Hur man producerar sömlösa stålrör med stor diameter?

Varför är Sömlösa stålrör med stor diameter behövs?

Sömlösa stålrör med stor diameter är avgörande för industrier som kräver höghållfasta, hållbara och pålitliga material som tål extrema tryck och tuffa miljöer. Deras sömlösa konstruktion eliminerar svaga punkter, vilket gör dem idealiska för högtryckstillämpningar som olje- och gastransport, kraftgenerering och petrokemikalier. Dessa rör erbjuder överlägsen korrosionsbeständighet, särskilt i offshore, kemiska och extrema temperaturförhållanden, vilket säkerställer lång livslängd och minimalt underhåll. Deras släta insida förbättrar vätske- och gasflödeseffektiviteten, vilket minskar energiförlusten i långväga rörledningar. Mångsidiga i storlek, tjocklek och material, sömlösa rör med stor diameter uppfyller stränga industristandarder, vilket säkerställer säkerhet och efterlevnad i kritiska infrastrukturprojekt.

Var finns Använda sömlösa stålrör med stor diameter?

Sömlösa stålrör med stor diameter används ofta i industrier som kräver hög prestanda och hållbarhet under extrema förhållanden. De används främst inom olje- och gassektorn för långväga rörledningstransporter av råolja, naturgas och raffinerade produkter på grund av deras förmåga att hantera högt tryck och tuffa miljöer. Dessa rör används också i kraftverk, inklusive kärnkrafts- och termiska anläggningar, för högtemperatur- och högtrycksångledningar. Dessutom spelar de en avgörande roll i petrokemisk bearbetning, vattenförsörjning och avsaltningssystem och tunga byggprojekt, såsom broar och storskaliga industriella strukturer, där styrka och tillförlitlighet är avgörande.

Introduktion

Att tillverka sömlösa stålrör med stor diameter är en specialiserad process som involverar olika tillverkningstekniker, inklusive konventionella metoder som håltagning och förlängning, såväl som mer avancerade metoder som Mellanfrekvens induktionsuppvärmning + hydraulisk tvåstegs termisk expansionsmetod av trycktyp. Nedan följer en steg-för-steg-guide till hela processen, som integrerar denna avancerade metod för termisk expansion.

Tillverkningsprocess för tillverkning av sömlösa stålrör med stor diameter

1. Råmaterialval: Stålklackar

Processen börjar med högkvalitativa stålämnen, vanligtvis gjorda av kolstål, låglegerat stål eller rostfritt stål. Dessa ämnen är noggrant utvalda utifrån tillämpningskraven för mekaniska egenskaper och kemisk sammansättning. Sömlösa rör med stor diameter används ofta i högtrycks- eller korrosiva miljöer, så materialet måste uppfylla stränga standarder.
Material: API 5L, ASTM A106, ASTM A335 och andra kvaliteter baserade på specifika krav.

2. Billet Heating (Återuppvärmningsugn)

Stålämnet värms upp till cirka 1200–1300°C (2200–2400°F) i en återuppvärmningsugn. Denna process mjukar upp ämnet, vilket gör det lämpligt för piercing och deformation. Enhetlig uppvärmning är väsentlig för att undvika defekter i slutröret.
Syfte: Förbered ämnet för formning genom att värma det till en lämplig temperatur.

3. Piercing (Cross-Roll Piercing Mill)

Det uppvärmda ämnet leds sedan genom a piercingkvarn, där den genomgår Mannesmannprocessen. I detta skede omvandlas det fasta ämnet till ett ihåligt skal (även kallat ett "moderrör") genom verkan av en dorn och roterande rullar.
Resultat: Ämnet blir ett tjockväggigt, ihåligt skal med initiala oregelbundna dimensioner.

4. Förlängning (dornfräs eller pluggfräs)

I förlängningsprocessen förs det ihåliga skalet genom en dornkvarn eller pluggkvarn för att minska väggtjockleken och öka rörlängden. Denna process ger röret dess ursprungliga form, men det behöver fortfarande ytterligare dimensionskontroll.
Syfte: Uppnå önskad väggtjocklek och längd.

5. Dimensionering och Stretch-Reducing Mill

Därefter går röret genom en dimensioneringskvarn eller sträckreducerande kvarn för att förfina dess diameter och väggtjocklek. Detta steg säkerställer att dimensionerna uppfyller de erforderliga specifikationerna för slutprodukten.
Syfte: Finjustera ytterdiametern och väggtjockleken.

