أسباب ثني المواسير الملحومة الطولية وكيفية تقويمها

تتضمن أسباب ثني الأنابيب الفولاذية ذات التماس المستقيم وطرق الاستقامة علم المواد وتقنيات المعالجة والمبادئ الميكانيكية.

1. المواد والإجهاد المتبقي

• المتداول الإجهاد المتبقي:أثناء عملية درفلة اللوحة الفولاذية، بسبب التبريد أو التشوه غير المتساوي، يتشكل الإجهاد المتبقي داخل اللوحة. بعد لف الأنبوب، يتم تحرير الضغط، مما يتسبب في ثني الأنبوب.
• فصل المكونات الكيميائية:إن توزيع العناصر مثل الكربون والمنغنيز في قضبان الفولاذ غير متساوٍ، مما يؤدي إلى اختلافات محلية في القوة. وهذا يؤدي إلى التشوه أثناء المعالجة اللاحقة.

2. عملية التشكيل واللحام

• تشكيل الانحراف:يؤدي الضغط غير المتساوي للأسطوانة أثناء عملية الدرفلة أو تآكل القالب إلى انحناء غير متناسق لقضيب الأنبوب.
• لحام التأثير الحراري:بالنسبة للحام التماس الطولي، يتم استخدام -اللحام عالي التردد (ERW) أو اللحام بالقوس المغمور (SAW). لا يتم تسخين منطقة اللحام بالتساوي، وبعد التبريد، يكون توزيع الضغط غير متوازن. خاصة في اللحام من جانب واحد-، يكون أكثر عرضة للانحناء نحو جانب اللحام.
• عدم التماثل في ارتفاع شرائح اللحام:الفرق في الارتفاع بين الأسطح الداخلية والخارجية للحام يخلق "تأثير الضلع"، مما يتسبب في تشوه جسم الأنبوب عند تبريده.

3. التبريد والمعالجة الحرارية

• التبريد غير المتجانس:الاختلافات في معدلات التبريد أثناء عمليات التبريد أو التسوية، مما يؤدي إلى ضغوط البنية المجهرية (مثل الأحجام المختلفة للمارتنسيت والفريت أثناء التحويل).
• Iدرجة الحرارة الصحيحة أثناء التمليس:عند إجراء الاستقامة الساخنة، كانت درجة الحرارة أقل من درجة حرارة إعادة البلورة (للفولاذ الكربوني، حوالي 600 درجة). أدى ذلك إلى عدم كفاية اللدونة المادية، وأدى الانتعاش المرن بعد الاستقامة إلى الانحناء الثانوي.

4. التخزين والنقل

• الدعم غير المناسب:عند التكديس في طبقات متعددة، كانت المسافة بين الدعامات كبيرة جدًا، مما تسبب في ترهل الجزء الأوسط من الأنبوب تحت ثقله والخضوع لتشوه البلاستيك.
• التدرج في درجة الحرارة:بسبب اختلاف درجة الحرارة بين الجانب المشمس والجانب المظلل أثناء التخزين الخارجي، فإن الإجهاد الحراري يسبب الانحناء.

1. الاستقامة الميكانيكية (الاستقامة الباردة)

• آلة استقامة الأسطوانة:

1. مبدأ: من خلال استخدام مجموعات متعددة من بكرات التقويم المتداخلة لإجراء عمليات ثني البلاستيك بشكل متكرر على الأنابيب الفولاذية، يتم التخلص من الانحناء تدريجيًا.
2. المعلمات الرئيسية:تباعد اللفة (عادةً 0.8 - 1.2 أضعاف قطر الأنبوب)، وكمية التخفيض (يجب أن تتجاوز قوة الخضوع ولكنها أقل من قوة الشد)، وسرعة الاستقامة (بالنسبة للفولاذ الكربوني، تكون عادةً 20 - 40 م/دقيقة).
3. مفتاح نقاط للتعديل:استخدم "طريقة الانحناء العكسي". اضبط مقدار التخفيض لمجموعة اللف المقابلة وفقًا لموضع نقطة الانحناء. بالنسبة للانحناءات الكبيرة، من الضروري المرور عدة مرات.

• آلة استقامة الضغط:

إنه قابل للتطبيق على الانحناءات الصلبة المحلية. إنها تعتمد مبدأ الانحناء ثلاثي النقاط-، حيث يتم الضغط على الجانب المحدب من الانحناء، وفي نفس الوقت استخدام ميكرومتر لمراقبة الاستقامة في الوقت الفعلي (الهدف أقل من أو يساوي 1.5 مم/م).

2. تمليس ساخن
• استقامة اللهب:

1. طريقة:استخدم لهب الأكسجين-الأسيتيلين لتطبيق الحرارة على شكل شريط-على الجانب المنحني المحدب (درجة الحرارة 700 - 850 درجة، تظهر لونًا أحمر داكنًا)، ثم قم بتبريده ثم سحبه حتى يصبح مستقيمًا.
2. النقاط الفنية:يجب ألا يزيد عرض التسخين عن ضعف سمك جدار الأنبوب، ويجب ألا يتجاوز العمق -ثلث سمك الجدار. تجنب التسخين المفرط الذي قد يسبب خشونة الحبوب.

• استقامة المعالجة الحرارية الشاملة:
بالنسبة للأنابيب ذات الإجهاد المتبقي العالي،-يؤدي تخفيف الضغط بالتليين (التسخين إلى 580-650 درجة، والثبات لفترة، ثم التبريد ببطء) مع التسوية الميكانيكية إلى نتائج أفضل.

1. المراقبة عبر الإنترنت:

استخدم ماسح ضوئي ليزر لقياس الاستقامة بشكل مستمر (مثل نظام قياس الليزر LAP)، ويتم تغذية البيانات مرة أخرى إلى PLC الخاص بجهاز الاستقامة من أجل التعديل التلقائي.

2. تحسين العملية:

• أثناء اللحام، قم بإجراء لحام متزامن على الوجهين- لتقليل عدم تناسق مدخلات الحرارة.
• تحكم في درجة حرارة التدحرج النهائية فوق نقطة تحول الطور Ar3 (حوالي 850 درجة للفولاذ منخفض السبائك)، وتجنب التدحرج على مرحلتين.

3. مواصفات التخزين:

 استخدم دعامات السرج على شكل V-. يجب ألا تزيد المسافة بين الدعامات عن 1/3 من طول الأنبوب. تجنب التعرض الطويل الأمد-لجانب واحد- لأشعة الشمس المباشرة.

بالنسبة للفولاذ -عالي القوة (مثل X70 أو أعلى)، يجب أن تتحكم عملية التسوية في معدل التشوه ليكون أقل من 3% لمنع تمدد الشقوق- الدقيقة.

بالنسبة للأنابيب-الرفيعة الجدران (التي يزيد قطرها/سمكها عن 40)، يلزم وجود قالب دعم داخلي أثناء التسوية لمنع أخطاء التقريب.

بعد الاستقامة، يوصى بإجراء اختبار الموجات فوق الصوتية (UT)، خاصة لفحص منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة.