Công nghệ chế tạo ống thép hàn hồ quang chìm dọc đường kính lớn

Ống thép hồ quang chìm đường kính lớn, mối hàn thẳngchủ yếu chịu trách nhiệm vận chuyển dầu khí, dầu và khí đốt, than đá và quặng bột bằng đường ống trên biển và trên đất liền.

Phương pháp và đặc điểm của công nghệ chế tạo ống quốc tế, phương pháp tạo hình ống thép hàn hồ quang chìm dọc đường kính lớn ở nước ngoài là phương pháp UOE, phương pháp cán định hình CFE, phương pháp cán định hình RBE, phương pháp tạo hình JCOE, phương pháp tạo hình C, phương pháp uốn từng bước PFP, v.v. Giới thiệu tóm tắt như sau:

1. Phương pháp UOE: Đầu tiên, tấm thép uốn cong trước được ép thành hình chữ U trong khuôn định hình của máy ép chữ U, sau đó được ép thành hình chữ O trong khuôn định hình của máy ép chữ O, hàn thành ống và sau đó mở rộng đường kính tổng thể. Phương pháp UOE là phương pháp định hình tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay. Cho đến nay, trên thế giới đã có gần 30 bộ ống hàn định hình như vậy. Phương pháp UOE nổi tiếng với hiệu suất sản xuất cao và chất lượng sản phẩm tốt, nhưng chi phí đầu tư không cao và quy mô đầu tư lớn.

2. Máy cán định hình theo phương pháp CFE bao gồm một khung vận hành, một khung cán phẳng, một trục uốn cạnh và một khung cán nhỏ. Do nhiều trục cán nhỏ giống hệt nhau được bố trí, nên đường đi của cạnh tấm thép trong quá trình tạo hình gần như thẳng và tránh được hiện tượng "kéo mép". Chất lượng tạo hình của phương pháp CFE tốt, và chất lượng sản phẩm không khác gì phương pháp UOF. Nguyên liệu thô của phương pháp này là thép cuộn cán nóng, khác với các phương pháp tạo hình khác. Phương pháp này chủ yếu phù hợp để sản xuất ống thép đơn chủng loại, khối lượng lớn, nhưng khó sản xuất ống thép thành dày cường độ cao và ống thép đường kính lớn.

3. Phương pháp cán định hình RBE là phương pháp cán tấm thép qua ba hoặc bốn trục cán nhiều lần. Ống hàn được sản xuất bằng phương pháp này gần giống với ống hàn UOE về hiệu suất và độ tin cậy. Phương pháp RBE có vốn đầu tư thấp, xây dựng nhà máy nhanh, sản lượng vừa phải, tính linh hoạt cao và khả năng thích ứng mạnh mẽ với thị trường. Trong những năm gần đây, phương pháp này đã được áp dụng ở một số nước đang phát triển. Tuy nhiên, do thiếu sự hỗ trợ ở giữa trục cán trên được tạo hình bằng phương pháp này, đường kính của ống thép tạo hình không thể nhỏ hơn 508mm (20in) do hạn chế về độ cứng, điều này làm giảm thị phần. Đường kính của nhiều ống ở nước tôi đều dưới 508mm.

4. Phương pháp tạo hình JCOE, đầu tiên tấm thép được ép thành hình chữ J trên máy ép thủy lực, sau khi ép cả hai mặt, được tạo hình chữ C bằng cách dập nhiều lần, và cuối cùng được ép thành hình chữ O bằng khuôn trên hình chữ O bán phần. Chất lượng sản phẩm của phương pháp JCOE gần bằng ống hàn UOE, giá thành dây chuyền vận hành thấp hơn nhiều so với máy UOE, nhưng hiệu quả sản xuất lại thấp.

5. Phương pháp định hình chữ C sử dụng hai máy định hình chữ C để thay thế máy ép chữ U và máy ép chữ O trong cụm máy UOE. Quy trình định hình như sau: tấm thép uốn cong trước được tạo hình một nửa trên máy ép đầu tiên, sau đó được ép trên máy ép thứ hai để tạo hình một nửa trên tấm thép. Nửa còn lại của tấm thép được tạo hình trên máy để thu được ống tròn hình chữ O. Ống hàn được sản xuất bằng phương pháp định hình chữ C có kích thước phù hợp, sản lượng vừa phải và giá thành dây chuyền sản xuất thấp.

6. Phương pháp uốn định hình từng bước PFP là uốn tấm thép đã uốn sẵn ở đầu máy ép với bước uốn nhỏ hơn và nhiều lần hơn để uốn dần tấm kim loại, cuối cùng tạo thành ống tròn bằng máy hàn mối nối ống thép. Phương pháp PFP có lượng giảm nhỏ mỗi lần, do đó trọng lượng máy ép không lớn và chi phí đầu tư cũng nhỏ. Phương pháp này có thể tạo thành ống hàn với nhiều đường kính ống và độ dày thành ống khác nhau. Đường kính gia công có thể nhỏ hơn 406mm, chất lượng ống hàn thành phẩm cao hơn. Năng suất cũng ở mức trung bình.