ข้อบกพร่องด้านคุณภาพของการลดขนาดท่อเหล็กและการป้องกัน

วัตถุประสงค์ของการลดขนาดท่อเหล็ก คือการลดขนาดท่อดิบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า ให้เป็นท่อเหล็กสำเร็จรูปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า และเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังท่อเหล็ก รวมถึงค่าเบี่ยงเบนต่างๆ เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง
ข้อบกพร่องด้านคุณภาพที่เกิดจากการลดขนาดท่อเหล็กส่วนใหญ่ได้แก่: ความเบี่ยงเบนของขนาดทางเรขาคณิตของท่อเหล็ก "เส้นสีน้ำเงิน" จากการลดขนาด "รอยตะปู" รอยแผลเป็น รอยขีดข่วน รอยบุ๋ม ความโค้งด้านใน ความเหลี่ยมด้านใน เป็นต้น

① ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตของท่อเหล็ก: ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตของท่อเหล็กส่วนใหญ่หมายถึง เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง หรือความเป็นรูปไข่ของท่อเหล็กหลังจากปรับขนาด (ลดขนาด) แล้ว ซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านขนาดและความคลาดเคลื่อนที่ระบุไว้ในมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
② ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความเป็นรูปไข่ของท่อเหล็ก: สาเหตุหลัก ได้แก่ การประกอบลูกกลิ้งและการปรับรูของเครื่องลดขนาดที่ไม่เหมาะสม การกระจายการเสียรูปที่ไม่สมเหตุสมผล ความแม่นยำในการประมวลผลต่ำ หรือการสึกหรออย่างรุนแรงของลูกกลิ้งลดขนาด อุณหภูมิของท่อดิบสูงหรือต่ำเกินไป และอุณหภูมิตามแนวแกนที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในรูปทรงของรูและการประกอบลูกกลิ้ง การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อดิบ และอุณหภูมิความร้อนของท่อดิบ
③ ความหนาของผนังท่อเหล็กเกินค่าความคลาดเคลื่อน: ความหนาของผนังท่อเหล็กดิบหลังจากผ่านกระบวนการปรับขนาด (ลดขนาด) แล้ว ซึ่งส่วนใหญ่แสดงออกมาเป็นความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอและรูภายในท่อเหล็กที่ไม่เป็นวงกลม ปัจจัยหลักที่ได้รับผลกระทบ ได้แก่ ความแม่นยำของความหนาของผนังท่อเหล็กดิบ รูปทรงและการปรับแต่งรู แรงดึงระหว่างการปรับขนาด (ลดขนาด) เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กดิบ และอุณหภูมิความร้อนของท่อเหล็กดิบ
④ “เส้นสีน้ำเงิน” และ “รอยเล็บ” บนท่อเหล็ก: “เส้นสีน้ำเงิน” บนท่อเหล็กเกิดจากการวางแนวลูกกลิ้งไม่ตรงกันในเฟรมหนึ่งหรือหลายเฟรมของเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) ทำให้รูที่เจาะไม่ “กลม” ส่งผลให้ขอบของลูกกลิ้งบางตัวตัดเข้าไปในพื้นผิวของท่อเหล็กเป็นความลึกระดับหนึ่ง “เส้นสีน้ำเงิน” จะวิ่งผ่านพื้นผิวด้านนอกของท่อเหล็กทั้งหมดในรูปแบบของเส้นเดียวหรือหลายเส้น

