ข้อบกพร่องด้านคุณภาพของท่อเหล็กขนาด (ลดขนาด) และการป้องกัน

วัตถุประสงค์ของการกำหนดขนาด (ลดขนาด) ท่อเหล็ก คือ การกำหนดขนาด (ลดขนาด) ของท่อดิบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ให้เท่ากับท่อเหล็กสำเร็จรูปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า และเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังท่อเหล็กรวมทั้งค่าเบี่ยงเบนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังท่อเหล็กให้ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง
ข้อบกพร่องด้านคุณภาพที่เกิดจากการปรับขนาด (ลดขนาด) ของท่อเหล็ก ได้แก่ ความเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตของท่อเหล็ก "เส้นสีน้ำเงิน" ของการปรับขนาด (ลดขนาด) "รอยตะปู" รอยแผลเป็น รอยขีดข่วน รอยบุ๋ม ความนูนด้านใน สี่เหลี่ยมด้านใน ฯลฯ

① ความเบี่ยงเบนของมิติทางเรขาคณิตของท่อเหล็ก: ความเบี่ยงเบนของมิติทางเรขาคณิตของท่อเหล็กส่วนใหญ่หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง หรือความรีของท่อเหล็กหลังจากการกำหนดขนาด (ลดขนาด) ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านขนาดและความเบี่ยงเบนที่ระบุไว้ในมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
② ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและรูปทรงรีของท่อเหล็ก: สาเหตุหลัก ได้แก่ การประกอบลูกกลิ้งและการปรับรูของเครื่องบดขนาด (ลดขนาด) ที่ไม่เหมาะสม การกระจายตัวที่ผิดรูป ความแม่นยำในการประมวลผลต่ำ หรือการสึกหรออย่างรุนแรงของลูกกลิ้งปรับขนาด (ลดขนาด) อุณหภูมิของท่อหยาบสูงหรือต่ำเกินไป และอุณหภูมิแกนที่ไม่สม่ำเสมอ สาเหตุหลักมาจากรูปร่างรูและการประกอบลูกกลิ้ง การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อหยาบ และอุณหภูมิความร้อนของท่อหยาบ
③ ความหนาของผนังท่อเหล็กเกินค่าความคลาดเคลื่อน: ความหนาของผนังท่อหยาบหลังจากปรับขนาด (ลดขนาด) แล้ว ซึ่งส่วนใหญ่มักเกิดจากความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอและรูในของท่อเหล็กไม่เป็นวงกลม ปัจจัยหลักที่ได้รับผลกระทบ ได้แก่ ความแม่นยำของความหนาของผนังท่อหยาบ รูปร่างรูและการปรับรู ความตึงระหว่างการปรับขนาด (ลดขนาด) ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อหยาบที่ลดลง และอุณหภูมิความร้อนของท่อหยาบ
④ “เส้นสีน้ำเงิน” และ “รอยเล็บ” ของท่อเหล็ก: “เส้นสีน้ำเงิน” ของท่อเหล็กเกิดจากการที่ลูกกลิ้งในโครงเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) หนึ่งหรือหลายโครงไม่ตรงแนว ส่งผลให้รูไม่ “กลม” ทำให้ขอบของลูกกลิ้งตัดเข้าไปในผิวท่อเหล็กได้ลึกถึงระดับที่กำหนด “เส้นสีน้ำเงิน” พาดผ่านผิวด้านนอกของท่อเหล็กทั้งหมดเป็นเส้นหนึ่งเส้นหรือมากกว่า

