In gewisser HinsichtStahlrohr mit gerader NahtDas Schweißen von Stahlrohren mit gerader Naht ist das Gegenteil des Spiralschweißens. Es ist weit verbreitet, da der Prozess relativ einfach und kostengünstig ist und eine hohe Produktionseffizienz erzielt werden kann. Da gerade Stahlrohre häufig verwendet werden, stellt sich die Frage nach ihren praktischen Vorteilen. Gerade Stahlrohre werden parallel zur Längsrichtung geschweißt und finden breite Anwendung. Bei gleichem Durchmesser und gleicher Länge ist die Schweißnaht bei geraden Rohren deutlich kürzer als bei Spiralrohren, deren Länge um mehr als 30 % ansteigen kann. Aufgrund des Schweißprozesses ist die Effizienz geringer, und die Ausbeute entsprechend niedriger. Allerdings lassen sich aus demselben Rohling mit spiralgeschweißten Rohren in der Regel Produkte mit unterschiedlichen Durchmessern herstellen. Dies ist bei geraden Stahlrohren nicht möglich.
Die weite Verbreitung von geradnahtgeschweißten Stahlrohren auf dem Markt ist auf ihre Eigenschaften zurückzuführen. Da die Schweißkosten vergleichsweise niedrig sind, können sie durch Schmieden, Strangpressen, Walzen und Ziehen hergestellt werden, und die Spezifikationen sind festgelegt. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Im Kampf gegen die Luftverschmutzung sahen sich die großen Stahlproduzenten Chinas mit zahlreichen Umweltschutzmaßnahmen konfrontiert. Einige Analysten gehen daher davon aus, dass die Stahlindustrie nun in die Umsetzungsphase der Umweltpolitik eingetreten ist. Langfristig wird die geradnahtgeschweißte Stahlrohrindustrie mit dem kontinuierlichen Fortschritt verschiedener Umweltschutzmaßnahmen künftig als umweltfreundlich gelten.
Während des Produktionsprozesses von Stahlrohren traten an der Kernpumpenanlage technische Probleme auf, wie z. B. ungleichmäßige Wandstärken der gefertigten Produkte, Verstopfungen, mangelnde Geradheit der Innenrohre und Abweichungen vom zulässigen Außendurchmesser. Die Verbesserung der Stahlrohrqualität und die Beschleunigung der Produktionsgeschwindigkeit stellen daher eine wichtige Herausforderung dar. Laborversuche reichen nicht aus, um die Produktionsprobleme zu lösen, und Versuche vor Ort in der Werkstatt sind zu kostspielig und zeitlich begrenzt. Die Schlussfolgerungen aus nur ein oder zwei Versuchen sind zudem unzuverlässig. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, den Walzprozess von Stahlrohren mit geraden Falzen mithilfe numerischer Simulationsmethoden zu untersuchen. Aktuell liegt der Forschungsschwerpunkt in unserer Branche auf der Walzgeschwindigkeit und dem Schlüsselfaktor, der das Produkt des 5-Gerüst-MPM-Kontinuierlichwalzverfahrens beeinflusst – dem Walzspaltwert. Mithilfe der Methode der relativen Gleichlastbeschreibung wurde ein numerischer Simulationsplan erstellt, um die wichtigsten einstellbaren Parameter (Walzspaltwert und Walzgeschwindigkeit) auf die kontinuierliche Walzkraft und die Metallstapelung zu untersuchen. Über die MARC-Plattform wurde ein Finite-Elemente-Modell des Walzprozesses von geraden Stahlrohren erstellt, um dessen Einfluss auf die Walzkraft und die Wandstärke während des Walzprozesses zu untersuchen.
In meinem Land besteht Bedarf an geradnahtgeschweißten Stahlrohren in der Petrochemie, der Wasserversorgung, im Städtebau, der Energiewirtschaft usw. Die Durchmesseraufweitung geradnahtgeschweißter Rohre ist ein Druckverfahren, bei dem mithilfe hydraulischer oder mechanischer Mittel Druck von der Innenwand des Stahlrohrs ausgeübt wird, um dieses radial nach außen aufzuweiten. Im Vergleich zum hydraulischen Verfahren zeichnet sich das mechanische Verfahren durch einfachere Ausrüstung und höhere Effizienz aus. Das Durchmesseraufweitungsverfahren wird weltweit bei mehreren großkalibrigen geradnahtgeschweißten Rohrleitungen angewendet. Die genaue Vorgehensweise ist wie folgt: Bei der mechanischen Durchmesseraufweitung des geradnahtgeschweißten Stahlrohrs wird am Ende des Aufweiters ein fächerförmiger Block angebracht, der das Rohr in Längsrichtung stufenweise aufweitet. Dadurch wird die plastische Verformung über die gesamte Rohrlänge segmentiert. Der Prozess ist in fünf Phasen unterteilt:
1. Erste Vollkreisphase. Die fächerförmigen Blöcke werden so weit geöffnet, bis alle die Innenwand des Stahlrohrs berühren. Zu diesem Zeitpunkt sind die Radien aller Punkte im inneren Kreis des Stahlrohrs innerhalb des Schrittbereichs nahezu gleich, und das Stahlrohr beschreibt einen vorläufigen Vollkreis.
2. Stufe „Nenndurchmesser“. Der fächerförmige Block beginnt, die Bewegungsgeschwindigkeit von der vorderen Position aus zu reduzieren, bis er die gewünschte Position erreicht, d. h. die gewünschte Position des Innenumfangs des fertigen Rohrs.
3. Rückfederungskompensationsstufe. Der fächerförmige Block beginnt an der Position der zweiten Stufe, die Drehzahl zu verringern, bis er die erforderliche Position erreicht, die der Position des Innenumfangs des Stahlrohrs vor der im Prozessdesign vorgesehenen Rückfederung entspricht.
4. Phase der stabilen Druckhaltung. Der fächerförmige Block bleibt für eine gewisse Zeit am Innenumfang des Stahlrohrs stationär, bevor er zurückfedert. Dies ist die für die Anlage und den Durchmesseraufweitungsprozess erforderliche Phase der Druckhaltung und Stabilisierung.
5. Entlastungs- und Rückbildungsphase. Der fächerförmige Block zieht sich rasch vom Innenumfang des Stahlrohrs zurück und federt dann zurück, bis er die ursprüngliche Durchmessererweiterungsposition erreicht. Dies ist der kleinere Schrumpfungsdurchmesser des fächerförmigen Blocks, der für den Durchmessererweiterungsprozess erforderlich ist.
Veröffentlichungsdatum: 28. Dezember 2022