รอยขีดข่วนคล้ายเล็บมือ เกิดจากความแตกต่างของความเร็วเชิงเส้นระหว่างขอบลูกกลิ้งและส่วนอื่นๆ ของร่องรีด ทำให้ขอบลูกกลิ้งติดกับเหล็กและขูดพื้นผิวของท่อเหล็ก รอยตำหนินี้จะกระจายตัวตามแนวยาวของตัวท่อ และมีลักษณะเป็นส่วนโค้งสั้นๆ คล้ายกับรูปทรงของ "เล็บมือ" จึงเรียกว่า "รอยขีดข่วนคล้ายเล็บมือ" หากรอยขีดข่วนคล้ายเล็บมือและ "เส้นสีน้ำเงิน" รุนแรง ท่อเหล็กอาจต้องถูกทิ้ง
เพื่อขจัดข้อบกพร่อง "เส้นสีน้ำเงิน" และ "รอยเล็บ" บนพื้นผิวของท่อเหล็ก ความแข็งของลูกกลิ้งปรับขนาด (ลดขนาด) ต้องได้รับการรับประกัน และการระบายความร้อนต้องมีประสิทธิภาพ เมื่อออกแบบรูลูกกลิ้งหรือปรับรูลูกกลิ้ง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามุมเปิดของผนังด้านข้างรูและค่าช่องว่างลูกกลิ้งมีความเหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้รูเบี่ยงเบน

นอกจากนี้ ควรควบคุมปริมาณการลดขนาดของรูเฟรมเดี่ยวให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการขยายตัวมากเกินไปของท่อเหล็กดิบในรูขณะรีดท่อเหล็กดิบที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งจะทำให้โลหะถูกบีบเข้าไปในช่องว่างของลูกรีดและทำให้ตลับลูกปืนเสียหายเนื่องจากแรงดันการรีดที่มากเกินไป จากประสบการณ์จริงพบว่าการใช้เทคโนโลยีลดแรงดึงช่วยจำกัดการขยายตัวด้านข้างของโลหะ ซึ่งมีผลดีอย่างมากในการลดข้อบกพร่อง "เส้นสีน้ำเงิน" และ "รอยเล็บ" ของท่อเหล็ก
① รอยขีดข่วนบนท่อเหล็ก: รอยขีดข่วนบนท่อเหล็กมีลักษณะกระจายตัวอย่างไม่สม่ำเสมออยู่บนพื้นผิวของตัวท่อ สาเหตุหลักมาจากเหล็กติดอยู่บนพื้นผิวของลูกกลิ้งปรับขนาด (ลดขนาด) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งและสภาพการระบายความร้อนของลูกกลิ้ง ความลึกของรู และปริมาณการปรับขนาด (ลดขนาด) ของท่อดิบ การปรับปรุงวัสดุของลูกกลิ้ง การเพิ่มความแข็งของพื้นผิวลูกกลิ้ง การดูแลให้ลูกกลิ้งมีสภาพการระบายความร้อนที่ดี การลดปริมาณการปรับขนาด (ลดขนาด) ของท่อดิบ และการลดความเร็วในการเลื่อนสัมพัทธ์ระหว่างพื้นผิวลูกกลิ้งกับพื้นผิวโลหะ จะช่วยลดโอกาสที่ลูกกลิ้งจะติดกับเหล็ก เมื่อพบรอยขีดข่วนบนท่อเหล็ก ควรตรวจสอบโครงสร้างที่เกิดรอยขีดข่วนตามรูปทรงและการกระจายตัวของข้อบกพร่อง และตรวจสอบส่วนของลูกกลิ้งที่ติดกับเหล็ก ควรถอดออกหรือซ่อมแซม ลูกกลิ้งที่ไม่สามารถถอดออกหรือซ่อมแซมได้ควรเปลี่ยนใหม่ทันที
② รอยขีดข่วนบนท่อเหล็ก: รอยขีดข่วนบนท่อเหล็กส่วนใหญ่เกิดจาก "ส่วนยื่น" ระหว่างโครงเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) กับพื้นผิวของท่อทางเข้าหรือท่อทางออกที่ติดกับเหล็ก ทำให้เกิดการเสียดสีและทำให้พื้นผิวของท่อเหล็กที่เคลื่อนที่เสียหาย เมื่อพื้นผิวของท่อเหล็กเป็นรอยขีดข่วน ควรตรวจสอบท่อทางเข้าหรือทางออกทันทีเพื่อดูว่ามีเหล็กหรือสิ่งอื่นใดติดอยู่หรือไม่ หรือควรทำการถอด "ส่วนยื่น" เหล็กที่อยู่ระหว่างโครงเครื่องปรับขนาด (ลดขนาด) ออก
③ ผิวนอกของท่อเหล็กเป็นขุย: ผิวนอกของท่อเหล็กเป็นขุยเกิดจากความหยาบของพื้นผิวลูกกลิ้งเนื่องจากการสึกหรอ หรืออุณหภูมิที่สูงเกินไปของท่อดิบทำให้เกิดออกไซด์ของเหล็กหนาเกินไป แต่ไม่สามารถกำจัดออกได้อย่างหมดจด ก่อนการปรับขนาด (ลดขนาด) ท่อดิบ ควรขจัดออกไซด์ของเหล็กบนผิวนอกของท่อดิบอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพด้วยน้ำแรงดันสูง เพื่อลดการเกิดข้อบกพร่องบนผิวนอกของท่อเหล็กเป็นขุย
④ การโก่งงอในท่อเหล็ก: การโก่งงอในท่อเหล็กหมายถึงสถานการณ์ที่เมื่อทำการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อดิบ ผนังของท่อเหล็กจะงอเข้าด้านใน (บางครั้งอยู่ในสภาพปิด) เนื่องจากการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากเกินไปในแต่ละเฟรมของเครื่องลดขนาด ทำให้เกิดข้อบกพร่องเชิงเส้นที่ยกขึ้นบนผนังด้านในของท่อเหล็ก ข้อบกพร่องนี้ไม่เกิดขึ้นบ่อยนัก สาเหตุหลักเกิดจากความผิดพลาดในการจัดเรียงลูกกลิ้งของเครื่องลดขนาด ความผิดพลาดอย่างร้ายแรงในการปรับรู หรือความล้มเหลวทางกลของลูกกลิ้งเมื่อทำการลดขนาดท่อเหล็กผนังบาง การเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงดึงสามารถเพิ่มการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตได้ ภายใต้เงื่อนไขการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน สามารถหลีกเลี่ยงความต้านทานภายในของท่อเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ การลดการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของท่อดิบในระหว่างการขึ้นรูป และยังสามารถป้องกันไม่ให้ท่อเหล็กโก่งงอได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในกระบวนการผลิต การจับคู่ลูกรีดควรดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามตารางการรีด และควรปรับประเภทรูลูกรีดอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการเกิดข้อบกพร่องนูนในท่อเหล็ก

