– Sistemingas gamybos procesų palyginimas su veikimo charakteristikomis
Anglies plieno vamzdžių gaminių sistemoje suvirinti plieniniai vamzdžiai yra plačiai naudojami energijos perdavimo, komunalinės inžinerijos, pramonės gamybos ir kitose srityse dėl didelio gamybos efektyvumo ir plačios specifikacijų aprėpties. Atsižvelgiant į suvirinimo metodų ir formavimo procesų skirtumus, suvirinti plieniniai vamzdžiai gali būti skirstomi į įvairius tipus, tarp kurių labiausiai paplitę yra elektriniu atsparumu suvirinti (ERW) plieniniai vamzdžiai ir panardinamieji lankiniai (SAW) plieniniai vamzdžiai. SAW plieniniai vamzdžiai gali būti toliau skirstomi į išilginiu povandeniniu lankiniu būdu suvirintus (LSAW) plieninius vamzdžius ir spiraliniu povandeniniu lankiniu suvirintus (SSAW) plieninius vamzdžius pagal suvirinimo formas.
Praktinėje inžinerijoje SAW plieniniai vamzdžiai ir ERW plieniniai vamzdžiai turi didelių gamybos procesų, suvirinimo savybių, eksploatacinių savybių ir taikomų darbo sąlygų skirtumų. Šiame straipsnyje atliekama sisteminė lyginamoji šių dviejų tipų plieninių vamzdžių iš kelių pagrindinių matmenų analizė.
I. Esminiai gamybos procesų skirtumai
1. Gamybos būdasERW plieniniai vamzdžiai
ERW plieniniams vamzdžiams kaip žaliava naudojami karštai valcuoti{0}}plieniniai ritiniai. Plieninė juostelė palaipsniui sulenkiama į apskrito vamzdžio formą per ištisinį formavimo įrenginį, o aukšto -dažnio srovė naudojama atsparinei šilumai vamzdžio krašte generuoti, kad metalas taptų plastiška prieš formuojant suvirinimo siūlę ekstruzijos būdu. Viso suvirinimo proceso metu nenaudojamas užpildas, o suvirinimas užbaigiamas metalurginiu būdu sujungiant patį netauriųjų metalų.
Šis procesas pasižymi tvirtu tęstinumu ir dideliu automatizavimu, todėl jis ypač tinkamas didelio masto-mažo ir vidutinio skersmens{1}}plieninių vamzdžių gamybai.
2. Pjūklinių plieninių vamzdžių gamybos būdas
SAW plieniniai vamzdžiai suvirinami naudojant povandeninio lankinio suvirinimo procesą. Suvirinimo metu elektros lankas dega po srauto sluoksniu, o suvirinimo viela nuolat tiekiama į išlydytą baseiną, kad susidarytų suvirinimo metalas. Suvirinimas paprastai susideda iš dviejų etapų: vidinio ir išorinio suvirinimo, todėl gaunamas storas suvirinimo metalas su giliu įsiskverbimo gyliu.
Pagal suvirinimo morfologiją SAW plieniniai vamzdžiai gali būti skirstomi į išilginius ir spiralinius. Bendros jų charakteristikos yra stabilūs suvirinimo procesai ir tinkamumas didelio -skersmens ir storio{2}}sienių plieninių vamzdžių gamybai.
II. Suvirinimo morfologijos ir išvaizdos kokybės palyginimas
1. ERW plieninių vamzdžių suvirinimo charakteristikos
Po suvirinimo ERW plieninių vamzdžių suvirinimas yra ekstruzijos ir formavimo procesai, todėl suvirinimo aukštis yra mažas, vidiniai ir išoriniai paviršiai yra gana lygūs ir natūralus perėjimas su netauriuoju metalu. Tai suteikia ERW plieniniams vamzdžiams puikią bendros išvaizdos kokybę ir aukštą paviršiaus apdailą, todėl jie ypač tinka inžineriniams scenarijams, kai reikalaujama griežtos išvaizdos ir vidinės sienos lygumo.
2. SAW plieninių vamzdžių suvirinimo charakteristikos
SAW plieninių vamzdžių suvirinimo metalas yra suformuotas užpildo viela, todėl suvirinimo siūlė paprastai yra aukštesnė už netauriojo metalo paviršių, su tam tikru suvirinimo sutvirtinimu tiek vidinėse, tiek išorinėse siūlėse. Nors suvirinimo siūlės dydis yra reguliuojamas ir atitinka atitinkamus standartus, jo išvaizdos lygumas yra šiek tiek prastesnis nei ERW plieninių vamzdžių.
