Método de fabricação de tubo de aço quadrado de grande diâmetro – PAPEL 2

Tubo de aço oco quadrado EN10219: Uma exploração aprofundada

Como fazer tubos quadrados de grande diâmetro, métodos e técnicas para fazer tubos quadrados：

0022 Na linha de produção de formação acima, o tubo de aço passa pelo equipamento a partir do mecanismo de enrolamento 1 ao mecanismo de remoção do cordão de solda 8. O processo é quase o mesmo do tradicional equipamento de fabricação de tubos de aço para tubos redondos soldados com resistência de costura única.. Os materiais de chapa de aço usados ​​para isso são geralmente bobinas laminadas a quente espessas (como STKR41, 50, etc.), e a largura da bobina limitará o diâmetro máximo do produto final (tubo de aço retangular de grande diâmetro) (no caso de tubos de fenda única). No processo de formação de tubo redondo de aço, a chapa de aço grossa (t=16~26m) é deformado pelo processamento de plástico a frio. Assim sendo, durante o processo, devido à deformação acima, o material sofre endurecimento por trabalho e tensão residual, e o aço é causado pela soldagem por ondas de alta frequência após a formação. Deformação de soldagem, para eliminar ao máximo este problema, deixe espaço na seção mais longa para resfriamento lento do tubo de aço.

[0023] No método de construção da presente invenção, o espaço necessário para o lento processo de resfriamento do tubo de aço acima mencionado, ou este espaço, é fornecido com um dispositivo de aquecimento equipado com um forno 9 que utiliza combustível fóssil como fonte de calor e é mais longo na direção de transporte e aquecimento por indução de alta frequência. Dispositivo 10. Assim sendo, a linha de produção pode ser instalada sem estender significativamente todo o comprimento da linha de produção em comparação com equipamentos convencionais. Lá, enquanto a parte aquecida do aço por soldagem de alta frequência ainda não esfriou, o tubo de aço é transportado para o dispositivo de aquecimento e aquecido sequencialmente ou gradualmente ao longo do tempo. O aquecimento do material através do aquecimento do aço também é eficaz na eliminação de distorções de soldagem ou tensões residuais no aço., portanto, correções dentro do dispositivo de aquecimento podem precisar ser consideradas. Em qualquer caso, o efeito de poupança de energia pode ser esperado. Quando o dispositivo de aquecimento de alta frequência 10 é instalado no estágio frontal e o forno de aquecimento a combustível fóssil é instalado no estágio traseiro, o efeito acima também é o mesmo.

Figura 2 mostra uma vista esquemática em corte transversal perpendicular ao eixo longitudinal do forno de aquecimento 9. Na figura, 18 é a seção transversal do tubo redondo de aço, e 19 é a seção transversal do tubo de aço em forma de cruz. Os rolos guia 20 instalados em ambos os lados do tubo de aço no forno estão o rolo guia inferior e o rolo transportador, e pelo menos o rolo 20 tem uma superfície circunferencial. /período> Preferencialmente, devido ao seu formato de cunha, a área de contato com o tubo de aço 18 é mais largo. A parede interna do forno de aquecimento 9 geralmente é feito de tijolos refratários empilhados, e o topo é arqueado. O queimador e o arranjo de exaustão são omitidos da figura. FIG. 3 é um diagrama conceitual de uma seção transversal perpendicular à direção axial do dispositivo de aquecimento por indução de alta frequência 10. Na foto, 1
0025 Se o nível de aquecimento do tubo de aço 18 é levado em conta
, o dispositivo de aquecimento de alta frequência 10 deve ser instalado na seção frontal do processo de aquecimento do tubo de aço, ou um, baseado no processamento de plástico a frio, etc., para formar a parede periférica do tubo de aço de seção transversal circular através de conformação a quente. É extrudado de todos os lados para formar gradualmente um tubo de aço com seção transversal quadrada. A placa de aço de tensão residual é removida, a qualidade é melhorada, e é imediatamente transportado para o mecanismo de rolo formador de canto de vários estágios 11 e aquecido até perto do ponto de transformação de fase 3 1 ou um
A resistência ao calor e os meios de resfriamento do equipamento são relativamente fáceis de considerar, com a vantagem de ser mais fácil proteger, gerenciar e estender sua vida útil. Desta maneira, o tubo de aço redondo tratado termicamente

