Почему выбор процесса прокатки важен для труб A192
ASTM A192 охватывает бесшовные котельные трубы из углеродистой стали, предназначенные для работы под высоким-давлением, и каждая из этих труб формируется в процессе прокатки еще до того, как она достигнет теплообменника или котла. Маршрут прокатки фиксирует допуск на толщину стенки, состояние поверхности, овальность и остаточное напряжение готовой трубы, поэтому процесс выбирается вместе с диапазоном размеров, сплавом и необходимыми условиями поставки.
Бесшовные трубы A192 производятся по восьми классическим технологиям: процесс Эрхардта или штепсельного стана-, процесс автоматической прокатки (типа Штифеля-), процессы Дишера и Accu Roll, трехвалковый процесс Асселя, горячая экструзия, непрерывная прокатка, холодная вытяжка или холодная пилгерная прокатка, а также горячая развальцовка трубы. В разделах ниже описывается, как работает каждый маршрут и где он применяется.
1. Процесс прокатки Эрхардта (пробкового стана-)
Маршрут Эрхардта берет свое начало от работ по гидравлической штамповке в 1891 году и последующего метода проталкивания заготовки с прошивкой через оправку через ряд последовательно меньших колец, поэтому его также называют процессом подъема трубы. Современные пробковые станы по-прежнему производят бесшовные трубы большого-диаметра, наружный диаметр которых достигает около 1066 мм. В 1980-х годах этот процесс получил дальнейшее развитие и превратился в маршрут CPE, который используется для изготовления бесшовных труб малого и среднего диаметра.
2. Автоматический процесс прокатки (типа Штифеля-)
После того как в 1895 году был запатентован прошивной стан-типа, в 1903 году в США был введен в эксплуатацию первый автоматический стан с пробками, а в 1905 году появился автоматический прокатный стан с намоточным станком. На автоматическом трубопрокатном стане, также известном как стан Штифеля, используется прошивной стан, автоматический стан с пробками и намоточное устройство, и на протяжении большей части двадцатого века он был доминирующим агрегатом для производства бесшовных стальных труб.
3. Процессы Дишера и Аккуроллинга
В процессе Дишера неподвижный направляющий башмак двухвалкового наклонного прошивного стана был заменен на вращающиеся направляющие диски, что увеличило длину трубы, которую можно было прокатать из одной заготовки; первый стан Дишера был построен в 1932 году. Полвека спустя конические валки были введены в состав стана для наклонных труб и запатентованы, а в 1989 году первый трубопрокатный стан Accu Roll был запущен в производство в Яньтае, Китай. Оба маршрута используются для удлинения проколотой оболочки перед отделкой.
4. Процесс трехвалковой (ассельной) прокатки
Трех-процесс удлиняет трубу между оправкой и тремя наклонными валками, и этот стан широко известен как стан Асселя. Поскольку три валка окружают корпус, стан Асселя обеспечивает хорошую однородность толщины стенок и часто используется для труб с более толстыми-стенками, а также для труб таких размеров, где двухвалковый удлинитель может привести к чрезмерному отклонению стенок.
5. Горячая экструзия
Патенты на производство бесшовных труб методом горячей экструзии алюминия существовали до того, как братья Маннесманн ввели прошивку наклонными-валками, но технология горячей экструзии стальных труб стала практичной только после того, как в 1950-х годах были внедрены смазочные материалы для стекла. Современная горячая экструзия A192 в основном предназначена для марок высоких-сплавов, которые трудно деформировать, а также для фасонных или профилированных труб.
6. Процесс непрерывной прокатки
Патент на стан непрерывной прокатки был выдан заводу по производству стальных труб Kellogg в США еще в 1891 году, но технические трудности задержали промышленный успех до 1950-х годов. Обладая высокой производительностью, высокой эффективностью и стабильным качеством, станы непрерывного действия стали ведущим направлением производства бесшовных труб.
7. Холодная вытяжка и холодная пильгерная прокатка.