III. Defektų tipų ir apžiūros charakteristikų skirtumai
1. ERW plieninių vamzdžių defektų charakteristikos
ERW plieninių vamzdžių suvirinimo zona yra koncentruota, o suvirinimo šilumos įėjimas yra palyginti mažas. Dažni defektai daugiausia susitelkę šalia suvirinimo vidurio linijos. Šie defektai yra gana paprastos morfologijos ir gali būti lengvai aptikti ir kontroliuojami naudojant neardomojo bandymo (NDT) metodus, pvz., ultragarso testavimą.
2. SAW plieninių vamzdžių defektų charakteristikos
SAW procese naudojamas srautas ir suvirinimo viela, todėl gaunamas didelis suvirinimo metalo kiekis ir gana platus galimų defektų tipų spektras. Be paties suvirinimo patikrinimo, taip pat būtina griežtai patikrinti netauriojo metalo plieno plokštę. Ypač didelio-skersmens ir storų -sienelių plieninių vamzdžių tikrinimo procesas yra sudėtingesnis.
IV. Likutinės įtampos ir struktūrinio stabilumo palyginimas
1. ERW plieninių vamzdžių liekamosios įtampos charakteristikos
Gaminant ERW plieninius vamzdžius, vamzdyje atliekami keli formavimo ir dydžio nustatymo procesai, pakartotinai plastiškai koreguojant vamzdžio korpusą. Šis procesas padeda tam tikru mastu sumažinti liekamąjį suvirinimo įtempį, todėl gatavame plieniniame vamzdyje įtempiai pasiskirsto gana tolygiai.
2. SAW plieninių vamzdžių liekamosios įtampos charakteristikos
SAW plieniniai vamzdžiai pasižymi dideliu suvirinimo šilumos įvedimu ir dideliu suvirinimo metalo kiekiu, todėl po suvirinimo susidaro santykinai koncentruotas liekamasis įtempis. Nors patobulinimus galima atlikti termiškai apdorojant arba kontroliuojant procesą, įtempių pasiskirstymas paprastai nėra toks geras kaip ERW plieninių vamzdžių.
V. Paslaugų našumo ir techninės priežiūros pritaikomumo skirtumai
Kalbant apie bendras mechanines savybes, tiek kvalifikuoti ERW, tiek SAW plieno vamzdžiai gali atitikti inžinerinius reikalavimus, kai atitinka tuos pačius standartus. Tačiau ERW plieniniai vamzdžiai turi tam tikrų pranašumų apdorojant{1}} ir atliekant techninę priežiūrą.
Jei gaminant ERW plieninius vamzdžius aptinkami vietiniai suvirinimo defektai, juos galima ištaisyti taisant arba vietiniu būdu apdorojant; priešingai, jei SAW plieninių vamzdžių suvirinimo arba suvirinimo zonoje atsiranda rimtų defektų, taisymas yra sudėtingas ir netgi gali turėti įtakos viso vamzdžio eksploatavimo saugai.
VI. Išsamus inžinerinių programų palyginimas
1. Taikomi ERW plieninių vamzdžių scenarijai
ERW plieniniai vamzdžiai labiau tinka mažo ir vidutinio{0}}skersmens inžineriniams projektams, kuriems reikalinga aukšta išvaizdos kokybė ir matmenų tikslumas, pvz., miesto vamzdžių tinklams, bendriesiems pramoniniams vamzdynams ir konstrukciniams vamzdžiams.
2. Taikomi SAW plieno vamzdžių scenarijai
Dėl savo gilaus suvirinimo siūlės įsiskverbimo ir didelės apkrovos-atnešimo galios SAW plieniniai vamzdžiai labiau tinka didelio-skersmens, storų{2}}sienių ir didelio-stiprumo inžineriniams projektams, pvz., ilgo atstumo-naftos ir dujų perdavimo vamzdynams, dideliems{5}}masto vandens taupymo projektams ir tam tikriems svarbiems konstrukcijų projektams.
Išvada
SAW plieniniai vamzdžiai ir ERW plieniniai vamzdžiai turi savo dėmesį gamybos procesų, suvirinimo siūlių profilio, tikrinimo charakteristikų ir inžinerinio pritaikymo požiūriu, ir nėra absoliutaus pranašumo ar prastumo. Pagrindinis inžinerinių medžiagų pasirinkimas yra visapusiškas sprendimas, pagrįstas konkrečiomis eksploatavimo sąlygomis, skersmens diapazonu, slėgio lygiu ir kokybės reikalavimais.
Išsamus šių dviejų tipų plieninių vamzdžių techninių charakteristikų supratimas padeda priimti pagrįstesnį, ekonomiškesnį ir saugesnį medžiagų pasirinkimą praktiniuose projektuose ir taip užtikrinti ilgalaikį stabilų projekto veikimą.
