Méthode de fabrication de tuyaux en acier carrés de grand diamètre – PARTIE 2

EN10219 Tube carré creux en acier: Une exploration approfondie

Comment faire des tubes carrés de grand diamètre, Méthodes et techniques de fabrication de tubes carrés：

0022 Dans la ligne de production de formage ci-dessus, Le tuyau en acier traverse l’équipement à partir du mécanisme d’enroulement 1 au mécanisme d’élimination du cordon de soudure 8. Le processus est presque le même que celui de l’équipement traditionnel de fabrication de tuyaux ronds en acier soudés par résistance à un seul joint. Les matériaux de tôle d’acier utilisés pour cela sont généralement des bobines épaisses laminées à chaud (tels que STKR41, 50, etc.), et la largeur de la bobine limitera le diamètre maximum du produit final (Tuyau rectangulaire en acier de grand diamètre) (dans le cas de tuyaux à fente unique). Dans le processus de formage de tuyaux en acier ronds, la plaque d’acier épaisse (T = 16 ~ 26 m) est déformé par le traitement à froid du plastique. Donc, pendant le processus, en raison de la déformation ci-dessus, le matériau subit un écrouissage et une contrainte résiduelle, et l’acier est causé par le soudage à haute fréquence après le formage. Déformation par soudage, afin d’éliminer ce problème autant que possible, Laissez de l’espace sur la section la plus longue pour un refroidissement lent du tuyau en acier.

[0023] Dans le procédé de construction de la présente invention, l’espace requis pour le processus de refroidissement lent du tuyau en acier mentionné ci-dessus, ou cet espace, est muni d’un appareil de chauffage équipé d’une fournaise 9 qui utilise un combustible fossile comme source de chaleur et est plus long dans le sens du transport et du chauffage par induction à haute fréquence. Appareil 10. Donc, La ligne de production peut être installée sans étendre de manière significative toute la longueur de la ligne de production par rapport aux équipements conventionnels. Là, alors que la partie chauffée par soudage à haute fréquence de l’acier n’a pas encore refroidi, Le tuyau en acier est transporté vers l’appareil de chauffage et chauffé séquentiellement ou progressivement au fil du temps. Le chauffage du matériau en chauffant l’acier est également efficace pour éliminer la distorsion de soudage ou les contraintes résiduelles dans l’acier, Il peut donc être nécessaire d’envisager des corrections à l’intérieur de l’appareil de chauffage. Dans tous les cas, On peut s’attendre à un effet d’économie d’énergie. Lorsque le dispositif de chauffage à haute fréquence 10 est installé à l’avant-scène et le four de chauffage à combustible fossile est installé à l’arrière-scène, L’effet ci-dessus est également le même.

Chiffre 2 montre une vue schématique en coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal du four de chauffage 9. Dans la figure, 18 est la section transversale du tuyau rond en acier, et 19 est la section transversale du tuyau en acier en forme de croix. Les galets de guidage 20 Installés des deux côtés du tuyau en acier dans le four se trouvent le rouleau de guidage inférieur et le rouleau convoyeur, et au moins le rouleau 20 a une surface circonférentielle. /empan> De préférence, en raison de sa forme cunéiforme, la zone de contact avec le tuyau en acier 18 est plus large. La paroi intérieure du four de chauffage 9 est généralement constitué de briques réfractaires empilées, et le sommet est arqué. La disposition du brûleur et de l’échappement est omise de la figure. FIGUE. 3 est un schéma conceptuel d’une section transversale perpendiculaire à la direction axiale du dispositif de chauffage par induction à haute fréquence 10. Sur la photo, 1
0025 Si le niveau de chauffage du tuyau en acier 18 est pris en compte
, L’appareil de chauffage à haute fréquence 10 doit être installé dans la section avant du processus de chauffage des tuyaux en acier, ou A, basé sur le traitement à froid des matières plastiques, etc., pour former la paroi périphérique du tuyau en acier à section transversale circulaire par formage à chaud. Il est extrudé de tous les côtés pour former progressivement un tuyau en acier de section carrée. La plaque d’acier sous contrainte résiduelle est retirée, la qualité est améliorée, et il est immédiatement transporté vers le mécanisme de rouleau de formage d’angle à plusieurs étages 11 et chauffé à proximité du point de transformation de phase 3 1 ou A
La résistance à la chaleur et les moyens de refroidissement de l’équipement sont relativement faciles à prendre en compte, avec l’avantage qu’il est plus facile de protéger, gérer et prolonger sa durée de vie. De cette façon, Le tuyau rond en acier traité thermiquement