[0026] Figura = 2> ou como mostrado na Figura 7. Na figura, 18′ é a seção transversal do tubo de aço que foi deformado em uma forma ligeiramente quadrada. Na Figura 6, os dois eixos ortogonais ao eixo longitudinal do tubo de aço são paralelos entre si. Os rolos formadores 22 e 22′ (paralelo ao eixo longitudinal do tubo de aço) comprima a superfície circunferencial do tubo de aço circular em quatro direções para formar sua superfície circunferencial em uma forma ligeiramente interligada. Por exemplo, ele passa por oito estágios de cada vez, de cima para baixo, esquerda e direita, e então é moldado em uma seção transversal retangular que se aproxima gradualmente. Cada vez que o tubo de aço assim formado passa por uma mesa de laminação, seu raio de canto diminui, e a seção transversal do tubo de aço também fica menor, aproximando-se de uma forma quadrada, que está próximo da seção transversal do produto final. 0027 Na Figura 7, as superfícies circunferenciais fixadas em dois eixos perpendiculares ao eixo longitudinal do tubo de aço e paralelas entre si estão profundamente conectadas. A superfície circunferencial do tubo de aço redondo é estampada em quatro peças. Através das duas áreas onde o endurecimento do material foi eliminado, tensões residuais e deformações de soldagem de alta frequência foram eliminadas, outras áreas de canto também não são permitidas. A tensão residual geral é extremamente pequena, e a degradação do material é causada pela deformação plástica devido ao processamento térmico. No caso de tubos redondos de aço submetidos a tratamento térmico e processamento de plástico a frio, as partes sombreadas são os dois rolos formadores 23 e 23′ que constituem a superfície plana do tubo de aço. Girando na direção, o rolo pode ser moldado em uma seção transversal aproximando-se gradualmente de uma forma retangular. Figura 8 é uma vista em corte transversal de um tubo de aço quadrado de grande diâmetro formado por um mecanismo de rolo. As características deste tubo de aço quadrado formado a quente são as seguintes: À primeira vista, o raio de cada canto é extremamente pequeno. Formato da seção transversal do tubo de aço (formato de bola invertida)

0028] De acordo com o método acima, (um) quando o tubo de aço redondo é formado em uma seção transversal quadrada, no processo convencional, o tubo de aço redondo passa primeiro pela máquina de dimensionamento para tornar a seção transversal perfeita. No entanto, no método da presente invenção, o material de aço amolece durante o trabalho a quente, facilitando a fabricação, e já que se deforma, é possível processar tubos redondos de aço com alta precisão sem usar uma máquina de dimensionamento. (b) Ao formar um tubo de aço redondo em uma seção transversal retangular, para obter um tubo de aço quadrado preciso, a temperatura da parede periférica externa do tubo de aço redondo deve ser mantida aproximadamente uniforme. 7> No entanto, de acordo com este método da presente invenção, todo o tubo de aço é feito de aço A1 ou A3. Como é aquecido próximo ao ponto de transformação de fase, é facilmente deformado, e um tubo de aço quadrado com dimensões de alta precisão pode ser formado.

