Οι σωλήνες χωρίς ραφή από ανοξείδωτο χάλυβα παράγονται μέσω μιας σειράς βημάτων που περιλαμβάνουν θέρμανση, διάτρηση, έλαση και φινίρισμα για τη δημιουργία σωλήνων χωρίς συγκολλημένες ραφές. Ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση της διαδικασίας παραγωγής, ακολουθούμενη από τις μεθόδους δοκιμών και τα πρότυπα που διασφαλίζουν την ποιότητά τους.
Διαδικασία Παραγωγής Σωλήνων από Ανοξείδωτο Χάλυβα χωρίς ραφή
Παρασκευή Πρώτων Υλών
Προετοιμασία Billet: Τα ανοξείδωτα billets (κυλινδρικές συμπαγείς ράβδοι) επιλέγονται και κόβονται στο απαιτούμενο μήκος. Τα billets επιθεωρούνται για ελαττώματα επιφάνειας και προετοιμάζονται για θέρμανση.
Θέρμανση
Θέρμανση του Billet: Η μπιγιέτα θερμαίνεται σε φούρνο περιστροφικής εστίας ή επαγωγικό κλίβανο σε θερμοκρασία περίπου 1200 βαθμών - 1300 βαθμών (2192 βαθμών F - 2372 βαθμού F) για να μαλακώσει το μέταλλο και να γίνει πιο λειτουργικό.
Διάτρηση
Διαδικασία Piercing: Η θερμαινόμενη μπιγιέτα μεταφέρεται σε ένα μύλο διάτρησης όπου τρυπιέται με περιστροφικό τρυπητή ή μύλο Mannesmann. Η μπίλια περιστρέφεται και σπρώχνεται πάνω από ένα τρυπημένο μανδρέλι ή βύσμα για να δημιουργηθεί ένα κοίλο κέλυφος. Αυτό σχηματίζει τον τραχύ σωλήνα με ένα αρχικό κοίλο κέντρο.
Κυλιομένος
Elongation ή Pilger Mill Rolling: Το κοίλο κέλυφος τυλίγεται σε επιμήκυνση ή μύλο pilger για περαιτέρω μείωση της διαμέτρου και του πάχους του τοιχώματος. Ο σωλήνας διέρχεται από μια σειρά κυλιόμενων στηριγμάτων με κωνικούς κυλίνδρους που σταδιακά μειώνουν το πάχος του και επιμηκύνουν το μήκος του.
Διαδικασία μύλου μανδρελίου: Ένα μανδρέλι (μια μακριά κυλινδρική ράβδος) εισάγεται στον κοίλο σωλήνα ενώ περνάει από τις βάσεις κύλισης. Αυτό βοηθά στην επίτευξη των επιθυμητών εσωτερικών και εξωτερικών διαστάσεων διατηρώντας παράλληλα μια λεία εσωτερική επιφάνεια.
Μέγεθος και μείωση τεντώματος
Μύλος μεγεθών: Ο σωλήνας περνά από ένα μύλο ταξινόμησης μεγέθους για να επιτευχθεί ακριβής εξωτερική διάμετρος και πάχος τοιχώματος. Η λειτουργία του μεγέθους εξασφαλίζει ακρίβεια διαστάσεων.
Μύλος μείωσης τεντώματος: Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο σωλήνας υφίσταται μείωση τάνυσης, όπου μειώνεται περαιτέρω η διάμετρος του και ρυθμίζεται με ακρίβεια για το πάχος του.
Κατεργασία με θερμοκρασία
Ξεπύρωμα: Ο σωλήνας υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία ή ανόπτηση για την ανακούφιση των εσωτερικών πιέσεων, την ενίσχυση της ολκιμότητας και τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων. Η διαδικασία ανόπτησης περιλαμβάνει θέρμανση του σωλήνα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και στη συνέχεια ψύξη του γρήγορα (σβήσιμο) ή αργά, ανάλογα με τις επιθυμητές ιδιότητες.
Ίσιωμα και Κοπή
Ίσιωμα: Ο σωλήνας διέρχεται από μια μηχανή ισιώματος για να διορθωθούν τυχόν στροφές ή αποκλίσεις από το επιθυμητό σχήμα.
Τομή: Ο σωλήνας κόβεται στα απαιτούμενα μήκη χρησιμοποιώντας μηχανές κοπής, όπως πριόνια ή φλογοκοπτήρες.
Φινίρισμα Επιφανειών
Αφαλάτωση και τουρσί: Η επιφάνεια του σωλήνα καθαρίζεται με τη χρήση όξινων διαλυμάτων (πίκρωση) ή λειαντικής αμμοβολής για την αφαίρεση αλάτων, οξειδίων και άλλων ακαθαρσιών.
Στίλβωμα: Ο σωλήνας γυαλίζεται για να επιτευχθεί το απαιτούμενο φινίρισμα επιφάνειας, ιδιαίτερα για εφαρμογές όπου το λείο φινίρισμα είναι κρίσιμο.