[0026] Graphique = 2> ou comme le montre la figure 7. Dans la figure, 18′ est la section transversale du tuyau en acier qui a été déformée en une forme légèrement carrée. En figure 6, Les deux axes orthogonaux à l’axe longitudinal du tube en acier sont parallèles l’un à l’autre. Les rouleaux de formage 22 et 22′ (parallèle à l’axe longitudinal du tube en acier) Pressez la surface circonférentielle du tuyau d’acier circulaire dans quatre directions pour former sa surface circonférentielle en une forme légèrement imbriquée. Par exemple, Il passe par huit étapes à chaque fois de haut en bas, gauche et droite, puis il est façonné en une section transversale rectangulaire qui se rapproche progressivement. Chaque fois que le tube d’acier ainsi formé passe à travers une table de laminoir, son rayon d’angle diminue, et la section transversale du tuyau en acier devient également plus petite, S’approchant d’une forme carrée, qui est proche de la section transversale du produit final. 0027 En figure 7, Les surfaces circonférentielles fixées sur deux axes perpendiculaires à l’axe longitudinal du tube en acier et parallèles l’une à l’autre sont profondément reliées. La surface circonférentielle du tuyau rond en acier est estampée à partir de quatre pièces. Grâce aux deux zones où l’écrouissage du matériau a été éliminé, Les contraintes résiduelles et les déformations de soudage à haute fréquence ont été éliminées, Les autres zones d’angle ne sont pas non plus autorisées. La contrainte résiduelle globale est extrêmement faible, et la dégradation du matériau est causée par la déformation plastique due au traitement thermique. Dans le cas de tuyaux ronds en acier qui subissent un traitement thermique et un traitement plastique à froid, Les parties ombrées sont les deux rouleaux de formage 23 et 23′ qui constituent la surface plane du tuyau en acier. En tournant dans le sens, Le rouleau peut être façonné en une section transversale se rapprochant progressivement d’une forme rectangulaire. Chiffre 8 est une vue en coupe transversale d’un tuyau carré en acier de grand diamètre formé par un mécanisme à rouleaux. Les caractéristiques de ce tuyau carré en acier formé à chaud sont les suivantes: À première vue, Le rayon de chaque coin est extrêmement petit. Forme de section transversale de tuyau en acier (forme de boule inversée)

0028] Selon la méthode ci-dessus, (une) lorsque le tuyau rond en acier est formé en une section transversale carrée, dans le procédé conventionnel, Le tuyau rond en acier passe d’abord dans la machine de calibrage pour faire de la section transversale une section transversale parfaite. toutefois, dans le procédé de la présente invention, Le matériau en acier se ramollit pendant le travail à chaud, ce qui le rend facile à fabriquer, et puisqu’il se déforme, Il est possible de traiter des tubes ronds en acier avec une grande précision sans utiliser de machine de calibrage. (b) Lors du formage d’un tuyau rond en acier dans une section rectangulaire, afin d’obtenir un tube en acier carré précis, La température de la paroi périphérique extérieure du tuyau rond en acier doit être maintenue à peu près uniforme. 7> toutefois, selon ce procédé de la présente invention, l’ensemble du tuyau en acier est en acier A1 ou A3. Puisqu’il est chauffé près du point de transformation de phase, il se déforme facilement, et un tuyau en acier carré avec des dimensions de haute précision peut être formé.