(c) Devido ao processamento térmico, os cantos do tubo de aço quadrado podem formar um raio muito pequeno, e o módulo de seção do tubo de aço quadrado pode ser reduzido. No entanto, tubos de aço têm tendência a amolecer. O material produzido pelo recozimento do aço no processo anterior pode ser recuperado por têmpera. No entanto, é necessário prestar atenção ao estado de deformação do tubo de aço devido à têmpera. (g) O espaço necessário para resfriar o aço após a formação do tubo de aço quadrado pode ser reduzido. , então o material próximo ao canto tem menos probabilidade de se deteriorar. (d) Como é um processamento a quente, a energia motriz do mecanismo de rolo formador é significativamente menor do que a do processamento a frio. (e) Como o processo de conformação é simples e não aplica tensão à deformação da chapa de aço, ocorrerá distorção do tubo de aço devido ao processo de formação do tubo de aço quadrado. Ou isso não acontece, ou isso quase não acontece. (F) Depois que o tubo de aço quadrado é formado, enquanto a temperatura de aquecimento é alta, pode ser resfriado rapidamente soprando ar frio uniformemente ou pulverizando água fria de todos os lados para reduzir o estresse residual causado pelo processamento. 0030] (Parte 2) Para eliminar e reparar o tubo de aço frio. Devido à tensão residual e deterioração do material a i=2> causada pelo processamento de plástico, a temperatura de tratamento térmico da placa de aço deve ser maior e o tempo de tratamento mais longo, mas isso fará com que a superfície do tubo de aço fique áspera. 4>Isso reduzirá o valor comercial do produto final, e removê-lo requer jateamento, jato de areia, etc. , aumentar custos, aumentar as condições. além do que, além do mais, o custo e a mão de obra necessários para o tratamento térmico do aço não podem ser ignorados. além do que, além do mais, ajustando a temperatura do tratamento térmico para baixo, a rugosidade da placa de aço pode ser evitada, mas o recozimento do material próximo a cada canto do tubo de aço quadrado pode não ser suficiente. Assim sendo, no segundo método da invenção, a deterioração devido ao trabalho a frio do material de aço próximo a cada canto é considerada um problema especial no caso de materiais de tubos de aço quadrados. Para restaurar o dano, aquecimento localizado é necessário. O processamento é realizado próximo aos cantos planejados da parede circunferencial do tubo de aço redondo.

0031] No entanto, quando a temperatura de aquecimento da parede do tubo de aço é irregular
E quando há uma grande diferença entre eles, isso pode = 2> Sabe-se que mesmo que seja instalado no mecanismo de rolo formador de seção transversal quadrada, conforme mostrado na Figura 7, uma boa seção transversal quadrada não pode ser obtida 4> Assim sendo, nesta implementação Neste método, a parede periférica do tubo de aço redondo é aquecida localmente, e A1, Os íons de hidrogênio da reação de corrosão aderem à superfície do aço e penetram no interior do aço como hidrogênios atômicos, é usado para aquecer todo o tubo de aço redondo. >Aqueça uniformemente até perto do ponto de mudança de fase, ajuste o grau de amolecimento dos dois componentes para construir a parede periférica do tubo de aço retangular >Endurecimento por trabalho e tratamento térmico de materiais planos para eliminar tensões residuais. O tratamento térmico uniforme do tubo redondo de aço mencionado acima pode ser realizado usando o dispositivo mostrado na Figura 1. No entanto, não há necessidade de aumentar a temperatura do tratamento térmico até o ponto de transformação da fase A3 do material de aço, então o espaço ocupado pelo equipamento de tratamento térmico é relativamente pequeno. 4 e 5 são diagramas esquemáticos de modalidades de um dispositivo de aquecimento local próximo a um canto predeterminado da parede periférica de um tubo de aço redondo. /período>Então, nesse caso, eletricidade é usada em ambos os casos. Um par de bobinas de aquecimento de alta frequência 24, 24′ estão conectados ao comprimento do tubo de aço 18 na direção manual em uma seção transversal perpendicular ao eixo central do tubo de aço 18, eles são montados simetricamente em relação ao referido eixo e são 90 graus separados um do outro. O par de bobinas 24 e o par de bobinas 24′ podem ser montados ligeiramente deslocados entre si na direção do eixo longitudinal das bobinas. Tubulação de aço. Na figura, a área sombreada no material da parede periférica da porção do tubo de aço indica uma área onde a temperatura é particularmente elevada devido ao aquecimento local. No caso da Figura 5, a frequência aplicada à bobina 24′ é ajustado para que o interior do tubo de aço possa ser mais aquecido, e o tubo de aço quadrado é formado. Tubo de revestimento sem costura API N80-1 com roscas BTC conforme API 5CT, cada canto pode ser deformado com mais liberdade e sem esforço, e a forma do canto R é mais nítida, que é obter um tubo de aço quadrado.