Επιθεώρηση και Δοκιμή
Οπτική και Διαστατική Επιθεώρηση: Οι σωλήνες ελέγχονται οπτικά για ελαττώματα επιφάνειας και οι διαστάσεις τους ελέγχονται για να διασφαλιστεί ότι πληρούν τις απαιτούμενες προδιαγραφές.
Μέθοδοι δοκιμής και πρότυπα για σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς ραφή
Οι σωλήνες χωρίς ραφή από ανοξείδωτο χάλυβα υποβάλλονται σε μια σειρά δοκιμών για να επαληθευτεί η ποιότητά τους και η συμμόρφωσή τους με τα πρότυπα.
Κοινές μέθοδοι δοκιμής:
Μη καταστροφικές δοκιμές (NDT):
Δοκιμή υπερήχων (UT): Χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας για να ανιχνεύσει εσωτερικά ελαττώματα ή ασυνέχειες.
Δοκιμή δινορευμάτων (ECT): Ανιχνεύει ελαττώματα επιφάνειας και κοντά στην επιφάνεια χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
Επιθεώρηση μαγνητικών σωματιδίων (MPI): Ανιχνεύει επιφανειακές και ελαφρώς υποεπιφανειακές ασυνέχειες χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία και σωματίδια σιδήρου (ισχύει μόνο για σιδηρομαγνητικά υλικά).
Επιθεώρηση διεισδυτικού χρώματος (DPI): Χρησιμοποιεί ένα υγρό διεισδυτικό για να αποκαλύψει επιφανειακά ελαττώματα που μπορεί να μην είναι ορατά με γυμνό μάτι.
Καταστροφικές δοκιμές:
Δοκιμή εφελκυσμού: Μετρά την αντοχή του σωλήνα τραβώντας τον μέχρι να σπάσει.
Δοκιμή Σκληρότητας: Προσδιορίζει την αντοχή του υλικού στην εσοχή.
Τεστ ισοπέδωσης: Αξιολογεί την ικανότητα του σωλήνα να αντέχει στην ισοπέδωση χωρίς ρωγμές.
Δοκιμή κάμψης: Αξιολογεί την ολκιμότητα και την ικανότητα του σωλήνα να αντέχει στην κάμψη χωρίς να σπάει.
Δοκιμή κρούσης: Αξιολογεί τη σκληρότητα ή την ικανότητα του σωλήνα να απορροφά ενέργεια κατά τη διάρκεια της θραύσης.
Υδροστατική δοκιμή:
Ο σωλήνας γεμίζει με νερό ή άλλο υγρό και συμπιέζεται για να ελέγξει για διαρροές, ελαττώματα ή δομικές αδυναμίες. Επαληθεύει την ικανότητα του σωλήνα να αντέχει τη μέγιστη ονομαστική του πίεση.
Πρότυπα για σωλήνες χωρίς ραφή από ανοξείδωτο χάλυβα:
Πολλά διεθνή πρότυπα καθορίζουν τις απαιτήσεις κατασκευής, δοκιμών και ποιότητας για σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς συγκόλληση:
Πρότυπα ASTM:
ASTM A312: Τυπική προδιαγραφή για σωλήνες από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς συγκόλληση, συγκολλήσεις και βαριά ψυχρή επεξεργασία.
ASTM A213: Τυπική προδιαγραφή για λέβητα από φερριτικό και ωστενιτικό κράμα χάλυβα χωρίς ραφή, υπερθερμαντήρα και σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας.
ASTM A269: Τυπική προδιαγραφή για σωλήνες από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς συγκόλληση και συγκολλήσεις για γενική εξυπηρέτηση.
ASTM A790: Τυπική προδιαγραφή για σωλήνες φερριτικού/ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα χωρίς ραφή και συγκολλημένο.
Πρότυπα ASME:
ASME SA312, SA213, SA269, SA790: Αυτές είναι προδιαγραφές ισοδύναμες με τα πρότυπα ASTM αλλά δημοσιεύονται από την Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών για χρήση σε εφαρμογές σωληνώσεων υπό πίεση.
Πρότυπα EN (Ευρωπαϊκό Πρότυπο):
EL 10216-5: Σωλήνες χωρίς ραφή για λόγους πίεσης – Τεχνικές συνθήκες παράδοσης – Μέρος 5: Σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα.
EL 10297-2: Κυκλικοί σωλήνες από χάλυβα χωρίς ραφή για μηχανικούς και γενικούς μηχανικούς σκοπούς – Τεχνικές συνθήκες παράδοσης – Μέρος 2: Ανοξείδωτος χάλυβας.
Πρότυπα ISO:
ISO 1127: Σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα – Διαστάσεις, ανοχές και συμβατικές μάζες ανά μονάδα μήκους.
ISO 2037: Σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα για τη βιομηχανία τροφίμων.
Αυτά τα πρότυπα παρέχουν κατευθυντήριες γραμμές για ιδιότητες υλικού, διαστάσεις, ανοχές, φινίρισμα επιφάνειας, μηχανικές ιδιότητες και μεθόδους δοκιμών για να διασφαλιστεί ότι οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς συγκόλληση πληρούν τα απαιτούμενα κριτήρια απόδοσης και ασφάλειας για τις προβλεπόμενες εφαρμογές τους.