Kontrollmaßnahmen und Umformverfahren beim Unterpulverschweißen von Stahlrohren

StahlrohrSchweißkontrollmaßnahmen:

Unterpulverstahlrohre haben sich aufgrund ihrer großen Wandstärke, der guten Materialeigenschaften und der stabilen Verarbeitungstechnologie im In- und Ausland als Standard für großflächige Öl- und Gastransportprojekte etabliert. Bei großkalibrigen Unterpulverstahlrohren treten an Schweißverbindungen, Schweißnähten und Wärmeeinflusszonen häufig verschiedene Fehler auf. Schweißnahthinterschneidungen, Poren, Schlackeneinschlüsse, unvollständige Verschmelzung, unvollständiger Durchschweißen, Schweißnahtspitzen, Durchbrennen und Schweißrisse sind die häufigsten Schweißfehler und oft die Ursache von Unfällen bei Unterpulverstahlrohren. Folgende Kontrollmaßnahmen werden empfohlen:

Zuerst die Kontrolle vor dem Schweißen:
1. Die Rohstoffe müssen zuerst geprüft werden und dürfen erst nach bestandener Prüfung offiziell auf die Baustelle gelangen. Unqualifizierten Stahl zu verwenden, ist strikt verboten.
2. Der zweite Punkt betrifft die Verwaltung der Schweißmaterialien. Es ist zu prüfen, ob es sich um ein qualifiziertes Produkt handelt, ob ein geeignetes Lager- und Trocknungssystem vorhanden ist, ob die Oberfläche des gelagerten Schweißmaterials sauber und rostfrei ist, ob die Beschichtung der Schweißstäbe intakt ist und ob Schimmelbildung vorliegt.
3. Der dritte Punkt betrifft die Reinigung des Schweißbereichs. Überprüfen Sie die Sauberkeit des Schweißbereichs. Er darf keine Verunreinigungen wie Wasser, Öl, Rost oder Oxidschichten aufweisen, da diese eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Schweißnahtfehlern spielen.
4. Um ein geeignetes Schweißverfahren auszuwählen, sollte das Prinzip „erst Probeschweißen, dann Schweißen“ angewendet werden.

Zweitens, Kontrolle während des Schweißens:
1. Prüfen Sie, ob die Spezifikationen des Schweißdrahts und des Flussmittels den Vorschriften für das Schweißverfahren entsprechen, und vermeiden Sie Schweißunfälle, die durch die falsche Verwendung von Schweißdraht und Flussmittel verursacht werden.
2. Überwachen Sie die Schweißumgebung. Bei ungünstigen Schweißbedingungen (Temperatur unter 0 °C und relative Luftfeuchtigkeit über 90 %) sind vor dem Schweißen entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.
3. Vor dem Vorschweißen ist die Größe der Nut, einschließlich Spalten, stumpfer Kanten, Winkel, Lücken usw., zu überprüfen, um festzustellen, ob sie den Prozessanforderungen entspricht.
4. Ob der Schweißstrom, die Schweißspannung, die Schweißgeschwindigkeit und andere Prozessparameter, die beim automatischen Unterpulverschweißen innen und außen gewählt wurden, korrekt sind.
5. Das Schweißpersonal ist anzuweisen, die Länge der Lichtbogenzündplatte am Ende des Stahlrohrs beim automatischen Unterpulverschweißen innen und außen optimal auszunutzen und die Effizienz der Lichtbogenzündplatte beim Innen- und Außenschweißen zu steigern, was zur Verbesserung der Rohrendschweißung beiträgt.
6. Überprüfen Sie, ob das Schweißpersonal die Schlacke zuvor entfernt hat, ob die Schweißnähte nachbearbeitet wurden und ob sich Öl, Rost, Schlacke, Wasser, Farbe oder andere Verunreinigungen in der Nut befinden. (Lila Flamme)

Verfahren zur Stahlrohrformung mittels Unterpulverlichtbogen:
Zu den Umformverfahren für Stahlrohre im Unterpulverlichtbogenverfahren gehören das kontinuierliche Torsionsformen (HME), das Reihenformen (CFE), das UingOingExpanding-Formen (UOE), das Walzbiegen (RBE), das JingCingOingExpanding-Formen (JCOE) usw., wobei die drei Umformverfahren UOE, RBE und JCOE am weitesten verbreitet sind.

