ข้อดีเชิงปฏิบัติและเทคโนโลยีการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กตะเข็บตรง

ในความรู้สึกหนึ่งท่อเหล็กตะเข็บตรงเป็นกระบวนการเชื่อมท่อเหล็กที่ตรงกันข้ามกับท่อเหล็กเกลียว การเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงเป็นที่นิยมในท้องตลาด เนื่องจากกระบวนการเชื่อมค่อนข้างง่าย ต้นทุนการเชื่อมค่อนข้างต่ำ และให้ประสิทธิภาพสูงในการผลิต นอกจากนี้ ท่อเหล็กตะเข็บตรงยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แล้วข้อดีของท่อเหล็กตะเข็บตรงคืออะไร? ท่อเหล็กตะเข็บตรงเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมขนานกับแนวยาวของท่อเหล็ก และเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวที่เท่ากัน ความยาวของท่อเหล็กตะเข็บตรงจะสั้นกว่ามาก ในขณะที่ความยาวของท่อเหล็กเกลียวอาจเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 30% เนื่องจากกระบวนการเชื่อม ประสิทธิภาพจึงค่อนข้างต่ำ และผลผลิตก็ค่อนข้างต่ำเช่นกัน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ท่อเชื่อมเกลียวสามารถผลิตชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ ได้ ในทางตรงกันข้าม ท่อเหล็กตะเข็บตรงไม่สามารถให้ผลลัพธ์การเชื่อมเช่นนี้ได้

เหตุผลที่ท่อเหล็กตะเข็บตรงได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในตลาดเป็นเพราะคุณสมบัติเฉพาะของมัน เนื่องจากต้นทุนการเชื่อมค่อนข้างต่ำ จึงสามารถผลิตเหล็กดัด เหล็กรีด เหล็กรีดขึ้นรูป และเหล็กดึงขึ้นรูปได้ และสามารถกำหนดคุณสมบัติเฉพาะได้ ทำให้ท่อเหล็กตะเข็บตรงมีการใช้งานที่หลากหลาย เพื่อรับมือกับปัญหามลพิษทางอากาศอย่างเข้มแข็ง ผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ในจีนต้องเผชิญกับวิกฤตการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง ในเรื่องนี้ นักวิเคราะห์บางคนเชื่อว่าการกำกับดูแลด้านสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมเหล็กได้เข้าสู่ขั้นตอนการดำเนินการแล้ว ในระยะยาว ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของมาตรการกำกับดูแลด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ อุตสาหกรรมท่อเหล็กตะเข็บตรงจะได้รับการขนานนามว่าเป็นอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต

ในระหว่างกระบวนการผลิตท่อเหล็ก เครื่องสูบแกนเหล็กมีปัญหาทางเทคนิคบางประการ เช่น ความหนาของผนังผลิตภัณฑ์ที่ไม่เท่ากัน การติดขัด ความตรงภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเกินค่าความคลาดเคลื่อน ฯลฯ การปรับปรุงและเร่งความเร็วในการผลิตท่อเหล็กเป็นประเด็นสำคัญที่เราต้องเผชิญ การทดลองในห้องปฏิบัติการไม่สามารถแก้ปัญหาการผลิตได้ และการทดลองในสถานที่จริงในโรงงานมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปและใช้เวลาไม่นาน เพียงแต่ข้อสรุปจากการทดลองหนึ่งหรือสองครั้งนั้นไม่น่าเชื่อถือ ดังนั้น การใช้วิธีการจำลองเชิงตัวเลขเพื่อศึกษากระบวนการรีดท่อเหล็กตะเข็บตรงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในปัจจุบัน ในอุตสาหกรรมของเรา วัตถุการวิจัยคือความเร็วในการรีดและปัจจัยหลักที่มีผลต่อผลิตภัณฑ์รีดต่อเนื่อง MPM 5 ขาตั้ง ได้แก่ ค่าช่องว่างของม้วน และแผนการจำลองเชิงตัวเลขได้รับการจัดทำขึ้นโดยใช้วิธีการอธิบายโหลดเท่ากันแบบสัมพันธ์กันเพื่อศึกษาพารามิเตอร์ที่ปรับได้หลัก (ค่าช่องว่างของม้วนและความเร็วการรีด) บนแรงรีดต่อเนื่องและการซ้อนโลหะ ผ่านแพลตฟอร์ม MARC ได้มีการจัดทำแบบจำลององค์ประกอบไฟไนต์ของกระบวนการรีดท่อเหล็กตะเข็บตรงขึ้นเพื่อศึกษาอิทธิพลที่มีต่อแรงรีดและความหนาของผนังในระหว่างกระบวนการรีด

ในประเทศของผม มีความต้องการท่อเหล็กตะเข็บตรงในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมประปา การก่อสร้างในเมือง วิศวกรรมไฟฟ้า และอื่นๆ การขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเชื่อมตะเข็บตรงเป็นกระบวนการที่ใช้แรงดันจากผนังด้านในของท่อเหล็กเพื่อขยายท่อเหล็กออกในแนวรัศมี เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการไฮดรอลิก วิธีการทางกลมีอุปกรณ์ที่ง่ายกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า กระบวนการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเชื่อมตะเข็บตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หลายแห่งทั่วโลกได้ถูกนำมาใช้ แนวทางเฉพาะของกระบวนการมีดังนี้ การขยายเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงกลของท่อเหล็กตะเข็บตรงใช้บล็อกรูปพัดที่ปลายตัวขยายเส้นผ่านศูนย์กลางเพื่อขยายในแนวรัศมี ทำให้ท่อเปล่าถูกเลื่อนไปตามทิศทางความยาว และกระบวนการทำให้ท่อทั้งหมดเกิดการเสียรูปถาวร (Plastic Deformation) แบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอน:
1. ระยะวงกลมเต็มเริ่มต้น บล็อกรูปพัดจะเปิดออกจนกระทั่งบล็อกรูปพัดทั้งหมดสัมผัสกับผนังด้านในของท่อเหล็ก ในขั้นตอนนี้ รัศมีของทุกจุดในท่อวงกลมด้านในของท่อเหล็กภายในระยะขั้นบันไดจะเกือบเท่ากัน และท่อเหล็กก็จะได้วงกลมเต็มเบื้องต้น
2. ระยะเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่กำหนด บล็อกรูปพัดจะเริ่มลดความเร็วในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งด้านหน้าจนถึงตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งก็คือตำแหน่งที่ต้องการของเส้นรอบวงด้านในของท่อสำเร็จรูป
3. ขั้นตอนการชดเชยสปริงกลับ บล็อกรูปพัดจะเริ่มลดความเร็วที่ตำแหน่งของขั้นตอนที่สอง จนกระทั่งถึงตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งก็คือตำแหน่งของเส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กก่อนถึงสปริงกลับตามการออกแบบกระบวนการ
4. ระยะรักษาแรงดันให้คงที่ บล็อกรูปพัดจะคงตัวอยู่ที่เส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะดีดตัวกลับ ซึ่งเป็นระยะรักษาแรงดันและเสถียรภาพที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์และกระบวนการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง
5. ขั้นตอนการขนถ่ายและถดถอย บล็อกรูปพัดจะหดตัวอย่างรวดเร็วจากเส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กก่อนที่จะดีดตัวกลับจนถึงตำแหน่งการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้น ซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางการหดตัวที่เล็กกว่าของบล็อกรูปพัดตามกระบวนการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลาง