Erweiterte Technologie und Klassifizierung von geradnahtförmigen Stahlrohren

Im Hinblick auf den Schweißprozess ist das Schweißverfahren für spiralgeschweißte Rohre undStahlrohr mit gerader NahtDie Konstruktion ist dieselbe, jedoch weist das geradnahtgeschweißte Rohr zwangsläufig viele T-förmige Schweißnähte auf, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Schweißfehlern deutlich steigt. Die Schweißrückstände an den T-förmigen Schweißnähten sind stark beansprucht, und das Schweißgut befindet sich oft in einem dreidimensionalen Spannungszustand, was die Rissbildung begünstigt. Gemäß den technischen Vorschriften für das Unterpulverschweißen muss jede Schweißnaht einen Lichtbogenanfangs- und einen Lichtbogenlöschpunkt aufweisen. Da dies beim Schweißen einer Rundnaht nicht für jedes geradnahtgeschweißte Rohr gilt, können vermehrt Schweißfehler auftreten. Unter Innendruck entstehen in der Rohrwand üblicherweise zwei Hauptspannungen: die Radialspannung δ_r und die Axialspannung δ_a. Die resultierende Spannung δ_s an der Schweißnaht ergibt sich aus dem Steigungswinkel α der Spiralnaht. Da der Steigungswinkel bei Spiralnahtschweißungen üblicherweise 100 Grad beträgt, entspricht die resultierende Spannung an der Spiralnaht der Hauptspannung des geradnahtgeschweißten Rohrs. Bei gleichem Betriebsdruck kann die Wandstärke des spiralgeschweißten Rohrs mit gleichem Rohrdurchmesser auf diejenige des geradnahtgeschweißten Rohrs reduziert werden.

Erweiterung der Technologie von geradnahtgeschweißten Rohren:
1. Im Vorrundungsstadium werden die fächerförmigen Blöcke so weit geöffnet, bis sie alle die Innenwand des Stahlrohrs berühren. Zu diesem Zeitpunkt sind die Radien aller Punkte im Inneren des Stahlrohrs innerhalb des Stufenbereichs nahezu gleich, und das Stahlrohr ist vorläufig abgerundet.
2. Im Stadium des nominalen Innendurchmessers beginnt der fächerförmige Block, die Bewegungsgeschwindigkeit von der vorderen Position aus zu verringern, bis er die gewünschte Position erreicht, die der gewünschten Position des Innenumfangs des fertigen Rohrs entspricht.
3. In der Phase der Rückfederungskompensation bewegt sich der fächerförmige Block in der zweiten Phase mit geringerer Geschwindigkeit, bis er die erforderliche Position erreicht. Diese Position entspricht der Position des inneren Umfangs des Stahlrohrs vor der prozessbedingten Rückfederung.
4. In der Druckhalte- und Stabilisierungsphase verharrt der fächerförmige Block für eine gewisse Zeit unbeweglich im Innenumfang des Stahlrohrs, bevor er zurückfedert. Diese Druckhalte- und Stabilisierungsphase ist für den Anlagen- und Durchmesseraufweitungsprozess erforderlich.
5. In der Phase des Entladens und Zurückführens beginnt sich der Sektorblock schnell vom Innenumfang des Stahlrohrs zurückzuziehen, bevor er zurückfedert, bis er die Position der anfänglichen Durchmessererweiterung erreicht. Dies ist der minimale Schrumpfungsdurchmesser des Sektorblocks, der für den Durchmessererweiterungsprozess erforderlich ist.