Для расширения ассортимента и повышения качества горяче-бесшовных труб применяют вторичную обработку методом холодного волочения или холодной прокатки. Холодный пильгерный процесс был запатентован в 1931 году и использует возвратно-поступательную клеть с многопроходной деформацией на оправке, поэтому его также называют пильгерным станом холодного действия. Холодная обработка обеспечивает жесткие допуски на размеры, тонкие стенки, лучшее качество поверхности и более высокую прочность, необходимые трубкам теплообменника, а также может заменить горячую прокатку для небольших размеров и специальных марок.
8. Расширение горячей трубки
Горячее расширение является основным методом производства бесшовных труб большого-диаметра и подразделяется на валковую (наклонную прокатку), тянущую-форму и толкающую-форму. Вальцовая развальцовка достигает диаметра примерно до 1500 мм и подходит для серийного производства; Расширяющее оборудование нажимного-типа проще и дешевле, но имеет меньшую производительность, поэтому его используют для мелкосерийных работ.
Сравнение процессов
| Процесс | Типичная роль на маршруте A192 | Типичный продукт |
|---|---|---|
| Эрхардт / пробковая мельница | Прошивка и удлинение с помощью оправки и кольцевых матриц. | Бесшовные трубы большого-диаметра, примерно до 1066 мм. |
| Автоматический (Штифель) | Прокалывание, удлинение и намотка в одном устройстве | Общая бесшовная труба |
| Дишер / Акку Ролл | Наклонное-удлинение пробитой оболочки | Трубка среднего и малого диаметра |
| Три-ролла Асель | Трех-удлинение на оправке | Трубы с одинаковой толщиной стенок |
| Горячая экструзия | Пропрессуйте заготовку через матрицу со смазкой для стекла. | Высоко-сплавные и фасонные трубы |
| Непрерывная прокатка | Много-оправочная прокатка с высокой производительностью | Бесшовные трубы большого объема- |
| Холодное волочение/пилгер | Вторичная холодовая редукция | Теплообменник и трубка конденсатора |
| Горячее расширение | Увеличение диаметра после прокатки | Трубы большого-диаметра примерно до 1500 мм. |
На практике эти маршруты комбинируются, а не используются по отдельности. Типичная трубка теплообменника подвергается прошивке, удлинению на автоматическом-валковом стане, а затем холодной вытяжке до окончательного размера и отжигу, тогда как трубопроводная-труба большого диаметра или котельная труба могут быть обработаны на стане горячего расширения после прокатки на пробковом-стане.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Сколько процессов прокатки используется для изготовления бесшовных труб A192?
Известны восемь классических маршрутов: прокатка на стане Эрхардта-, автоматическая прокатка (Штифеля), наклонная прокатка Дишера и Акку-Ролла, трехвалковая прокатка Асселя, горячая экструзия, непрерывная прокатка, холодная вытяжка или пилджерная прокатка, а также раскатка горячей трубы.
Вопрос: Какой процесс используется для изготовления трубки теплообменника A192?
Трубу сначала подвергают горячей прокатке, а затем холодной или холодной пильгерной прокатке для достижения окончательной толщины стенки, жестких допусков и качества поверхности, после чего следует необходимая термическая обработка.
Вопрос: Что такое пробковая-мельница или процесс Эрхардта?
Заготовка чашки с прошивкой проталкивается через оправку через кольцевые матрицы последовательно меньшего размера, что удлиняет ее до бесшовной оболочки; маршрут по-прежнему используется для труб-большого диаметра.
Вопрос: Что такое мельница Ассель?
Это наклонный трехвалковый удлинитель, в котором оболочка прокатывается между оправкой и тремя валками, что обеспечивает хорошую однородность толщины стенок.
Вопрос: Почему после горячей прокатки используется холодная вытяжка?
Холодная обработка повышает точность размеров, концентричность стенок и качество поверхности, а также повышает прочность, чего нельзя достичь только при горячей прокатке для труб теплообменников с тонкими-стенками.
Вопрос: Какой процесс позволяет производить бесшовные трубы наибольшего диаметра?
Маршруты горячего расширения и раскатывания-станов достигают самых больших размеров: около 1066 мм для штепсельных станов и около 1500 мм для прокатки валками.