/A790 (dupleks ja superdupleks).
