직선 이음매 강관의 직진성 확보는 직선 이음매 강관 생산에서 중요한 공정입니다. 특히 높은 품질 기준을 요구하는 API 표준의 유정 케이싱 및 가스관, 그리고 기계 장비용 특수관의 경우, 강재 등급 및 용접 품질에 대한 엄격한 요구 사항뿐만 아니라 강관의 직진성에도 높은 요구 사항이 적용됩니다.
직진도 편차는 유정 케이싱 및 수송관의 파이프 끝단 나사산 가공 및 연결, 그리고 사용 중 파이프라인의 변형 및 뒤틀림과 직접적인 관련이 있습니다. 파이프 끝단 나사산 가공 방식에는 파이프 회전 방식과 공구 회전 방식 두 가지가 있습니다. 대부분의 나사산 가공은 파이프 회전 방식을 사용하는데, 이 방식은 강관의 높은 직진도를 요구합니다.
그렇다면 강관은 생산 과정에서 왜 휘어질까요? 용접 시 용접 부위의 열 효과, 성형 과정에서의 편심, 압축력과 굽힘력의 불균형 등 강관이 휘는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 하지만 근본적으로 휘어짐은 강관 내부 응력의 결과입니다. 간단히 말해, 휘어짐은 응력 불균형입니다. 그렇다면 곧은 강관에는 내부 응력이 없을까요? 아닙니다. 곧은 강관에도 내부 응력이 존재하지만, 휘어진 강관의 내부 응력은 더 작습니다.
내부 응력이란 무엇일까요? 내부 응력은 물리 역학에서 사용되는 용어입니다. 본질적으로 내부 응력은 재료가 온도와 외부 힘에 의해 변형될 때 분자들 사이에서 발생하는 상호 작용력을 의미합니다. 강관을 성형 및 용접할 때, 용접 온도나 성형 굽힘과 같은 외부 힘의 영향을 받아 내부 응력이 발생합니다. 강관의 단면은 고리 모양이며, 이 고리 부분에는 두 가지 기본 응력이 발생합니다. 하나는 고리에 평행한 힘이고, 다른 하나는 고리에 수직한 힘입니다. 평행 응력은 강관의 형태를 변형시키고, 수직 응력은 강관을 휘게 만듭니다. 따라서 직선 이음매 강관의 생산 공정에는 냉간 팽창 공정이 포함되어 있으며, 이 공정의 목적은 강관의 내부 응력을 제거하고 직선 이음매 강관의 사용 강도를 높이는 것입니다.
게시 시간: 2024년 10월 22일