(c) En raison du traitement thermique, Les coins du tuyau en acier carré peuvent former un très petit rayon, et le module de section du tuyau en acier carré peut être réduit. toutefois, Les tuyaux en acier ont tendance à se ramollir. Le matériau produit par le recuit de l’acier dans le processus précédent peut être récupéré par trempe. toutefois, Il est nécessaire de faire attention à l’état de déformation du tuyau en acier dû à la trempe. (g) L’espace nécessaire au refroidissement de l’acier après la formation du tuyau en acier carré peut être raccourci. , Ainsi, le matériau près du coin est moins susceptible de se détériorer. (usinage) Puisqu’il s’agit d’un traitement à chaud, L’énergie motrice du mécanisme du rouleau de formage est nettement inférieure à celle du traitement à froid. (e) Étant donné que le processus de formage est simple et n’applique pas de contrainte à la déformation de la plaque d’acier, La distorsion du tuyau en acier se produira en raison du processus de formage du tuyau en acier carré. Soit ça n’arrive pas, ou ça arrive à peine. (F) Une fois que le tuyau en acier carré est formé, lorsque la température de chauffage est élevée, Il peut être rapidement refroidi en soufflant uniformément de l’air froid ou en pulvérisant de l’eau froide de tous les côtés pour réduire la contrainte résiduelle causée par le traitement. 0030] (Partie 2) Afin d’éliminer et de réparer le tuyau en acier froid. En raison de la contrainte résiduelle et de la détérioration du matériau a i=2> causés par le traitement du plastique, La température de traitement thermique de la plaque d’acier doit être réglée plus haut et le temps de traitement plus long, mais cela rendra la surface du tuyau en acier rugueuse. 4>Cela réduira la valeur commerciale du produit final, et son retrait nécessite un grenaillage, Sablage, etc. , Augmenter les coûts, Augmenter les conditions. en outre, Le coût et la main-d’œuvre nécessaires au traitement thermique de l’acier ne peuvent être ignorés. en outre, en réglant la température de traitement thermique basse, La rugosité de la plaque d’acier peut être évitée, mais le recuit du matériau près de chaque coin du tuyau d’acier carré peut ne pas être suffisant. Donc, dans la deuxième méthode de l’invention, La détérioration due au travail à froid du matériau en acier près de chaque coin est considérée comme un problème particulier dans le cas des matériaux de tuyaux en acier carrés. Pour réparer les dégâts, Un chauffage localisé est nécessaire. Le traitement est effectué près des coins prévus de la paroi circonférentielle du tuyau rond en acier.

0031] toutefois, lorsque la température de chauffage de la paroi du tuyau en acier est inégale
Et quand il y a une grande différence entre eux, this can = 2> On sait que même s’il est installé dans le mécanisme de formage de rouleaux de section carrée comme le montre la figure 7, Il n’est pas possible d’obtenir une bonne section carrée 4> Donc, dans cette implémentation Dans cette méthode, La paroi périphérique du tuyau rond en acier est chauffée localement, et A1, par exemple, est utilisé pour chauffer l’ensemble du tuyau rond en acier. >Chauffer uniformément jusqu’à ce qu’il se rapproche du point de changement de phase, Ajustez le degré de ramollissement des deux composants pour construire la paroi périphérique du tuyau en acier rectangulaire >Écrouissage et traitement thermique des matériaux plats pour éliminer les contraintes résiduelles. Le traitement thermique uniforme du tube rond en acier mentionné ci-dessus peut être effectué à l’aide de l’appareil illustré à la figure 1. toutefois, il n’est pas nécessaire d’augmenter la température de traitement thermique jusqu’à ce que le point de transformation de phase A3 du matériau en acier, Ainsi, l’espace occupé par l’équipement de traitement thermique est relativement petit. 4 et 5 sont des diagrammes schématiques de modes de réalisation d’un dispositif de chauffage local près d’un coin prédéterminé de la paroi périphérique d’un tuyau rond en acier. /empan>Alors, Dans ce cas,, Dans les deux cas, l’électricité est utilisée. Une paire de serpentins chauffants à haute fréquence 24, 24′ sont connectés à la longueur du tuyau en acier 18 dans le sens de la main dans une section transversale perpendiculaire à l’axe central du tube en acier 18, Ils sont montés symétriquement par rapport à cet axe et sont 90 degrés d’écart les uns des autres. La paire de résistances 24 et la paire de résistances 24′ peuvent être montés légèrement décalés l’un par rapport à l’autre dans le sens de l’axe longitudinal des bobines. Pipe en acier. Dans la figure, La zone ombrée sur le matériau de la paroi périphérique de la partie du tuyau en acier indique une zone où la température est particulièrement élevée en raison du chauffage local. Dans le cas de Figure 5, la fréquence appliquée à la bobine 24′ est ajusté de manière à ce que l’intérieur du tuyau en acier puisse être plus chauffé, et le tuyau en acier carré est formé. En ce moment, Chaque coin peut être déformé plus librement et sans effort, et la forme de l’angle R est plus nette, qui est d’obtenir un tuyau carré en acier.

