مقدمه
لوله فولادی ERW که مخفف عبارت Electric Resistance Welded Pipe است، یکی از پرکاربردترین لوله های جوش داده شده در حمل و نقل نفت و گاز، سیستم های تامین آب، کاربردهای سازه ای و مهندسی مکانیک است. در مقایسه با لوله های بدون درز و سایر انواع لوله های جوش داده شده، لوله های ERW به دلیل دقت ابعادی بالا، کیفیت پایدار و کارایی هزینه شناخته شده اند.
برای درک کامل مزایای عملکردلوله های ERW، بررسی جزئیات فرآیند تولید ضروری است. هر مرحله، از انتخاب ماده خام تا بازرسی نهایی، نقش مهمی در تضمین یکپارچگی جوش، استحکام مکانیکی و قابلیت اطمینان خدمات طولانی مدت دارد.
انتخاب مواد اولیه و تهیه کویل
تولید لوله های فولادی ERW با{0}کویل های فولادی نورد گرم آغاز می شود. این کویل ها معمولاً بر اساس استانداردهایی مانند استانداردهای API 5L، ASTM A53، ASTM A106، EN 10219 یا GB/T بسته به کاربرد نهایی تولید می شوند.
کنترل ترکیب شیمیایی اولین دروازه با کیفیت است. کربن، منگنز، گوگرد، فسفر، و عناصر میکروآلیاژی به شدت کنترل می شوند تا از قابلیت جوشکاری و عملکرد مکانیکی خوب اطمینان حاصل شود. سطح سیم پیچ فولادی باید تمیز و عاری از زنگ زدگی بیش از حد، لمینیت ها یا عیوب سطحی باشد، زیرا این عیوب مستقیماً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد.
قبل از شکلدهی، کلاف فولادی باز شده، تراز و بریده میشود. فرز لبه ممکن است برای اطمینان از عرض نوار یکنواخت و لبه های صاف اعمال شود، که برای جوشکاری پایدار در طول جوشکاری با مقاومت فرکانس بالا بسیار مهم است.
فرآیند شکل دهی: از نوار مسطح تا شکل لوله ای
پس از آماده سازی، نوار فولادی وارد قسمت شکل دهی می شود. از طریق یک سری رول های شکل دهنده، نوار صاف به تدریج به شکل گرد خم می شود. بر خلاف لولههای بدون درز، لولههای ERW برای رسیدن به قطر بیرونی و گردی دقیق به شکلدهی دقیق رول متکی هستند.
فرآیند شکل گیری به جای ناگهانی پیش رونده است. این تغییر شکل تدریجی تنش پسماند را کاهش می دهد و اعوجاج شکل را به حداقل می رساند. هم ترازی مناسب رولهای شکلدهنده تضمین میکند که لبههای نوار به طور دقیق در نقطه جوش به هم میرسند و پایهای را برای درز طولی-جوش با کیفیت بالا ایجاد میکند.
فرآیند جوشکاری با مقاومت فرکانس بالا-
هسته تولید لوله ERW فرآیند جوشکاری با مقاومت فرکانس بالا-است. جریان الکتریکی با فرکانس بالا به لبه های نوار اعمال می شود و به دلیل مقاومت الکتریکی گرما ایجاد می کند. هنگامی که لبه ها به حالت پلاستیکی یا مذاب می رسند، تحت فشار با هم آهنگری می شوند و یک جوش- حالت جامد را تشکیل می دهند.
برخلاف جوشکاری زیرپودری، جوشکاری ERW به فلز پرکننده نیاز ندارد. جوش توسط خود ماده پایه تشکیل می شود و در صورت کنترل مناسب ساختار متالورژیکی همگن ایجاد می کند.
پارامترهای کلیدی در این فرآیند عبارتند از فرکانس جوش، شدت جریان، سرعت جوش و نیروی فشار. کنترل دقیق این پارامترها نفوذ کامل را تضمین می کند و عیوب مانند عدم ذوب یا جوش سرد را به حداقل می رساند.
حذف مهره جوش و عملیات حرارتی آنلاین
پس از جوشکاری، مهره های جوش داخلی و خارجی با استفاده از ابزار روسری جدا می شوند. این مرحله ویژگی های جریان داخلی و ظاهر خارجی را بهبود می بخشد، که به ویژه برای خطوط لوله انتقال سیال مهم است.
بسیاری از خطوط تولید لوله ERW دارای بازپخت فرکانس آنلاین یا آفلاین هستند. این فرآیند عملیات حرارتی تنش باقیمانده در ناحیه جوش را کاهش می دهد، ساختار دانه را اصلاح می کند و چقرمگی و شکل پذیری را بهبود می بخشد. بازپخت مناسب تضمین می کند که منطقه جوش خواص مکانیکی قابل مقایسه یا حتی بهتر از فلز پایه را نشان می دهد.
اندازه، صاف کردن، و برش
پس از جوشکاری و عملیات حرارتی، لوله وارد بخش اندازه گیری می شود. رول های اندازه گیری چندگانه برای دستیابی به تحمل قطر خارجی و گردی دقیق استفاده می شود. دستگاه های صاف کننده هرگونه خمش یا بیضی ایجاد شده در هنگام شکل دهی و جوشکاری را اصلاح می کنند.
سپس لوله به طول های ثابت، معمولاً 6 متر یا 12 متر، بسته به نیاز مشتری، بریده می شود. دقت برش برای رعایت استانداردهای نصب پروژه ضروری است.
بازرسی و کنترل کیفیت
بازرسی کیفیت بخش مهمی استلوله فولادی ERWتولید روشهای آزمایش غیرمخرب مانند آزمایش اولتراسونیک و آزمایش جریان گردابی معمولاً برای تشخیص عیوب جوش استفاده میشوند. آزمایش فشار هیدرواستاتیک نیز ممکن است برای بررسی قابلیت تحمل فشار انجام شود.
بازرسی ابعادی، آزمایش مکانیکی و بازرسی سطحی، مطابقت با استانداردهای قابل اجرا را تضمین می کند. فقط لوله هایی که تمام مراحل بازرسی را پشت سر بگذارند برای تحویل تایید می شوند.
نتیجه گیری
اینلوله فولادی ERWفرآیند تولید یک سیستم بسیار خودکار و دقیق کنترل شده است. از انتخاب مواد خام تا بازرسی نهایی، هر مرحله به کیفیت کلی و قابلیت اطمینان لوله نهایی کمک می کند. درک این فرآیند به کاربران نهایی کمک می کند تا هنگام انتخاب لوله های ERW برای کاربردهای مهندسی مختلف تصمیمات آگاهانه بگیرند.
