เทคโนโลยีการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คตามแนวยาวขนาดใหญ่

ท่อเหล็กเชื่อมโค้งใต้น้ำแบบตะเข็บตรงขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้ในการขนส่งน้ำมันและก๊าซทางทะเลและทางบก น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และแร่ธาตุต่างๆ เป็นต้น เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการ "ท่อส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออก" ที่กำลังก่อสร้างอยู่ในประเทศของฉัน และยังสามารถใช้ทดแทนการส่งออกและนำเข้าได้อีกด้วย

เทคโนโลยี กระบวนการ และลักษณะเฉพาะของการผลิตท่อเหล็กในระดับสากล วิธีการขึ้นรูปสำหรับการผลิตท่อเหล็ก LSAW ขนาดใหญ่ในต่างประเทศ ได้แก่ วิธีการ UOE, วิธีการขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งแถว CFE, วิธีการขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้ง RBE, วิธีการขึ้นรูป JCOE, วิธีการขึ้นรูป C และวิธีการดัดขึ้นรูปทีละขั้นตอน PFP เป็นต้น โดยมีรายละเอียดโดยสังเขปดังนี้:

1. วิธีการผลิตแบบ UOE เริ่มต้นด้วยการอัดแผ่นเหล็กดัดโค้งเบื้องต้นให้เป็นรูปตัว U ในแม่พิมพ์ขึ้นรูปของเครื่องอัดรูปตัว U จากนั้นจึงอัดให้เป็นรูปตัว O ในแม่พิมพ์ขึ้นรูปของเครื่องอัดรูปตัว O แล้วจึงเชื่อมเป็นท่อและขยายเส้นผ่านศูนย์กลางโดยรวม วิธีการผลิตแบบ UOE เป็นวิธีการขึ้นรูปที่ทันสมัยที่สุดในโลก ปัจจุบันมีเครื่องจักรผลิตท่อเชื่อมแบบนี้อยู่เกือบ 30 ชุดทั่วโลก วิธีการผลิตแบบ UOE มีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการผลิตสูงและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดี แต่มีต้นทุนต่ำและมีขนาดการลงทุนไม่ใหญ่

2. เครื่องขึ้นรูปเหล็กแผ่นด้วยวิธี CFE ประกอบด้วยโครงขึ้นรูปเบื้องต้น โครงรีดแบน โครงรีดดัดขอบ และโครงรีดแถวเล็ก เนื่องจากมีการติดตั้งรีดแถวเล็กที่เหมือนกันจำนวนมาก ทำให้แนวการเคลื่อนตัวของขอบแผ่นเหล็กในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปเกือบจะเป็นเส้นตรง และหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ “การยืดตัวของขอบ” วิธี CFE มีคุณภาพการขึ้นรูปที่ดี และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่แตกต่างจากวิธี UOF วิธีนี้ใช้เหล็กแผ่นรีดร้อนเป็นวัตถุดิบ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการขึ้นรูปอื่นๆ เหมาะสำหรับการผลิตท่อเหล็กขนาดใหญ่ชนิดเดียวเป็นหลัก แต่ยากที่จะผลิตท่อเหล็กผนังหนาที่มีความแข็งแรงสูงและท่อเหล็กขนาดใหญ่

3. วิธีการขึ้นรูปเหล็กแบบ RBE นั้นใช้การรีดแผ่นเหล็กหลายๆ ครั้งระหว่างลูกกลิ้งสามหรือสี่ตัว ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยวิธีนี้มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือใกล้เคียงกับท่อเชื่อมแบบ UOE วิธี RBE ใช้เงินลงทุนน้อย สร้างโรงงานได้รวดเร็ว ผลผลิตปานกลาง มีความยืดหยุ่นสูง และปรับตัวเข้ากับตลาดได้ดี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีนี้ถูกนำไปใช้ในประเทศกำลังพัฒนาบางประเทศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดการรองรับตรงกลางของลูกกลิ้งบนที่ขึ้นรูปด้วยวิธีนี้ ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กที่ขึ้นรูปได้ไม่สามารถน้อยกว่า 508 มม. (20 นิ้ว) เนื่องจากข้อจำกัดด้านความแข็งแรง ซึ่งลดส่วนแบ่งการตลาดลง ท่อจำนวนมากในประเทศของฉันมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 508 มม.

4. วิธีการขึ้นรูป JCOE เริ่มจากการนำแผ่นเหล็กมาอัดขึ้นรูปเป็นรูปตัว J ด้วยเครื่องอัดไฮดรอลิก จากนั้นอัดด้านข้างทั้งสองด้านแล้ว จึงขึ้นรูปเป็นรูปตัว C โดยการปั๊มซ้ำหลายครั้ง และสุดท้ายจึงอัดขึ้นรูปเป็นรูปตัว O ด้วยแม่พิมพ์ด้านบนรูปตัว O ครึ่งหนึ่ง คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากวิธีการ JCOE ใกล้เคียงกับท่อเชื่อมแบบ UOE และต้นทุนการดำเนินงานต่ำกว่าหน่วย UOE มาก แต่ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ

5. วิธีการขึ้นรูปตัว C ใช้เครื่องขึ้นรูปตัว C สองเครื่องแทนเครื่องอัดตัว U และเครื่องอัดตัว O ในหน่วย UOE กระบวนการขึ้นรูปคือ: แผ่นเหล็กดัดโค้งเบื้องต้นจะถูกขึ้นรูปเป็นครึ่งหนึ่งของแผ่นเหล็กบนเครื่องอัดก่อน จากนั้นจึงทำการอัดอีกครึ่งหนึ่งของแผ่นเหล็กบนเครื่องอัดอีกครั้งเพื่อให้ได้ท่อกลมรูปตัว O ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยวิธีการขึ้นรูปตัว C มีขนาดที่เหมาะสม มีผลผลิตปานกลาง และต้นทุนสายการผลิตต่ำ

6. วิธีการขึ้นรูปด้วยการดัดทีละขั้นตอนแบบ PFP คือการดัดแผ่นเหล็กที่ดัดไว้ล่วงหน้าแล้วที่ปลายเครื่องอัดด้วยขั้นตอนเล็กๆ และจำนวนครั้งมากขึ้น จากนั้นจึงขึ้นรูปเป็นท่อกลมโดยใช้เครื่องเชื่อมท่อเหล็ก วิธีการ PFP ใช้กำลังอัดน้อยเนื่องจากปริมาณการอัดแต่ละครั้งน้อย ดังนั้นการลงทุนจึงน้อย วิธีนี้สามารถขึ้นรูปท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังท่อแตกต่างกันได้ เส้นผ่านศูนย์กลางที่แปรรูปได้สามารถน้อยกว่า 406 มม. และคุณภาพของท่อเชื่อมที่ผลิตได้นั้นสูง อย่างไรก็ตาม ผลผลิตอยู่ในระดับปานกลาง