1. UOE-Formverfahren: Der Formprozess von UOE-Stahlrohren gliedert sich in drei Schritte: Vorbiegen, U-förmiges Pressformen und O-förmiges Pressformen. Abschließend erfolgt die Kaltverformung des gesamten Rohrs, um die im Herstellungsprozess entstandenen Spannungen abzubauen. Die Formanlage ist umfangreich und kostenintensiv. Jede Anlage benötigt mehrere Innen- und Außenschweißmaschinen, was eine hohe Produktionseffizienz gewährleistet. Da es sich um ein Kopierformverfahren handelt, existieren viele verschiedene Formanlagen. Für jedes Stahlrohr mit einem bestimmten Durchmesser wird ein Satz spezifischer Formformen benötigt. Bei einer Änderung der Produktspezifikationen müssen diese Formen ausgetauscht werden. Die inneren Spannungen des geformten Schweißrohrs sind relativ hoch, weshalb in der Regel eine Aufweitmaschine zum Einsatz kommt. Die UOE-Anlage zeichnet sich durch ausgereifte Technologie, einen hohen Automatisierungsgrad und zuverlässige Produkte aus. Aufgrund der hohen Investitionskosten eignet sie sich jedoch vor allem für die Produktion großer Stückzahlen.
2. RBE-Formverfahren: Die RBE-Formgebung umfasst Walzen, Biegen und Aufweiten des Durchmessers und ist ein ausgereiftes Produktionsverfahren. Früher wurde RB hauptsächlich zur Herstellung von Druckbehältern, Stahlkonstruktionen sowie Wasserversorgungs- und Abwasserrohren mit größeren Außendurchmessern und kürzeren Längen eingesetzt. Da sich herkömmliche Unternehmen die hohen Investitionen in UOE-Rohrfertigungsanlagen nicht leisten können, haben sich die auf RB basierenden RBE-Rohrfertigungsanlagen aufgrund ihrer geringen Investitionskosten, moderaten Losgrößen und der einfachen Anpassung der Produktspezifikationen rasant entwickelt. Die mit diesem Formverfahren hergestellten Schweißrohre sind in Qualität und Leistung nahezu mit UOE-Stahlrohren vergleichbar und können diese daher in den meisten Fällen ersetzen. Die RBE-Rohrfertigungsanlage nutzt das Dreiwalzenwalzverfahren zur Rohrformung. Dabei wird die Stahlplatte in der Dreiwalzenformmaschine zu einem Stahlrohr mit dem gewünschten Durchmesser gewalzt. Anschließend werden die Kanten mit einer Formwalze gebogen. Alternativ kann das Rohr auch nach dem Biegen gebogen werden. Da es sich um eine Dreiwalzen-Kontinuierbiegeformanlage handelt, ist die Spannungsverteilung beim Umformen der Stahlrohre relativ gleichmäßig. Bei Änderungen der Produktspezifikationen muss jedoch die Kernwalze gewechselt und die untere Walze entsprechend angepasst werden. Mit einem Satz Kernwalzen dieser Formanlage lassen sich verschiedene Produktspezifikationen realisieren. Der Nachteil besteht in der geringen Produktionsgröße und der durch die Festigkeit und Steifigkeit der Kernwalze bedingten Einschränkung der Wandstärke und des Durchmessers der Stahlrohre.
3. JCOE-Formverfahren: Das JCOE-Formverfahren umfasst drei Stufen: Zuerst wird die Stahlplatte in eine J-Form, dann nacheinander in eine C- und schließlich in eine O-Form gepresst. Das „E“ steht für die Durchmesseraufweitung. Die JCOE-Rohrfertigungsanlage basiert auf dem UOE-Formverfahren. Sie übernimmt das Funktionsprinzip der U-Form und implementiert das UOE-Formverfahren, wodurch die benötigte Maschinenleistung deutlich reduziert und Investitionskosten gespart werden. Die Qualität der hergestellten Stahlrohre entspricht der von UOE-geschweißten Rohren, die Produktionsmenge ist jedoch geringer. Das Verfahren ermöglicht eine einfache Automatisierung des Formprozesses und führt zu einer besseren Produktformung. JCOE-Formanlagen lassen sich grob in zwei Typen unterteilen: Biege- und Druckformanlagen. Die Biegeformung wird hauptsächlich für dicke und mitteldicke Bleche mit kleinen Teilungen und geringer Produktionsmenge eingesetzt. Beim Umformprozess werden die beiden Kanten der Stahlplatte entsprechend dem Krümmungsradius des Schweißrohrs auf der Kantenbiegemaschine zu einem Bogen geformt. Anschließend wird mit der Umformmaschine die eine Hälfte der Stahlplatte durch mehrstufiges Stanzen in eine C-Form gepresst. Danach wird von der anderen Seite der Stahlplatte aus gestanzt. Nach mehreren Stanzvorgängen wird auch die andere Seite der Stahlplatte in eine C-Form gepresst, sodass die gesamte Stahlplatte von der Oberfläche her eine offene O-Form aufweist.


Veröffentlichungsdatum: 30. November 2022