มาตรการควบคุมและวิธีการขึ้นรูปสำหรับการเชื่อมท่อเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบจุ่มในโครงการอุตสาหกรรม

ท่อเหล็กอาร์คใต้น้ำมาตรการควบคุมการเชื่อม: ท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คได้กลายเป็นท่อเหล็กที่ใช้ในโครงการขนส่งน้ำมันและก๊าซขนาดใหญ่ทั้งในและต่างประเทศ เนื่องจากมีความหนาของผนังมาก วัสดุที่ดี และเทคโนโลยีการผลิตที่เสถียร ในรอยเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คขนาดใหญ่ บริเวณรอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเป็นบริเวณที่มักเกิดข้อบกพร่องต่างๆ ได้ง่าย และข้อบกพร่องในการเชื่อมที่สำคัญ ได้แก่ รอยตัดใต้แนวเชื่อม รูพรุน เศษตะกรัน การหลอมไม่สมบูรณ์ การแทรกซึมไม่สมบูรณ์ ก้อนเชื่อม การไหม้ทะลุ และรอยแตกร้าวจากการเชื่อม ซึ่งมักเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค มาตรการควบคุมมีดังต่อไปนี้:

ขั้นแรก ตรวจสอบก่อนทำการเชื่อม:
1. ขั้นแรก ต้องตรวจสอบวัตถุดิบก่อน วัตถุดิบเหล่านั้นจะต้องผ่านการตรวจสอบจึงจะสามารถนำเข้าไปในสถานที่ก่อสร้างได้ และห้ามใช้เหล็กที่ไม่ได้มาตรฐานอย่างเด็ดขาด
2. ประการที่สองคือการจัดการวัสดุเชื่อม ตรวจสอบว่าวัสดุเชื่อมเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพหรือไม่ ระบบการจัดเก็บและการอบแห้งได้ถูกนำมาใช้หรือไม่ พื้นผิวของวัสดุเชื่อมที่แจกจ่ายนั้นสะอาดและปราศจากสนิมหรือไม่ และสารเคลือบของลวดเชื่อมยังคงสภาพสมบูรณ์และปราศจากเชื้อราหรือไม่
3. ประการที่สามคือการจัดการทำความสะอาดบริเวณงานเชื่อม ตรวจสอบความสะอาดของบริเวณงานเชื่อม ต้องไม่มีสิ่งสกปรก เช่น น้ำ น้ำมัน สนิม และคราบออกไซด์ นี่เป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเกิดข้อบกพร่องภายนอกในรอยเชื่อม
4. เลือกวิธีการเชื่อมที่เหมาะสมและปฏิบัติตามหลักการทดลองเชื่อมก่อนทำการเชื่อมจริง

ประการที่สอง การควบคุมระหว่างการเชื่อม:
1. ตรวจสอบว่าคุณสมบัติของลวดเชื่อมและฟลักซ์ถูกต้องตามข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อมหรือไม่ เพื่อป้องกันอุบัติเหตุจากการเชื่อมที่เกิดจากการใช้ลวดเชื่อมและฟลักซ์ไม่ถูกต้อง
2. ควบคุมสภาพแวดล้อมการเชื่อม หากสภาพแวดล้อมการเชื่อมไม่เหมาะสม (อุณหภูมิต่ำกว่า 0℃ ความชื้นสัมพัทธ์มากกว่า 90%) ควรดำเนินการแก้ไขที่เหมาะสมก่อนทำการเชื่อม
3. ก่อนทำการเชื่อมเบื้องต้น ให้ตรวจสอบขนาดร่อง รวมถึงช่องว่าง ขอบทื่อ มุม และการเยื้องศูนย์ เพื่อดูว่าตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการหรือไม่
4. ตรวจสอบว่าพารามิเตอร์กระบวนการ เช่น กระแสเชื่อม แรงดันเชื่อม และความเร็วในการเชื่อม ที่เลือกใช้ระหว่างการเชื่อมแบบจุ่มอาร์คอัตโนมัติทั้งภายในและภายนอกนั้นถูกต้องหรือไม่
5. ควบคุมดูแลบุคลากรด้านการเชื่อมให้ใช้ประโยชน์จากความยาวของแผ่นเริ่มต้นอาร์คที่ปลายท่อเหล็กอย่างเต็มที่ในระหว่างการเชื่อมแบบจุ่มอัตโนมัติทั้งภายในและภายนอก และเพิ่มประสิทธิภาพของแผ่นเริ่มต้นอาร์คในระหว่างการเชื่อมภายในและภายนอก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมปลายท่อให้ดีขึ้น
6. ตรวจสอบว่าช่างเชื่อมทำความสะอาดคราบตะกรันก่อนหรือไม่ รอยต่อได้รับการตกแต่งเรียบร้อยแล้วหรือไม่ และมีน้ำมัน สนิม คราบตะกรัน น้ำ สี และสิ่งสกปรกอื่นๆ ตกค้างอยู่ในร่องระหว่างการเชื่อมซ่อมหรือไม่ (จื่อหยาน)

วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กด้วยการเชื่อมแบบอาร์คใต้น้ำ: วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กด้วยการเชื่อมแบบอาร์คใต้น้ำ ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยการบิดต่อเนื่อง (HME), วิธีการขึ้นรูปด้วยการรีดแถว (CFE), วิธีการขึ้นรูปด้วยการขยายแบบ UingOing (UOE), วิธีการขึ้นรูปด้วยการดัดลูกกลิ้ง (RBE), วิธีการขึ้นรูปด้วยการขยายแบบ JingCingOing (JCOE) เป็นต้น แต่สามวิธีการขึ้นรูป ได้แก่ UOE, RBE และ JCOE เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

1. วิธีการขึ้นรูป UOE: กระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็ก UOE แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่ การดัดเบื้องต้น การขึ้นรูปตัว U และการขึ้นรูปตัว O จากนั้นจึงทำการขยายเย็นท่อทั้งหมดเพื่อขจัดความเค้นที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตท่อ อุปกรณ์ของหน่วยขึ้นรูปมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง แต่ละชุดของเครื่องจักรขึ้นรูปจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องเชื่อมภายในและภายนอกหลายชุดเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการผลิตสูง เนื่องจากเป็นวิธีการขึ้นรูปโดยการคัดลอก จึงมีเครื่องจักรขึ้นรูปจำนวนมาก ท่อเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งๆ จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ขึ้นรูปเฉพาะชุดหนึ่ง เมื่อเปลี่ยนข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ แม่พิมพ์เหล่านี้ก็ต้องเปลี่ยนด้วย ความเค้นภายในของท่อเชื่อมหลังจากขึ้นรูปค่อนข้างสูง และโดยทั่วไปจะติดตั้งเครื่องขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง หน่วย UOE มีเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว มีระดับการทำงานอัตโนมัติสูง และผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้ แต่การลงทุนในอุปกรณ์ของหน่วยนั้นสูงมาก ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมาก

2. วิธีการขึ้นรูป RBE: ขั้นตอนการขึ้นรูป RBE ประกอบด้วย การรีด การดัด และการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง กระบวนการผลิตนี้มีความสมบูรณ์แล้ว ในอดีต การรีดแบบ RB ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตภาชนะรับแรงดัน เหล็กโครงสร้าง และท่อส่งน้ำและระบายน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาดใหญ่และความยาวสั้น เนื่องจากวิสาหกิจทั่วไปไม่สามารถลงทุนในหน่วยผลิตท่อแบบ UOE ได้เป็นจำนวนมาก หน่วยผลิตท่อ RBE ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของ RB จึงมีลักษณะเด่นคือ การลงทุนน้อย ปริมาณการผลิตปานกลาง และสะดวกในการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปนี้มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับท่อเหล็ก UOE ดังนั้นจึงสามารถใช้แทนท่อเชื่อม UOE ได้ในกรณีส่วนใหญ่ หน่วยผลิตท่อ RBE ใช้การรีดแบบสามลูกกลิ้งในการขึ้นรูปท่อเหล็ก กระบวนการผลิตท่อคือ เครื่องขึ้นรูปสามลูกกลิ้งจะรีดแผ่นเหล็กให้เป็นท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด จากนั้นจึงดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูป หรือดัดกลับ เนื่องจากเป็นเครื่องขึ้นรูปท่อเหล็กแบบต่อเนื่องสามลูกกลิ้ง การกระจายความเค้นที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็กจึงค่อนข้างสม่ำเสมอ แต่เมื่อเปลี่ยนขนาดของผลิตภัณฑ์ จำเป็นต้องเปลี่ยนลูกกลิ้งแกนและปรับลูกกลิ้งล่างให้เหมาะสม ลูกกลิ้งแกนชุดหนึ่งของเครื่องขึ้นรูปนี้สามารถรองรับผลิตภัณฑ์ได้หลายขนาด ข้อเสียคือขนาดการผลิตมีขนาดเล็ก เนื่องจากอิทธิพลของความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของลูกกลิ้งแกน ความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กจึงถูกจำกัดอย่างมาก

3. วิธีการขึ้นรูป JCOE: การขึ้นรูป JCOE มีสามขั้นตอน กล่าวคือ ขั้นแรกแผ่นเหล็กจะถูกกดขึ้นรูปเป็นรูปตัว J จากนั้นจึงกดขึ้นรูปเป็นรูปตัว C และรูปตัว O ตามลำดับ โดยที่ E หมายถึงการขยายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง หน่วยผลิตท่อขึ้นรูป JCOE พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของกระบวนการขึ้นรูป UOE โดยใช้หลักการทำงานของรูปตัว U ปรับปรุงและนำกระบวนการขึ้นรูป UOE มาใช้ ช่วยลดน้ำหนักของเครื่องขึ้นรูปได้อย่างมาก จึงช่วยประหยัดการลงทุนในอุปกรณ์ ท่อเหล็กที่ผลิตได้นั้นเหมือนกับท่อเชื่อม UOE แต่ผลผลิตต่ำกว่าหน่วยผลิตท่อเชื่อม UOE กระบวนการนี้ทำให้ง่ายต่อการควบคุมอัตโนมัติในกระบวนการขึ้นรูป และได้ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปที่ดีกว่า อุปกรณ์ขึ้นรูป JCOE สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลักๆ คือ การขึ้นรูปด้วยการดัด และการขึ้นรูปด้วยการกด การขึ้นรูปด้วยการดัดส่วนใหญ่ใช้สำหรับกระบวนการขึ้นรูปแผ่นเหล็กหนาและแผ่นเหล็กขนาดกลางและหนา โดยมีช่วงความกว้างของการดัดแคบและผลผลิตต่ำ กระบวนการขึ้นรูปเริ่มต้นด้วยการม้วนขอบทั้งสองด้านของแผ่นเหล็กให้เป็นรูปโค้งบนเครื่องดัดตามรัศมีโค้งของท่อเชื่อม จากนั้นใช้เครื่องขึ้นรูปกดแผ่นเหล็กครึ่งหนึ่งให้เป็นรูปตัว C ผ่านการปั๊มหลายขั้นตอน แล้วเริ่มปั๊มจากอีกด้านหนึ่งของแผ่นเหล็ก หลังจากปั๊มหลายขั้นตอนแล้ว อีกด้านหนึ่งของแผ่นเหล็กก็จะถูกกดให้เป็นรูปตัว C เช่นกัน ทำให้แผ่นเหล็กทั้งหมดกลายเป็นรูปตัว O เปิด