“ความเหลี่ยมภายใน” ของท่อเหล็ก: “ความเหลี่ยมภายใน” ของท่อเหล็กหมายความว่า หลังจากที่ท่อเหล็กดิบถูกปรับขนาด (ลดขนาด) ด้วยเครื่องรีดแล้ว รูภายในของหน้าตัดจะเป็น “สี่เหลี่ยมจัตุรัส” (เครื่องรีดลดขนาดแบบสองลูกกลิ้ง) หรือ “หกเหลี่ยม” (เครื่องรีดลดขนาดแบบสามลูกกลิ้ง) “ความเหลี่ยมภายใน” ของท่อเหล็กจะส่งผลต่อความแม่นยำของความหนาผนังและความแม่นยำของเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ข้อบกพร่อง “ความเหลี่ยมภายใน” ของท่อเหล็กเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ค่า D/S ของท่อเหล็กดิบ การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง แรงดึงระหว่างการปรับขนาด (ลดขนาด) รูปทรงของรู ความเร็วในการรีด และอุณหภูมิในการรีด เมื่อค่า D/S ของท่อเหล็กดิบมีค่าน้อยลง การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมีค่ามากขึ้น และความเร็วในการรีดและอุณหภูมิในการรีดมีค่าสูงขึ้น ท่อเหล็กจะมีแนวโน้มที่จะมีความหนาผนังตามขวางไม่สม่ำเสมอ และข้อบกพร่อง “ความเหลี่ยมภายใน” จะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้น