Klassifizierung von Stahlrohren mit geraden Nähten:
1. Hochfrequenzgeschweißte Rohre mit gerader Naht: Hochfrequenzgeschweißte Rohre mit gerader Naht werden kontinuierlich auf einer Produktionslinie aus Stahlband (Coil) und mittels Hochfrequenzschweißen hergestellt. Die Materialfestigkeit liegt in der Regel unter 450 MPa. Zu den verwendeten Werkstoffen gehören J55, L450, X60, Q235, Q345, Q420 und Q460. Der Durchmesserbereich der längsgeschweißten Rohre liegt zwischen 14 und 610 mm, die Wandstärke zwischen 1 und 23,8 mm. Die Herstellung erfolgt in einem mehrstufigen, kontinuierlichen Formverfahren mit hoher Produktionseffizienz (Produktionsgeschwindigkeit 15–40 m/min). Die Produktionslinie verfügt über die komplette Ausrüstung zum Kalibrieren, Richten und Runden. Dies optimiert die Schweißeigenschaften.
2. Längsgeschweißte Rohre: Längsgeschweißte Rohre werden aus einem einzigen Stahlblech als Rohmaterial durch JCO- oder UO-Umformung, Unterpulverschweißen oder eine Kombination aus Unterpulverschweißen und anderen Schweißverfahren hergestellt. Gängige Profile sind X70, X80, X120 usw. Der Durchmesserbereich der LSAW-Rohre liegt zwischen 406 und 1422 mm, die Wandstärke zwischen 8 und 44,5 mm. Die Schweißnaht wird durch Kantenfräsen bearbeitet. Bei der Umformung setzen einige Hersteller neben den konventionellen JCO- und UO-Technologien auch das Folgeverbundverfahren (PFP) und das Walzbiegeverfahren (RBE) ein. Zum Schweißen werden automatische Vorschweißanlagen mit Argon- oder CO₂-Schutzgas und spezielle Mehrdraht-(4- und 5-Draht-)Innen- und Außen-Unterpulverschweißanlagen sowie Rechteckwellen- und Wechselstromversorgungseinrichtungen verwendet. Die Durchmesseraufweitung erfolgt mechanisch über die gesamte Rohrlänge. Im Hinblick auf die Inspektion sollte eine Online-Fehlerprüfung an der Platte durchgeführt werden, eine automatische hydraulische Prüfung der Fehlerprüfung mittels Strahlwellen an dem Stahlrohr nach dem Schweißen und eine sekundäre Online- oder Offline-Fehlerprüfung mittels Strahlwellen nach der Durchmesseraufweitung.

Beim Sandstrahlen und Entrosten von geradnahtigen Stahlrohren wird die Sprühdüse mittels eines Hochleistungsmotors mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, sodass Stahlkugeln, Stahlsand, Eisendrahtsegmente, Mineralien und andere Schleifmittel unter der starken Zentrifugalkraft des Motors auf die Oberfläche des geradnahtigen Stahlrohrs gesprüht werden. Dadurch werden nicht nur Oxide, Rost und Schmutz entfernt, sondern das geradnahtige Stahlrohr kann unter der Einwirkung des heftigen Aufpralls und der Reibung der Schleifmittel auch die erforderliche gleichmäßige Rauheit erreichen.

Beim Sandstrahlen und Entrosten von geradnahtigen Stahlrohren wird die Sprühdüse mittels eines Hochleistungsmotors mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, sodass Stahlkugeln, Stahlsand, Eisendrahtsegmente, Mineralien und andere Schleifmittel unter der starken Zentrifugalkraft des Motors auf die Oberfläche des geradnahtigen Stahlrohrs gesprüht werden. Dadurch werden nicht nur Oxide, Rost und Schmutz entfernt, sondern das geradnahtige Stahlrohr kann unter der Einwirkung des heftigen Aufpralls und der Reibung der Schleifmittel auch die erforderliche gleichmäßige Rauheit erreichen.

Nach dem Sprühentrosten wird nicht nur die physikalische Adsorption an der Rohroberfläche verbessert, sondern auch die mechanische Haftung zwischen der Korrosionsschutzschicht und der Rohroberfläche erhöht. Daher ist die Sprühentrostung ein ideales Verfahren zur Rostentfernung bei Rohrleitungskorrosion. Kugelstrahlen wird im Allgemeinen hauptsächlich zur Innenbehandlung von Rohren eingesetzt, während Kugelstrahlen vorwiegend zur Außenbehandlung von geradnahtigen Stahlrohren verwendet wird.