La source de chaleur pour le chauffage local de la paroi périphérique du tuyau en acier peut bien sûr être un brûleur utilisant des combustibles fossiles. Le tube rond en acier, après chauffage global et chauffage partiel, est maintenu à l’état chauffé grâce au mécanisme de roulement de formation de section rectangulaire à plusieurs étages 11 comme le montre la figure. Dans ce mécanisme,, par exemple, un tuyau rectangulaire en acier de grand diamètre de haute qualité, comme le montre la figure 8 est progressivement formé à l’aide d’un rouleau de formage à plusieurs étages, comme le montre la figure 6 ou Figure 7. Les étapes suivantes sont les mêmes que celles décrites dans les exemples (Partie 1).

0034] Selon la méthode de construction ci-dessus, (une) chauffer le tuyau rond en acier au matériau de l’acier près du point de transformation de phase A3, et effectuer un traitement thermique à l’aide de
En ce moment, L’équipement de traitement thermique peut être réduit, mais l’effet escompté peut être obtenu pour le même matériau de tuyau en acier carré.
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et permet d’économiser de la consommation de carburant et/ou d’électricité
. (b) D’autres effets obtenus par la méthode de construction de ce mode de réalisation sont sensiblement les mêmes que ceux décrits dans le mode de réalisation (1).
【0035】
[Effets de l’invention] Comme décrit ci-dessus, selon le mode de construction de la présente invention, Il est possible de fournir des pièces de grande taille dont on sait traditionnellement qu’elles sont produites par traitement à froid du plastique. En formant les angles les plus aigus possibles, Un tuyau en acier de haute qualité peut être obtenu sans dégradation du matériau. Acier carré de grand diamètre avec une qualité globale stable, Écrouissage d’éléments plats, et le recuit pour éliminer les contraintes internes. La détérioration de la qualité est restaurée. La contrainte résiduelle a été éliminée en dessous du niveau admissible. Les éléments d’angle du tuyau en acier sont considérés comme des problèmes avec les tuyaux en acier rectangulaires.

0036 À propos du traitement thermique des tuyaux en acier
Pendant le processus de formage de tuyaux en acier carrés, lorsque l’ensemble du tuyau en acier est chauffé, le traitement thermique du tuyau en acier carré
Fournit des tuyaux rectangulaires en acier de grand diamètre de haute qualité qui sont faciles à former et forment des angles vifs. Des tuyaux en acier de qualité uniforme et stable peuvent être obtenus. En cas de chauffage partiel du tube en acier (Bien que l’ensemble du tuyau en acier soit chauffé à basse température), L’énergie de chauffage peut être économisée par rapport à ce qui peut être réalisé. L’équipement de traitement thermique prend moins de place. Les coûts requis pour les opérations de traitement thermique peuvent être réduits à des coûts relativement faibles.
0037] Lorsque l’électricité est utilisée comme source de chauffage pour les équipements de traitement thermique, (une) l’équipement nécessaire pour chauffer un objet à la température requise. /empan> prend moins de place. (b) Il est facile de contrôler la température de l’objet à chauffer, et (c) Il est possible d’obtenir un produit de qualité stable. (usinage) Aucun entretien de l’équipement n’est nécessaire. (e) L’inconvénient est des factures d’électricité plus élevées. (F) En fonction de l’emplacement, Il se peut que le capital commun de la Communauté ne soit pas mis en valeur et que la quantité d’électricité nécessaire ne soit pas disponible. En d’autres termes, Les conditions d’emplacement sont limitées.

[0038] Le coût du traitement thermique est inférieur lorsque l’on utilise des combustibles fossiles comme source de chaleur. Il est relativement facile à obtenir et à transporter en grande quantité, quelles que soient les conditions du site. Des installations de consommation de grande capacité peuvent être construites selon les besoins, Mais l’inconvénient est que les installations de chauffage prennent beaucoup de place. Si l’équipement de traitement thermique est connecté en série, La longueur de la ligne de formage de tuyaux en acier sera considérablement étendue, Le choix de l’emplacement de l’équipement est donc important et le rétrécissement de la largeur est nécessaire. Si l’on tient compte des avantages et des inconvénients mentionnés ci-dessus de l’utilisation de l’électricité et des combustibles fossiles, et adopter un mode de chauffage combiné utilisant de l’électricité et des combustibles fossiles, par rapport aux fours de chauffage conventionnels, Des équipements de traitement thermique performants peuvent être installés qui peuvent se compléter mutuellement . etc., Il produit des fonctions et des effets spéciaux auxquels on ne peut pas s’attendre avec les méthodes de construction connues. . Le contrôle de la température de chauffage requise est quelque peu difficile.