6. Medelfrekvens induktionsuppvärmning + hydraulisk tvåstegs termisk expansionsmetod av trycktyp

För att producera sömlösa stålrör med stor diameter utöver kapaciteten med konventionella dimensioneringsmetoder, Mellanfrekvens induktionsuppvärmning + hydraulisk tvåstegs termisk expansionsmetod av trycktyp tillämpas. Denna innovativa process utökar rörets diameter för att uppfylla kraven för applikationer med stor diameter samtidigt som enhetlighet och materialintegritet bibehålls.

Huvudstegen i denna metod:

Medelfrekvent induktionsuppvärmning: Röret värms upp med medelfrekvent induktionsvärme, vilket möjliggör exakt kontroll av temperaturen längs rörets längd. Denna lokaliserade uppvärmning mjukar upp metallen och förbereder den för expansion, vilket säkerställer minimal termisk stress och deformation under nästa steg.
Hydraulisk tvåstegs expansion av trycktyp: Efter uppvärmning utsätts röret för en hydraulisk expansionsprocess av push-typ. Denna process utförs i två steg:
Första steget: Röret skjuts framåt med hjälp av ett hydrauliskt system, som utökar sin diameter genom att sträcka materialet. Denna initiala expansion säkerställer en kontrollerad ökning av storleken utan att inducera sprickor eller svagheter.
Andra steget: En efterföljande hydraulisk tryckning expanderar röret ytterligare till önskad diameter samtidigt som en jämn väggtjocklek bibehålls. Denna andra expansion säkerställer att röret bibehåller strukturell integritet och uppfyller dimensionella toleranser.
Fördelar:
Flexibel och kostnadseffektiv för tillverkning av rör med stor diameter.
Bibehåller konsekvent väggtjocklek och mekaniska egenskaper.
Minskar sannolikheten för defekter som sprickor eller skevhet under expansion.
Kan producera större diametrar (upp till 1200 mm eller mer) än konventionella metoder.
Ansökningar: Denna metod används ofta för sömlösa rör med stor diameter som krävs i industrier som olja och gas, kemisk bearbetning och kraftgenerering, där stora storlekar och utmärkt prestanda är avgörande.

7. Värmebehandling

Efter expansion genomgår röret värmebehandling, beroende på erforderliga mekaniska egenskaper. Vanliga behandlingar inkluderar:
Normaliserande: Förfinar kornstrukturen och förbättrar segheten.
Härdning och härdning: Förbättrar styrka och duktilitet.
Glödgning: Mjukar upp röret och förbättrar bearbetbarheten.
Värmebehandlingen lindrar även inre spänningar som uppstår under tillverkningsprocessen.

8. Uträtning

Röret rätas ut för att säkerställa att det överensstämmer med de erforderliga geometriska toleranserna, vilket korrigerar eventuell böjning eller skevhet som uppstår under uppvärmnings- och expansionsprocesserna.

9. Icke-förstörande testning (NDT)

Rör utsätts för icke-förstörande testning (NDT) för att verifiera deras strukturella integritet. Detta kan inkludera:
Ultraljudstestning (UT): Upptäcker interna defekter.
Magnetisk partikelinspektion (MPI): Identifierar ytfel.
Hydrostatisk testning: Säkerställer att röret tål driftstryck.

10. Kapning och efterbehandling

Röret kapas till önskad längd och förbereds för vidare bearbetning eller transport. Ytterligare efterbehandlingsoperationer kan inkludera:
Fasning: Rörändarna är fasade för enklare svetsning.
Beläggning och foder: Korrosionsbeständiga beläggningar eller invändiga foder appliceras.

11. Slutbesiktning och förpackning

De färdiga rören inspekteras en sista gång för dimensionell noggrannhet och visuella defekter. De märks sedan med erforderliga specifikationer och förbereds för leverans.

Slutsats: Flexibilitet vid tillverkning av sömlösa stålrör med stor diameter

De Mellanfrekvens induktionsuppvärmning + hydraulisk tvåstegs termisk expansionsmetod av trycktyp erbjuder en innovativ och flexibel lösning för tillverkning av sömlösa stålrör med stor diameter. Genom att integrera denna metod med traditionella tillverkningstekniker som håltagning, förlängning och värmebehandling kan tillverkare producera högkvalitativa rör med stor diameter som är lämpliga för krävande applikationer som olje- och gasledningar, strukturella komponenter och kraftgenereringssystem.

Detta tillvägagångssätt säkerställer att rören uppfyller de stränga kraven på hållfasthet, korrosionsbeständighet och dimensionell noggrannhet, vilket gör det till ett föredraget val för kritiska industrier.

Om du letar efter mer information eller behöver hjälp med att välja rätt sömlösa stålrör med stor diameter för ditt projekt, kontakta oss gärna för expertvägledning.