มาตรการควบคุมการเชื่อมท่อเหล็กแบบจมใต้ทะเลและวิธีการขึ้นรูป

ท่อเหล็กอาร์คจมอยู่ใต้น้ำมาตรการควบคุมการเชื่อม:

ท่อเหล็กอาร์คจมกลายเป็นท่อเหล็กสำหรับโครงการส่งน้ำมันและก๊าซขนาดใหญ่ทั้งในและต่างประเทศ เนื่องจากมีความหนาของผนังท่อสูง วัสดุคุณภาพดี และเทคโนโลยีการผลิตที่เสถียร รอยเชื่อมท่อเหล็กอาร์คจมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ รอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมักเกิดข้อบกพร่องต่างๆ เช่น รอยบากใต้รอยเชื่อม รูพรุน ตะกรันปนเปื้อน การหลอมรวมไม่สมบูรณ์ การเจาะทะลุไม่สมบูรณ์ รอยเชื่อมนูน รอยไหม้ และรอยแตกร้าวจากการเชื่อม ข้อบกพร่องเหล่านี้มักเป็นข้อบกพร่องหลักในการเชื่อม และมักเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุในท่อเหล็กอาร์คจม มาตรการควบคุมมีดังนี้

อันดับแรกการควบคุมก่อนการเชื่อม:
1. จะต้องตรวจสอบวัตถุดิบก่อน และหลังจากผ่านการตรวจสอบแล้วเท่านั้นจึงจะสามารถเข้าสู่ไซต์ก่อสร้างอย่างเป็นทางการได้ และต้องใช้เหล็กที่ไม่มีคุณสมบัติอย่างเด็ดขาด
2. ประการที่สองคือการจัดการวัสดุเชื่อม ตรวจสอบว่าวัสดุเชื่อมเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนหรือไม่ มีระบบจัดเก็บและอบเชื่อมหรือไม่ พื้นผิวของวัสดุเชื่อมที่กระจายอยู่สะอาดปราศจากสนิมหรือไม่ เคลือบลวดเชื่อมยังสมบูรณ์หรือไม่ และมีเชื้อราหรือไม่
3. ประการที่สามคือการจัดการทำความสะอาดบริเวณเชื่อม ตรวจสอบความสะอาดของบริเวณเชื่อม และต้องไม่มีสิ่งสกปรก เช่น น้ำ น้ำมัน สนิม หรือฟิล์มออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดรอยตำหนิภายนอกในแนวเชื่อม
4. การเลือกวิธีการเชื่อมที่เหมาะสม ควรยึดหลักการทดลองเชื่อมก่อนแล้วจึงค่อยเชื่อมในภายหลัง

ประการที่สอง การควบคุมในระหว่างการเชื่อม:
1. ตรวจสอบว่าข้อกำหนดของลวดเชื่อมและฟลักซ์ถูกต้องตามข้อบังคับกระบวนการเชื่อม และป้องกันอุบัติเหตุจากการเชื่อมที่เกิดจากการใช้ลวดเชื่อมและฟลักซ์ที่ไม่ถูกต้อง
2. ดูแลสภาพแวดล้อมการเชื่อม หากสภาพแวดล้อมการเชื่อมไม่ดี (อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C และความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 90%) ควรดำเนินการตามมาตรการที่เกี่ยวข้องก่อนการเชื่อม
3. ก่อนการเชื่อมเบื้องต้น ให้ตรวจสอบขนาดร่อง รวมถึงช่องว่าง ขอบทื่อ มุม ช่องว่าง ฯลฯ เพื่อดูว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการหรือไม่
4. กระแสในการเชื่อม แรงดันไฟฟ้าในการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม และพารามิเตอร์กระบวนการอื่นๆ ที่เลือกไว้ในกระบวนการเชื่อมภายในและภายนอกแบบอัตโนมัติด้วยอาร์กใต้น้ำนั้นถูกต้องหรือไม่
5. ควบคุมดูแลบุคลากรด้านการเชื่อมเพื่อใช้ประโยชน์ของแผ่นรับส่วนโค้งที่ปลายท่อเหล็กให้เต็มที่ในระหว่างการเชื่อมแบบจมอยู่ใต้น้ำทั้งภายในและภายนอกโดยอัตโนมัติ และเสริมประสิทธิภาพการใช้แผ่นรับส่วนโค้งระหว่างการเชื่อมภายในและภายนอก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมปลายท่อ
6. ตรวจสอบว่าช่างเชื่อมได้ทำความสะอาดตะกรันออกก่อนหรือไม่ รอยเชื่อมได้รับการประมวลผลแล้วหรือไม่ และมีน้ำมัน สนิม ตะกรัน น้ำ สี และสิ่งสกปรกอื่นๆ อยู่บนร่องหรือไม่ (เปลวไฟสีม่วง)

วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กแบบจมอยู่ใต้น้ำ:
วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กแบบจมอยู่ใต้น้ำ ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยแรงบิดต่อเนื่อง (HME), การขึ้นรูปเป็นแถว (CFE), การขึ้นรูปแบบขยาย (UOE), การดัดม้วน (RBE), การขึ้นรูปแบบขยายจิงชิง (JCOE) เป็นต้น แต่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ UOE, RBE และ JCOE ซึ่งมีสามวิธีขึ้นรูปด้วยกัน

