Tā kā oglekļa tērauda caurule ir viens no visplašāk izmantotajiem metālu materiāliem mūsdienu rūpniecībā, tai ir būtiska nozīme naftas ķīmijas rūpniecībā, celtniecībā un mašīnu ražošanā, pateicoties izcilajām mehāniskajām īpašībām, izturībai pret koroziju un izmaksu{0}}efektivitāti. Ražošanas process ietver vairākus posmus, tostarp izejmateriālu sagatavošanu, cauruļu sagatavju ražošanu, formēšanu, termisko apstrādi un kvalitātes pārbaudi. Katrs solis prasa stingru kontroli, lai nodrošinātu, ka galaprodukts atbilst veiktspējas standartiem.
I. Izejvielu sagatavošana
Oglekļa tērauda cauruļu ražošana sākas ar augstas kvalitātes-oglekļa tērauda vai zema{1}}leģētā tērauda izvēli. Parastās izejvielas ir zema-oglekļa tērauds (piemēram, Q195 un Q235) ar oglekļa saturu no 0,06% līdz 0,38% un vidēja-oglekļa tērauds (piemēram, 20# un 45# tērauds). Konkrētā izvēle ir atkarīga no tērauda caurules pielietojuma un izturības prasībām. Izejvielām tiek veikta spektrālā analīze un mehānisko īpašību pārbaude, lai nodrošinātu, ka to ķīmiskais sastāvs (piemēram, oglekļa, mangāna, sēra un fosfora saturs) un fizikālās īpašības (piemēram, stiepes izturība un pagarinājums) atbilst valsts standartiem (piemēram, GB/T 8162 un ASTM A106).
II. Sagatavju ražošana
Rēķini ir sākotnējā oglekļa tērauda cauruļu forma, un tos galvenokārt ražo divos veidos:
1. Karsti -velmēti lietņi/nepārtrauktas liešanas sagataves: izkausēts tērauds tiek kausēts domnā un pēc tam ar nepārtrauktas liešanas iekārtu tiek izliets kvadrātveida vai apaļos sagatavēs. Alternatīvi, lietņus sākotnēji velmē un pēc tam veido sagatavēs. Šajā posmā ir jākontrolē sildīšanas temperatūra (parasti no 1100 grādiem līdz 1250 grādiem), lai novērstu rupju graudiņu veidošanos, un iekšējie defekti tiek novērsti velmējot.
2. Tieši izmantojot bezšuvju sagataves: bezšuvju tērauda caurulēm sagataves parasti ir cieti apaļie tērauda stieņi, kas izveidoti velmējot vai presējot, un kuru diametrs ir nedaudz mazāks par gatavās caurules izmēru. Šiem sagatavēm nepieciešama turpmāka apstrāde un formēšana.
III. Formēšanas apstrāde
Oglekļa tērauda cauruļu formēšanas process ievērojami atšķiras atkarībā no izstrādājuma veida (bezšuvju vai metinātas):
(I) Bezšuvju tērauda cauruļu formēšana
1. Karsti -velmēta pīrsings: lai caurdurtu cieto sagatavi dobā čaulā, tiek izmantota krusta-velmēšanas caurduršanas dzirnava (piemēram, Mannesmann pīrsings). Caurduršanas laikā serde un rullīši darbojas kopā, veidojot dobumu caurules centrā, vienlaikus samazinot ārējo diametru un padarot sienas biezumu vienādu.
2. Velmēšana un izmēru noteikšana: raupja caurule tiek vēl vairāk samazināta sieniņu biezumā un noapaļota ar automātisku cauruļu velmētavu vai daudz{1}}velmētavu. Pēc tam tas iziet cauri izmēra dzirnavām (piemēram, stiepes reduktoru), lai precīzi kontrolētu ārējā diametra pielaidi (līdz ±0,1 mm) un uzlabotu virsmas apdari.
3. Aukstā apstrāde (pēc izvēles): dažām augstas precizitātes tērauda caurulēm ir nepieciešama aukstā vilkšana vai aukstā velmēšana, kas samazina izmēru un palielina izturību, izmantojot presēšanas presēšanu (piemēram, auksti vilktu cauruļu stiepes izturību var palielināt par 10–20%).
(II) Metināto tērauda cauruļu formēšana
1. Sloksnes uztīšana: kā izejmateriāls tiek izmantota karsti{1}}vai auksti velmēta-tērauda sloksne (piemēram, SPCC vai ST37). Pēc izlīdzināšanas un apgriešanas tas tiek satīts caurulē.
