¿Qué causa el espesor desigual de la pared de la tubería de acero? ¿Qué se debe tener en cuenta?

La desigualdad del espesor de la pared de las tuberías de acero se puede dividir en desigualdad del espesor de la pared lateral (la diferencia entre el espesor de pared máximo y mínimo dentro de la misma sección transversal) y desigualdad del espesor de la pared longitudinal (la fluctuación del espesor de la pared a lo largo de la tubería). Es uno de los defectos de precisión dimensional más comunes en la producción de tubos de acero. Sus causas están fuertemente relacionadas con el proceso productivo. Las principales causas difieren significativamente entre los tubos sin costura y los tubos soldados. Al mismo tiempo, está influenciado por múltiples factores como las materias primas, los equipos y las operaciones.

1. Desviaciones inherentes a las materias primas.

• Tubos de acero sin costura: La tolerancia del diámetro del tocho de tubería es grande, la redondez es pobre, hay porosidad central/contracción en el horno o segregación de la composición, lo que causa directamente excentricidad en el espesor de la pared después de la perforación; si la temperatura de calentamiento del piEl tocho de pe es desigual (con diferencias de temperatura significativas entre las paredes interior y exterior, y las secciones de cabeza y cola), la resistencia a la deformación es inconsistente y, después de la deformación perforante, la desviación del espesor de la pared se amplificará aún más.
• tubos de acero soldados:La tolerancia de espesor de la banda/placa de acero es excesiva. Hay un "adelgazamiento del borde" (el espesor del borde es menor que la parte media) en el mismo rollo de tira de acero, o la fluctuación del espesor en la cabeza y la cola de la tira de acero, lo que se convierte directamente en una falta de homogeneidad del espesor de pared longitudinal y transversal del cuerpo de la tubería; Cuando la tira de acero tiene una curvatura creciente, la fluctuación en el ángulo de formación también causará indirectamente una desviación del espesor de la pared.

2. Desviaciones del proceso en los procedimientos de conformado/laminado.

• Proceso de perforación de tubería sin costura -: Esta es la principal fuente de espesor de pared desigual en la tubería. El desgaste y la excentricidad del cabezal de la máquina perforadora, la flexión de la varilla de empuje, el centrado incorrecto del tocho del tubo, la asimetría en el ángulo de inclinación de los rodillos y el ajuste irrazonable de la cantidad de extensión de la varilla de empuje, todos pueden causar "desviación del centro" durante la perforación del tubo en bruto, lo que resulta en excentricidad del espesor de la pared de todo el tubo de acero.
• Proceso continuo de reducción de tamaño y laminación de tubos sin costura -: El ajuste inconsistente de la separación entre rodillos en la máquina laminadora continua, el desgaste inconsistente de la matriz, la tensión de laminación inestable (tirando de acero/apilando acero), pueden causar fluctuaciones longitudinales en el espesor de la pared a lo largo de la longitud de la tubería; Una cantidad de reducción excesiva en la máquina reductora de tamaño, una adaptación inadecuada de la tensión, no solo amplificarán la desviación del espesor de la pared original, sino que también darán como resultado un engrosamiento típico del espesor de la pared del extremo de la tubería (siendo el espesor de la pared del extremo mayor que la parte media del cuerpo de la tubería).
• Tubería de acero-estirada en frío: El desgaste y daño del molde exterior y del cabezal central, una precisión de centrado insuficiente, una velocidad de estirado inestable y una lubricación desigual pueden provocar una cantidad de reducción del espesor de la pared inconsistente, lo que resulta en desviaciones del espesor de la pared longitudinal o lateral.
• Proceso de conformado y dimensionamiento de tuberías soldadas -: El ajuste de presión inconsistente de los rodillos formadores y la cantidad de deformación por flexión inconsistente en los bordes pueden causar diferencias de deformación en el espesor de la pared de ambos lados después de la soldadura; El centrado inconsistente de la matriz en la máquina dimensionadora exacerbará aún más la diferencia en el espesor de la pared lateral; El control inadecuado de la cantidad de extrusión en el área de soldadura también puede provocar anomalías locales en el espesor de la pared.