“รอยเล็บ” เกิดจากความแตกต่างของความเร็วเชิงเส้นระหว่างขอบลูกกลิ้งและส่วนอื่น ๆ ของร่องรีด ซึ่งทำให้ขอบลูกกลิ้งติดกับเหล็กแล้วขูดขีดพื้นผิวของท่อเหล็ก ข้อบกพร่องนี้กระจายไปตามทิศทางตามยาวของตัวท่อ และมีลักษณะโค้งสั้นคล้ายกับรูปร่างของ “เล็บ” จึงเรียกว่า “รอยเล็บ” เมื่อ “เส้นสีน้ำเงิน” และ “รอยเล็บ” รุนแรง ท่อเหล็กอาจถูกทิ้งเป็นเศษเหล็กได้
เพื่อขจัดข้อบกพร่อง “เส้นสีน้ำเงิน” และ “รอยเล็บ” บนพื้นผิวท่อเหล็ก จำเป็นต้องรับประกันความแข็งของลูกกลิ้งปรับขนาด (ลดขนาด) และการระบายความร้อนให้ดี เมื่อออกแบบรูม้วนหรือปรับรูม้วน จำเป็นต้องตรวจสอบมุมเปิดของผนังด้านข้างรูและค่าช่องว่างของม้วนที่เหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้รูไม่ตรงแนว

นอกจากนี้ ควรควบคุมปริมาณการลดขนาดของรูเฟรมเดี่ยวอย่างเหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการขยายตัวของท่อหยาบในรูมากเกินไปเมื่อรีดท่อหยาบอุณหภูมิต่ำ ซึ่งทำให้โลหะบีบเข้าไปในช่องว่างของลูกกลิ้งและทำให้ตลับลูกปืนเสียหายเนื่องจากแรงกดที่มากเกินไป แนวทางปฏิบัตินี้แสดงให้เห็นว่าการใช้เทคโนโลยีลดแรงตึงช่วยจำกัดการขยายตัวด้านข้างของโลหะ ซึ่งส่งผลดีอย่างมากต่อการลดข้อบกพร่อง “เส้นสีน้ำเงิน” และ “รอยเล็บ” ของท่อเหล็ก
① รอยแผลจากท่อเหล็ก: รอยแผลจากท่อเหล็กกระจายตัวไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวของตัวท่อ รอยแผลส่วนใหญ่เกิดจากการที่เหล็กยึดติดกับพื้นผิวของลูกกลิ้งปรับขนาด (รีดิวซ์) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งและสภาพการระบายความร้อนของลูกกลิ้ง ความลึกของรู และปริมาณการรีดิวซ์ของท่อหยาบ การปรับปรุงวัสดุของลูกกลิ้ง เพิ่มความแข็งของพื้นผิวลูกกลิ้ง การทำให้ลูกกลิ้งมีสภาพการระบายความร้อนที่ดี การลดปริมาณการรีดิวซ์ของท่อหยาบ และการลดความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างพื้นผิวลูกกลิ้งและพื้นผิวโลหะ ล้วนช่วยลดโอกาสที่ลูกกลิ้งจะติดกับเหล็ก เมื่อพบว่าท่อเหล็กมีรอยแผล ควรตรวจสอบโครงที่เกิดรอยแผลตามรูปร่างและการกระจายตัวของรอยตำหนิ จากนั้นตรวจสอบ ถอด หรือซ่อมแซมชิ้นส่วนลูกกลิ้งที่ติดกับเหล็ก หากลูกกลิ้งไม่สามารถถอดหรือซ่อมแซมได้ ควรเปลี่ยนลูกกลิ้งใหม่ทันที
② รอยขีดข่วนบนท่อเหล็ก: รอยขีดข่วนบนท่อเหล็กส่วนใหญ่เกิดจาก “หู” ระหว่างโครงเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) กับพื้นผิวของท่อนำเข้าหรือท่อนำออกที่ติดกับเหล็ก ทำให้เกิดการเสียดสีและความเสียหายต่อพื้นผิวของท่อเหล็กที่กำลังเคลื่อนที่ เมื่อพื้นผิวท่อเหล็กมีรอยขีดข่วน ควรตรวจสอบท่อนำทันทีว่ามีเหล็กหรืออุปกรณ์ยึดติดอื่นๆ หรือไม่ หรือควรถอด “หู” เหล็กระหว่างโครงเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) ออก
③ ผิวนอกของท่อเหล็กป่าน: ผิวนอกของท่อเหล็กป่านเกิดจากความหยาบของผิวลูกกลิ้งที่เกิดจากการสึกหรอ หรืออุณหภูมิที่สูงเกินไปของท่อหยาบทำให้เหล็กออกไซด์ที่ผิวหนาเกินไป แต่ไม่สามารถกำจัดออกได้หมด ก่อนที่จะปรับขนาดท่อหยาบ (ลดขนาด) ควรกำจัดเหล็กออกไซด์ที่ผิวนอกของท่อหยาบออกอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพด้วยน้ำแรงดันสูง เพื่อลดการเกิดรอยตำหนิบนพื้นผิวนอกของท่อเหล็กป่าน
④ ความนูนในท่อเหล็ก: ความนูนในท่อเหล็กหมายถึงสถานการณ์ที่เมื่อท่อหยาบกำลังปรับขนาด (ลดขนาด) เส้นผ่านศูนย์กลาง ผนังของท่อเหล็กจะโค้งงอเข้าด้านใน (บางครั้งอยู่ในสถานะปิด) เนื่องจากปริมาณการปรับขนาด (ลดขนาด) ของโครงเดี่ยวของเครื่องบดปรับขนาด (ลดขนาด) มากเกินไป ทำให้เกิดรอยตำหนิเชิงเส้นนูนขึ้นบนผนังด้านในของท่อเหล็ก รอยตำหนินี้ไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยนัก ส่วนใหญ่เกิดจากความผิดพลาดในการประกอบชุดลูกกลิ้งของเครื่องบดปรับขนาด (ลดขนาด) ความผิดพลาดร้ายแรงในการปรับรู หรือความผิดพลาดทางกลไกของชั้นวางเมื่อปรับขนาด (ลดขนาด) ท่อเหล็กผนังบาง การเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงดึงสามารถเพิ่มการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตได้ ภายใต้เงื่อนไขการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน สามารถหลีกเลี่ยงความต้านทานภายในของท่อเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของท่อหยาบในระหว่างการเสียรูป และยังสามารถป้องกันท่อเหล็กไม่ให้โค้งงอได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย ในการผลิต การจับคู่ม้วนควรดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามตารางการรีด และควรปรับประเภทรูม้วนอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดข้อบกพร่องนูนในท่อเหล็ก

