เทคโนโลยีการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คตะเข็บตรงขนาดใหญ่ระดับอุตสาหกรรม

ท่อเหล็กเชื่อมโค้งใต้น้ำแบบตรงขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้ในการขนส่งน้ำมันและก๊าซทางทะเลและบนบก ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ถ่านหินและเยื่อแร่ และของเหลวอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับโครงการ "การส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออก" ที่กำลังก่อสร้างอยู่ในประเทศของฉัน และยังสามารถใช้ทดแทนการส่งออกและนำเข้าได้อีกด้วย

วิธีการและลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีการผลิตท่อในระดับสากล วิธีการขึ้นรูปสำหรับการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คตะเข็บตรงขนาดใหญ่ในต่างประเทศ ได้แก่ วิธีการขึ้นรูป UOE, วิธีการขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้ง CFE, วิธีการขึ้นรูปด้วยการดัดม้วน RBE, วิธีการขึ้นรูป JCOE, วิธีการขึ้นรูป C และวิธีการขึ้นรูปด้วยการดัดทีละขั้นตอน PFP เป็นต้น โดยมีรายละเอียดโดยสังเขปดังนี้:

1. วิธีการผลิตแบบ UOE เริ่มจากการนำแผ่นเหล็กดัดโค้งมาขึ้นรูปเป็นตัว U ในแม่พิมพ์ขึ้นรูปของเครื่องอัดรูปตัว U จากนั้นจึงนำไปขึ้นรูปเป็นตัว O ในแม่พิมพ์ขึ้นรูปของเครื่องอัดรูปตัว O แล้วจึงเชื่อมเป็นท่อและขยายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางโดยรวม วิธีการผลิตแบบ UOE เป็นหนึ่งในวิธีการขึ้นรูปที่ทันสมัยที่สุดในโลก ปัจจุบันมีเครื่องจักรผลิตท่อเชื่อมขึ้นรูปนี้อยู่เกือบ 30 ชุดทั่วโลก วิธีการผลิตแบบ UOE มีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการผลิตสูงและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดี แต่มีต้นทุนต่ำและมีขนาดการลงทุนไม่ใหญ่

2. เครื่องขึ้นรูปเหล็กด้วยวิธี CFE ประกอบด้วยโครงทำงาน โครงลูกกลิ้งแบน ลูกกลิ้งดัดขอบ และลูกกลิ้งแถวเล็กจำนวนมาก เนื่องจากการติดตั้งลูกกลิ้งแถวเล็กที่เหมือนกันหลายแถว ทำให้แนวการเคลื่อนที่ของขอบแผ่นเหล็กในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปเกือบจะเป็นเส้นตรงและหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ “การยืดตัวของขอบ” วิธี CFE มีคุณภาพการขึ้นรูปที่ดี และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่แตกต่างจากวิธี UOF วิธีนี้ใช้เหล็กแผ่นรีดร้อนเป็นวัตถุดิบ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการขึ้นรูปอื่นๆ เหมาะสำหรับการผลิตท่อเหล็กจำนวนมากและชนิดเดียวเป็นหลัก แต่ยากที่จะผลิตท่อเหล็กผนังหนาที่มีความแข็งแรงสูงและท่อเหล็กขนาดใหญ่

3. วิธีการดัดท่อแบบ RBE นั้นใช้ลูกกลิ้งสามหรือสี่ตัวในการดัดแผ่นเหล็กหลายครั้ง ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยวิธีนี้มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือใกล้เคียงกับท่อเชื่อมแบบ UOE วิธี RBE มีข้อดีคือ การลงทุนต่ำ สร้างโรงงานได้รวดเร็ว ผลผลิตปานกลาง มีความยืดหยุ่นสูง และปรับตัวเข้ากับตลาดได้ดี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีนี้ถูกนำไปใช้ในบางประเทศกำลังพัฒนา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวิธีการขึ้นรูปนี้ไม่มีส่วนรองรับตรงกลางของลูกกลิ้งด้านบน และมีข้อจำกัดด้านความแข็งแรง ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กที่ขึ้นรูปได้ไม่สามารถน้อยกว่า 508 มม. (20 นิ้ว) ซึ่งลดส่วนแบ่งการตลาดลง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจำนวนมากในประเทศของผมต่ำกว่า 508 มม.

4. วิธีการขึ้นรูป JCOE เริ่มจากการนำแผ่นเหล็กมาอัดขึ้นรูปเป็นรูปตัว J ด้วยเครื่องอัดไฮดรอลิก จากนั้นอัดขอบทั้งสองด้าน แล้วขึ้นรูปเป็นรูปตัว C ผ่านการปั๊มหลายครั้ง สุดท้ายจึงอัดขึ้นรูปเป็นรูปตัว O ผ่านแม่พิมพ์ด้านบนรูปครึ่งตัว O คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากวิธี JCOE ใกล้เคียงกับท่อเชื่อม UOE และต้นทุนการดำเนินงานต่ำกว่าหน่วย UOE มาก แต่ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ

5. วิธีการขึ้นรูปตัว C ใช้เครื่องขึ้นรูปตัว C สองเครื่องเพื่อทดแทนเครื่องอัดรูปตัว U และเครื่องอัดรูปตัว O ในหน่วย UOE กระบวนการขึ้นรูปคือ แผ่นเหล็กดัดโค้งไว้ล่วงหน้าจะถูกขึ้นรูปเป็นครึ่งหนึ่งของแผ่นเหล็กบนเครื่องอัดเครื่องหนึ่งก่อน จากนั้นจึงนำไปขึ้นรูปอีกครึ่งหนึ่งบนเครื่องอัดอีกเครื่องหนึ่งเพื่อให้ได้ท่อกลมรูปตัว O ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยวิธีการขึ้นรูปตัว C มีขนาดที่เหมาะสม ผลผลิตปานกลาง และต้นทุนสายการผลิตต่ำ

6. วิธีการขึ้นรูปด้วยการดัดแบบค่อยเป็นค่อยไป (PFP) คือการค่อยๆ ดัดแผ่นเหล็กที่มีปลายดัดไว้ก่อนแล้วบนเครื่องอัดทีละน้อยๆ หลายๆ ครั้ง แล้วจึงขึ้นรูปเป็นท่อกลมโดยใช้เครื่องเชื่อมท่อเหล็ก วิธีการ PFP มีปริมาณการอัดแต่ละครั้งน้อย ดังนั้นกำลังการอัดจึงไม่มาก และการลงทุนก็ต่ำ วิธีนี้สามารถขึ้นรูปท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังท่อแตกต่างกันได้ เส้นผ่านศูนย์กลางที่แปรรูปได้สามารถน้อยกว่า 406 มม. และคุณภาพของท่อเชื่อมที่ผลิตได้ค่อนข้างดี มีผลผลิตที่ดีในระดับปานกลาง