3. Precisión insuficiente de equipos y herramientas.

• La precisión del procesamiento de rodillos laminadores y perfiles de matriz no cumple con los estándares.Después de una producción a largo plazo-, es posible que experimenten un desgaste desigual o un colapso local, lo que no puede garantizar dimensiones de conformado estables.
• La precisión de alineación de los dispositivos guía, mandriles/cabezales es deficiente.O los mandriles pueden doblarse o desgastarse de manera desigual, lo que hace que la tubería de acero se desvíe durante el laminado y provoca una deformación por fuerza asimétrica.
• La rigidez del equipo principal es insuficiente.. Durante el laminado de tuberías de gran tamaño-con paredes gruesas-, la cantidad de rebote fluctúa mucho y el valor real de la cantidad de reducción se desvía significativamente del valor establecido.

4. Operación y control de procesos insuficientes

• Después de cambiar las especificaciones, cambiar los rodillos/cambiar las boquillas, no se realizó una depuración insuficiente. El primer lote de tubos de acero se produjo sin verificar completamente el espesor de la pared.
• La distribución de temperatura en el horno de calentamiento era desigual y el ritmo de calentamiento no era razonable. La diferencia de temperatura de los tochos de tubería excedió el rango permitido del proceso.

1. Puntos clave para el control de la producción

• Controlar estrictamente la entrada de materias primas:Realice inspecciones estándar sobre el diámetro, la redondez, la calidad de la superficie de las palanquillas, así como la tolerancia de espesor y la diferencia de espesor de los bordes de las tiras de acero. No se pondrán en producción materias primas no calificadas; Asegure la precisión de centrado antes de perforar el billete.
• Calibración y sustitución periódica de herramientas:Establecer estándares de detección de desgaste para rodillos, cabezales, núcleos y troqueles. Reemplácelos rápidamente si exceden los límites; después de cada cambio de herramienta o cambio de especificaciones, realice un ajuste de centrado y una medición del espesor de la pared de la primera-pieza, y solo continúe con la producción por lotes si está calificado.
• Optimice la estabilidad de los parámetros del proceso.: Controlar la uniformidad del calentamiento de la palanquilla, reducir la diferencia de temperatura entre la cabeza y la cola y el interior y el exterior; haga coincidir con precisión la velocidad de rodadura, la tensión y la cantidad de reducción para evitar fluctuaciones significativas; Para el problema del engrosamiento de la cola en cabezales reductores fijos, el sistema de tensión y el proceso de compensación del adelgazamiento final se pueden optimizar para mejorar la situación.
• Configurar bucles de detección en línea: Instale sistemas de medición de espesor en línea ultrasónicos o radiográficos para monitorear las desviaciones del espesor de la pared lateral y longitudinal en tiempo real, y ajuste los parámetros de rodamiento de manera coordinada para corregir rápidamente las desviaciones.

2. Precauciones para la aceptación del producto

• verificar estrictamentela desviación permitida del espesor de la pared de acuerdo con los estándares aplicables (como GB/T 8163, API 5L, ASTM A106, DIN 2448, etc.): la tolerancia para el espesor de la pared en tuberías industriales convencionales es típicamente de ±10 % a ±12,5 %, mientras que para tuberías de alta-precisión, puede alcanzar de ±5 % a ±8 %.
• La inspección debe cubrir posiciones clave, como la parte media del cuerpo de la tubería, ambos extremos y las uniones soldadas (tuberías soldadas), no solo midiendo el espesor de la pared de un solo punto-, sino también detectando el espesor máximo/mínimo de la pared de la misma sección y calculando la irregularidad del espesor de la pared.
• Para tuberías de acero con desviaciones críticas en el espesor de la pared, se requiere una verificación adicional de la redondez para evitar un cálculo erróneo del espesor de la pared debido a la "deformación por compresión".
• No existía ningún método-de monitorización del espesor de la pared en línea.Durante la producción, los parámetros no se podían ajustar en tiempo real y las desviaciones seguían acumulándose.

3. Precauciones de uso y posteriores al procesamiento-

• Antes de realizar procesos secundarios como roscado, doblado, abocardado y estirado en frío, es necesario volver a verificar la desviación del espesor de la pared. Al procesar tubos de acero con espesores muy desiguales, pueden ocurrir problemas como grietas, perfil de rosca inadecuado y adelgazamiento excesivo en el lado exterior del tubo doblado.
• Para tuberías-que soportan presión y escenarios que soportan carga-estructural, se debe prestar especial atención: el espesor desigual de la pared puede causar concentración de tensión, lo que reduce la capacidad de soporte de presión-general y la seguridad estructural. En condiciones de alta-presión y corrosión, el riesgo de falla local se verá exacerbado.
• Durante el almacenamiento y transporte, evite que objetos pesados ​​lo aprieten o golpeen y evite la deformación local del extremo de la tubería que provoca una desviación en la medición del espesor de la pared.