1. วิธีการขึ้นรูป UOE: กระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็ก UOE แบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน ได้แก่ การดัดท่อเบื้องต้น การขึ้นรูปด้วยแรงกดรูปตัว U และการขึ้นรูปด้วยแรงกดรูปตัว O และขั้นตอนสุดท้ายคือการขึ้นรูปท่อด้วยความเย็นเพื่อขจัดปัญหาความเค้นที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตท่อ อุปกรณ์ขึ้นรูปนี้มีอุปกรณ์จำนวนมากและต้นทุนสูง อุปกรณ์ขึ้นรูปแต่ละชุดจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องเชื่อมภายในและภายนอกปลอกหุ้มหลายเครื่อง ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตสูง เนื่องจากเป็นการขึ้นรูปแบบลอกเลียนแบบ จึงมีอุปกรณ์ขึ้นรูปหลายประเภท และท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ขึ้นรูปเฉพาะชุดหนึ่ง เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ จำเป็นต้องเปลี่ยนแม่พิมพ์เหล่านี้ ท่อที่ขึ้นรูปด้วยการเชื่อมมีแรงเค้นภายในค่อนข้างมาก และโดยทั่วไปจะใช้เครื่องขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง อุปกรณ์ UOE มีเทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​ระบบอัตโนมัติระดับสูง และผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้ แต่การลงทุนในอุปกรณ์ต่อหน่วยมีจำนวนมาก จึงเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ปริมาณมาก
2. วิธีการขึ้นรูป RBE: ขั้นตอนการขึ้นรูป RBE ประกอบด้วยการรีด การดัด และการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง ซึ่งกระบวนการผลิตได้พัฒนาจนสมบูรณ์แล้ว ในอดีต RB ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตภาชนะรับแรงดัน เหล็กโครงสร้าง และท่อประปาและท่อระบายน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกใหญ่และความยาวสั้น เนื่องจากผู้ประกอบการทั่วไปไม่สามารถรับภาระการลงทุนมหาศาลจากหน่วยผลิตท่อ UOE ได้ หน่วยผลิตท่อ RBE ที่พัฒนาโดยอาศัย RB จึงมีคุณลักษณะของการลงทุนต่ำ ขนาดชุดการผลิตปานกลาง และการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่สะดวก จึงทำให้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปนี้มีคุณภาพและประสิทธิภาพใกล้เคียงกับท่อเหล็ก UOE จึงสามารถใช้แทนท่อเชื่อม UOE ได้ในกรณีส่วนใหญ่ หน่วยผลิตท่อ RBE ใช้การรีดสามลูกกลิ้งเพื่อขึ้นรูปท่อเหล็ก กระบวนการผลิตท่อคือการใช้เครื่องรีดขึ้นรูปสามลูกกลิ้งรีดแผ่นเหล็กให้เป็นท่อเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง แล้วดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูป หรืออาจดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูป หรืออาจดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูปก็ได้ เนื่องจากเครื่องรีดขึ้นรูปสามลูกกลิ้งแบบต่อเนื่อง การกระจายแรงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็กจึงค่อนข้างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม เมื่อเปลี่ยนข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ดัด จำเป็นต้องเปลี่ยนลูกกลิ้งแกนและปรับลูกกลิ้งล่างให้เหมาะสม ชุดลูกกลิ้งแกนของอุปกรณ์ขึ้นรูปนี้สามารถรองรับผลิตภัณฑ์ได้หลายข้อกำหนด ข้อเสียคือขนาดการผลิตมีขนาดเล็ก และเนื่องจากอิทธิพลของความแข็งแรงและความแข็งของลูกกลิ้งแกน ทำให้มีข้อจำกัดอย่างมากในการกำหนดความหนาของผนังและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็ก
3. วิธีการขึ้นรูป JCOE: การขึ้นรูป JCOE มีสามขั้นตอน คือ การกดแผ่นเหล็กให้เป็นรูปตัว J ก่อน จากนั้นจึงกดเป็นรูปตัว C และตัว O ตามลำดับ โดย E ย่อมาจากคำว่า "การขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง" หน่วยผลิตท่อขึ้นรูป JCOE ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอาศัยกระบวนการขึ้นรูป UOE โดยเรียนรู้หลักการทำงานของรูปตัว U และนำกระบวนการขึ้นรูป UOE มาใช้ ซึ่งช่วยลดน้ำหนักของเครื่องขึ้นรูปและประหยัดค่าใช้จ่ายในการลงทุนอุปกรณ์ได้อย่างมาก ท่อเหล็กที่ผลิตได้มีคุณภาพเทียบเท่ากับท่อเชื่อม UOE แต่ให้ผลผลิตต่ำกว่าท่อเชื่อม UOE กระบวนการนี้ง่ายต่อการควบคุมอัตโนมัติในกระบวนการขึ้นรูป และได้ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปได้ดีกว่า อุปกรณ์ขึ้นรูป JCOE แบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ คือ การขึ้นรูปด้วยการดัด และการขึ้นรูปด้วยการอัด การขึ้นรูปด้วยการดัดส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการขึ้นรูปแผ่นหนาและแผ่นกลาง ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานที่สั้นและผลผลิตต่ำ กระบวนการขึ้นรูปคือการรีดแผ่นเหล็กทั้งสองด้านให้เป็นรูปโค้งตามรัศมีความโค้งของท่อที่เชื่อมบนเครื่องดัดขอบ จากนั้นใช้เครื่องขึ้นรูปกดแผ่นเหล็กครึ่งหนึ่งให้เป็นรูปตัว C ผ่านการปั๊มหลายขั้นตอน จากนั้นเริ่มจากการปั๊มแผ่นเหล็กอีกด้านหนึ่ง หลังจากปั๊มหลายขั้นตอนแล้ว แผ่นเหล็กอีกด้านหนึ่งก็จะถูกกดให้เป็นรูปตัว C เช่นกัน และแผ่นเหล็กทั้งหมดจะกลายเป็นรูปตัว O เปิดจากพื้นผิว