Неравномерната дебелина (т.е. непостоянна дебелина на стената) по време на производството на кръгли тръби е често срещан проблем с качеството. Причините за него са комплексни и включват множество аспекти като суровини, оборудване, процеси и контрол. Следва подробен анализ на причините:
Основна причина: Нехомогенна деформация
Същността на всички проблеми с неравномерната дебелина се крие във факта, че по време на процеса на формоване (валцоване, разтягане, огъване) или процеса на заваряване, напреженията, деформациите или топлинните условия, изпитвани от различните части на материала на тръбата, са непоследователни, което води до неравномерен метален поток или свиване.
Подробен анализ на класификацията на причините
1. Суровинни фактори
- Неравномерно качество на тръбната заготовка/лентовата стомана:Кръглите тръбни заготовки, използвани за пробиване, или стоманената лента, използвана за заварени тръби, по своята същност имат сегрегация по химичен състав, вътрешни включвания или неравномерна първоначална дебелина (за стоманената лента). Тези дефекти ще бъдат увеличени по време на последващия процес на деформация.
- Неравномерно нагряване (главно за безшевни тръби):Преди горещо валцуване и пробиване, тръбната заготовка се нагрява неравномерно в нагревателната пещ, което води до различни температури в главата и опашката, отвътре и отвън или по обиколката на тръбата. Металът в по-горещите зони е по-мек и по-податлив на деформация, което води до изтъняване на дебелината на стената на това място.
2. Фактори за оборудване и инструменти
• Недостатъчна точност на валцовото оборудване:
Машина за перфориране на безшевни тръби/навиване на тръби:Ако горната глава на перфориращата машина е износена, неправилно подравнена или ако отворът на матрицата на машината за валцуващи тръби е износен или регулирането на междината на ролката е неправилно, това директно ще причини ексцентричност в дебелината на стената.
Машина за формоване на тръби:Ако настройките на формиращите ролки при всяко преминаване не са последователни, стоманената лента ще бъде подложена на неравномерна сила по време на процеса на огъване в кръг, което ще доведе до „крушови-форма“ или „вълнообразни ръбове“, което ще доведе до неравномерна дебелина на стената на тялото на заварената тръба.
• Вибрации и твърдост на оборудването:Ако основата на оборудването е нестабилна, главният вал има прекомерна хлабина или недостатъчна твърдост, той ще генерира вибрации по време на високо-скоростна работа, което ще доведе до нестабилен процес на формоване.
3. Процес и контролни фактори
• Нестабилни параметри на процеса:
◦ Безшевна тръба: Параметри като предното разширение на матрицата, скоростта на валцуване и ъгълът на подаване не са зададени или контролирани точно.
Заваряване на тръби: Промените в скоростта на формоване, топлината на заваряване (ток, напрежение) и колебанията в налягането на екструзионните ролки могат да причинят неравномерно свиване на метала в зоната на заваръчния шев и засегнатата от топлина-зона.
• Неподходящ дизайн на формата или матрицата:Оразмерителната лента на матрицата, условията на смазване не са задоволителни или дизайнът на матрицата не успява да осигури равномерен поток на метала.
• Онлайн откриване и забавяне на обратната връзка:Онлайн системата за измерване и контрол на дебелината (като ултразвукови или рентгенови дебеломери) е с недостатъчна точност, неправилно място за инсталиране или системата за автоматично управление (AGC) реагира бавно, което прави невъзможно коригирането на отклонения в реално време.
4. Работни и коригиращи фактори
• Неадекватна настройка след промяна на производствените спецификации: След промяна на производствените спецификации, настройките на детайлите като ролки, водачи и глави не бяха задълбочени. Необходима е определена дължина на "преходните тръби", за да се достигне стабилно състояние, а дебелината на стената на тези продукти е неравномерна.
• Лошо прилагане на дисциплината на процеса: Операторите не спазваха стриктно процедурите за проверка на оборудването, мониторинг на температурата и настройка на параметрите.
Сравнение на типични причини за ключови процеси:
| Тип процес | Типични причини за неравномерна дебелина |
| Безшевни стоманени тръби (горещо валцувани / студено изтеглени) |
1. Неравномерно нагряване на тръбната заготовка (сърцевина) |
| 2. Износване или разместване на главата на перфоратора на машината за пробиване (причиняващо "ексцентричност на дебелината на стената"). | |
| 3. Износване или разместване на ролките в валцоващата машина. | |
| 4. Износване или лошо смазване на-дорника за студено изтегляне (главата на сърцевината). Заварени стоманени тръби (прав шев/спирален шев) |
|
| Заварени стоманени тръби (прав шев/спирално заварени) |
1. Основният материал на самата лентова стомана има "косички" или неравномерна дебелина (сърцевина). |
| 2. Регулирането на оформящите ролки е неправилно, което води до образуване на шевове с „крушообразна-форма“ или „челен-ръб“. | |
| 3. Подаването на заваръчна топлина е неравномерно, което води до непостоянно свиване в областта на заварката. | |
| 4. Настройката на оразмеряващите ролки е неправилна. |
Обобщение и посока на решение
Неравномерната дебелина на кръглата тръба е системен проблем. За решаването му е необходим цялостен подход, включващ стабилизиране на качеството на суровините, осигуряване на точността на оборудването и поддръжката, оптимизиране и прецизно контролиране на параметрите на процеса, както и укрепване на онлайн автоматичното откриване и обратна връзка. Обикновено чрез използване на високо-прецизни заготовки за непрекъснато леене, надграждане на автоматичната система за управление (AGC), приемане на усъвършенствани онлайн измервателни уреди за дебелина и бърз ремонт и подмяна на инструментални форми, еднаквостта на дебелината на стената на тръбата може да бъде значително подобрена.