A fonte de calor para aquecimento local da parede periférica do tubo de aço pode, obviamente, ser um queimador que utilize combustíveis fósseis. O tubo de aço redondo após aquecimento geral e aquecimento parcial é mantido em um estado aquecido através do mecanismo de rolo formador de seção transversal retangular de vários estágios 11 como mostrado na figura. Neste mecanismo, Os íons de hidrogênio da reação de corrosão aderem à superfície do aço e penetram no interior do aço como hidrogênios atômicos, um tubo de aço retangular de grande diâmetro de alta qualidade, conforme mostrado na Figura 8 é gradualmente formado através de um rolo de formação de vários estágios, conforme mostrado na Figura 6 ou Figura 7. As etapas subsequentes são as mesmas descritas nos Exemplos (Parte 1).

0034] De acordo com o método de construção acima, (um) aqueça o tubo de aço redondo até o material do aço próximo ao ponto de transformação da fase A3, e realizar tratamento térmico usando
Tubo de revestimento sem costura API N80-1 com roscas BTC conforme API 5CT, o equipamento de tratamento térmico pode ser menor, mas o efeito esperado pode ser alcançado para o mesmo material de tubo de aço quadrado.
>
e pode economizar consumo de combustível e/ou eletricidade
. (b) Outros efeitos alcançados pelo método de construção desta modalidade são substancialmente os mesmos que aqueles descritos na modalidade (1).
【0035】
[Efeitos da Invenção] Como descrito acima, de acordo com o método de construção da presente invenção, é possível fornecer peças grandes que são convencionalmente conhecidas por serem produzidas por processamento de plástico a frio. Formando os cantos mais nítidos possíveis, um tubo de aço de alta qualidade pode ser obtido sem degradação do material. Aço quadrado de grande diâmetro com qualidade geral estável, endurecimento por trabalho de membros planos, e recozimento para eliminar o estresse interno. A deterioração da qualidade é restaurada. A tensão residual foi eliminada abaixo do nível permitido. Os membros de canto do tubo de aço são considerados problemas com tubos de aço retangulares.

0036 Sobre tratamento térmico de tubos de aço
Durante o processo de formação de tubo de aço quadrado, quando todo o tubo de aço é aquecido, o tratamento térmico do tubo de aço quadrado
Fornece tubos de aço retangulares de grande diâmetro de alta qualidade que são fáceis de formar e formar cantos vivos. Tubos de aço com qualidade uniforme e estável podem ser obtidos. No caso de aquecimento parcial do tubo de aço (embora todo o tubo de aço seja aquecido em baixa temperatura), a energia de aquecimento pode ser economizada em comparação com o que pode ser alcançado. Equipamentos de tratamento térmico ocupam menos espaço. Os custos necessários para operações de tratamento térmico podem ser reduzidos a custos relativamente baixos.
0037] Quando a eletricidade é usada como fonte de aquecimento para equipamentos de tratamento térmico, (um) o equipamento necessário para aquecer um objeto até a temperatura exigida. /período> ocupa menos espaço. (b) É fácil controlar a temperatura do objeto a ser aquecido, e (c) um produto de qualidade estável pode ser obtido. (d) Não é necessária manutenção de equipamentos. (e) Desvantagem são contas de luz mais altas. (F) Dependendo da localização, o capital comum da comunidade pode não ser desenvolvido e a quantidade necessária de eletricidade pode não estar disponível. Em outras palavras, as condições de localização são limitadas.

[0038] O custo do tratamento térmico é menor quando se utiliza combustíveis fósseis como fonte de calor. É relativamente fácil obter e transportar em grandes quantidades, independentemente das condições do local. Instalações de consumo de grande capacidade podem ser construídas conforme necessário, mas a desvantagem é que as instalações de aquecimento ocupam muito espaço. Se o equipamento de tratamento térmico estiver conectado em série, o comprimento da linha de formação de tubos de aço será significativamente estendido, portanto, a seleção da localização do equipamento é importante e é necessário estreitar a largura. Se tivermos em conta as vantagens e desvantagens acima mencionadas do uso de eletricidade e combustíveis fósseis, e adotar um método de aquecimento combinado utilizando eletricidade e combustíveis fósseis, em comparação com fornos de aquecimento convencionalmente conhecidos, podem ser instalados equipamentos de tratamento térmico de alto desempenho que possam complementar as deficiências uns dos outros . etc., produz funções e efeitos especiais que não podem ser esperados com métodos de construção conhecidos. . Controlar a temperatura de aquecimento necessária é um tanto difícil.