“สี่เหลี่ยมด้านใน” ของท่อเหล็ก: “สี่เหลี่ยมด้านใน” ของท่อเหล็กหมายความว่าหลังจากที่ท่อหยาบถูกปรับขนาด (ลดขนาด) โดยเครื่องกัดขนาด (ลดขนาด) รูด้านในของหน้าตัดจะเป็น “สี่เหลี่ยม” (เครื่องกัดขนาดและลดขนาดสองลูกกลิ้ง) หรือ “หกเหลี่ยม” (เครื่องกัดขนาดและลดขนาดสามลูกกลิ้ง) “สี่เหลี่ยมด้านใน” ของท่อเหล็กจะส่งผลต่อความแม่นยำของความหนาของผนังและความแม่นยำของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน ข้อบกพร่อง “สี่เหลี่ยมด้านใน” ของท่อเหล็กเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ค่า D/S ของท่อหยาบ การลดเส้นผ่านศูนย์กลาง แรงดึงระหว่างการกัดขนาด (ลดขนาด) รูปร่างของรู ความเร็วในการรีด และอุณหภูมิการรีด เมื่อค่า D/S ของท่อหยาบมีค่าน้อยลง แรงดึงจะลดลง การลดเส้นผ่านศูนย์กลางจะมากขึ้น และความเร็วในการรีดและอุณหภูมิการรีดสูงขึ้น ท่อเหล็กมีแนวโน้มที่จะมีความหนาของผนังตามขวางที่ไม่สม่ำเสมอ และข้อบกพร่อง “สี่เหลี่ยมด้านใน” จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น