2. Formēšanas metināšana: Formēšana tiek veikta, izmantojot augstfrekvences metināšanu ar taisnu šuvi (ERW), spirālveida iegremdēto loka metināšanu (SAWH) vai taisnās šuves iegremdētā loka metināšanu (SAWL). Piemēram, ERW caurule izmanto augstas-frekvences strāvu, lai izkausētu caurules sagataves malas, un metināšanas ātrums sasniedz 10-30 m/min. Spirālmetinātās caurules izmanto formēšanas mašīnu, lai tērauda sloksni satītu spirālveida formā un pēc tam divpusējā -iegremdētā loka metināšana. Tas ir piemērots liela diametra caurulēm (piemēram, DN400 un vairāk).
3. Metināšanas šuvju apstrāde: pēc metināšanas metināšanas stiegrojums tiek noslīpēts un tiek veikta termiskā apstrāde (piemēram, normalizēšana), lai novērstu atlikušos spriegumus un nodrošinātu, ka metināšanas veiktspēja atbilst pamatmateriāla veiktspējai.
IV. Termiskā apstrāde
Termiskā apstrāde ir galvenais solis oglekļa tērauda cauruļu veiktspējas optimizēšanā. Kopējie procesi ietver:
•Atkausēšana: tērauda caurules uzsildīšana līdz kritiskai temperatūrai (piemēram, 800-900 grādiem) un pēc tam lēna atdzesēšana, lai novērstu iekšējo spriegumu un uzlabotu plastiskumu. Tas attiecas uz auksti apstrādātām tērauda caurulēm.
• Normalizēšana: karsēšana līdz 900-950 grādiem, kam seko gaisa dzesēšana, uzlabo graudu izmēru, lai uzlabotu izturību un stingrību. Šo procesu parasti izmanto bezšuvju konstrukcijas caurulēm.
• Rūdīšana un rūdīšana (rūdīšana + rūdīšana): augstas -stiprības tērauda caurulēm (piemēram, hidrauliskajām statņu caurulēm), cietības un stingrības līdzsvarošanai tiek izmantota rūdīšana (850-900 grādu eļļas dzesēšana) un rūdīšana augstā temperatūrā (600–650 grādi).
V. Virsmas apstrāde un apdare
Lai uzlabotu izturību pret koroziju un izskatu, tērauda caurulēm nepieciešama šāda apstrāde:
1. Kodināšana un pasivēšana: sērskābes vai sālsskābes šķīdumu izmantošana katlakmens noņemšanai, kam seko pasivēšana, lai izveidotu aizsargplēvi (piemēram, hromāta pasivēšana).
2. Aizsargpārklājums: epoksīda pulvera pārklājuma, polietilēna (PE) vai 3PE pretkorozijas pārklājuma uzklāšana atkarībā no darbības apstākļiem pagarina kalpošanas laiku.
3. Apdare: izmantojot taisnotāju, lai koriģētu izliekumu (taisnums mazāks vai vienāds ar 1mm/m), griešana līdz noteiktam garumam (parasti 6-12m) un visbeidzot marķēšana ar tādu informāciju kā specifikācija un partijas numurs.
VI. Kvalitātes pārbaude
Gatavām caurulēm tiek veiktas vairākas pārbaudes:
• Nesagraujošā pārbaude: ultraskaņas pārbaude (UT) nosaka iekšējos defektus, un virpuļstrāvas pārbaude (ECT) vai magnētiskās plūsmas noplūdes (MFL) ekrāni nosaka virsmas plaisas.
• Mehāniskā pārbaude: izlases veida paraugiem tiek veikta stiepes pārbaude (mēra stiepes izturību un tecēšanas robežu), trieciena testēšana (zemas-temperatūras izturība) un cietības pārbaude.
• Izmēru pārbaude: mikrometri un biezuma mērītāji tiek izmantoti, lai pārbaudītu ārējo diametru, sienas biezumu un ovāla novirzi.
Secinājums
Oglekļa tērauda cauruļu ražošanas procesā tiek integrētas tehnoloģijas no vairākām jomām, tostarp metalurģijas, apstrādes un materiālu zinātnes. Šo procesu stingrība tieši nosaka produkta uzticamību. Attīstoties augstākās-iekārtu ražošanai, pieaug pieprasījums pēc augstas-izturības, korozijizturīgām-un precīzām-izmēra tērauda caurulēm, veicinot nepārtrauktus ražošanas procesu uzlabojumus, virzoties uz automatizāciju (piemēram, lāzermetināšanu un robotizētu iztaisnošanu) un videi nekaitīgākām pieejām (piemēram, mini{6}}tērauda apstrādi).
