มาตรการควบคุมและวิธีการขึ้นรูปในการเชื่อมท่อเหล็กด้วยอาร์คจุ่ม

ท่อเหล็กอาร์คใต้น้ำมาตรการควบคุมการเชื่อม: ท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คได้กลายเป็นท่อเหล็กที่ใช้ในโครงการส่งน้ำมันและก๊าซขนาดใหญ่ทั้งในและต่างประเทศ เนื่องจากมีความหนาของผนังมาก วัสดุที่ดี และเทคโนโลยีการผลิตที่เสถียร ในท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คขนาดใหญ่ รอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมักมีข้อบกพร่องต่างๆ เกิดขึ้นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รอยบาก รูพรุน เศษตะกรัน การหลอมไม่สมบูรณ์ การแทรกซึมไม่สมบูรณ์ รอยนูนจากการเชื่อม การไหม้ทะลุ และรอยแตกจากการเชื่อม ซึ่งเป็นข้อบกพร่องหลักและมักเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุในท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค มาตรการควบคุมมีดังต่อไปนี้:

ก. ตรวจสอบก่อนการเชื่อม:
1. ต้องตรวจสอบวัตถุดิบก่อน และต้องผ่านการตรวจสอบก่อนจึงจะสามารถนำเข้าสถานที่ก่อสร้างได้ และห้ามใช้เหล็กที่ไม่ได้มาตรฐานอย่างเด็ดขาด
2. ประการที่สองคือการจัดการวัสดุเชื่อม ตรวจสอบว่าวัสดุเชื่อมเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐานหรือไม่ มีการนำระบบการจัดเก็บและการอบแห้งมาใช้หรือไม่ พื้นผิวของวัสดุเชื่อมที่แจกจ่ายนั้นสะอาดและปราศจากสนิมหรือไม่ สารเคลือบของลวดเชื่อมยังคงสภาพสมบูรณ์หรือไม่ และมีเชื้อราหรือไม่
3. ประการที่สามคือการจัดการทำความสะอาดบริเวณงานเชื่อม ตรวจสอบความสะอาดของบริเวณงานเชื่อม ต้องไม่มีสิ่งสกปรก เช่น น้ำ น้ำมัน สนิม และคราบออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดข้อบกพร่องภายนอกในรอยเชื่อม
4. ในการเลือกวิธีการเชื่อมที่เหมาะสม ควรยึดหลักการทดลองเชื่อมก่อน แล้วค่อยทำการเชื่อมจริง

ข. การควบคุมระหว่างการเชื่อม:
1. ตรวจสอบว่าคุณสมบัติของลวดเชื่อมและฟลักซ์ถูกต้องตามข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อมหรือไม่ และป้องกันอุบัติเหตุจากการเชื่อมที่เกิดจากการใช้ลวดเชื่อมและฟลักซ์ไม่ถูกต้อง
2. ควบคุมสภาพแวดล้อมในการเชื่อม หากสภาพแวดล้อมในการเชื่อมไม่เหมาะสม (อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C และความชื้นสัมพัทธ์มากกว่า 90%) ควรดำเนินการแก้ไขที่เหมาะสมก่อนทำการเชื่อม
3. ก่อนทำการเชื่อมเบื้องต้น ให้ตรวจสอบขนาดร่อง รวมถึงช่องว่าง ขอบทื่อ มุม และช่องว่างอื่นๆ ว่าตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการหรือไม่
4. ตรวจสอบว่ากระแสเชื่อม แรงดันเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม และพารามิเตอร์กระบวนการอื่นๆ ที่เลือกใช้ในกระบวนการเชื่อมภายในและภายนอกอัตโนมัติแบบจุ่มอาร์คนั้นถูกต้องหรือไม่
5. ควบคุมดูแลบุคลากรด้านการเชื่อมให้ใช้ประโยชน์จากความยาวของแผ่นรับประกายไฟที่ปลายท่อเหล็กอย่างเต็มที่ในระหว่างการเชื่อมภายในและภายนอกอัตโนมัติแบบจุ่มอาร์ค และเสริมสร้างประสิทธิภาพการใช้งานของแผ่นรับประกายไฟในระหว่างการเชื่อมภายในและภายนอก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมปลายท่อให้ดีขึ้น
6. ตรวจสอบว่าช่างเชื่อมได้ทำความสะอาดเศษโลหะจากการเชื่อมออกก่อนหรือไม่ รอยเชื่อมได้รับการตกแต่งเรียบร้อยแล้วหรือไม่ และมีน้ำมัน สนิม เศษโลหะ น้ำ สี และสิ่งสกปรกอื่นๆ ตกค้างอยู่ในร่องเชื่อมหรือไม่ (เปลวไฟสีม่วง)

วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กด้วยการเชื่อมแบบอาร์คใต้น้ำ: วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กด้วยการเชื่อมแบบอาร์คใต้น้ำ ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยการบิดต่อเนื่อง (HME), การขึ้นรูปด้วยการรีดเป็นแถว (CFE), การขึ้นรูปด้วยการขยายแบบ UingOing (UOE), การดัดด้วยลูกกลิ้ง (RBE), การขึ้นรูปด้วยการขยายแบบ JingCingOing (JCOE) เป็นต้น แต่สามวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ UOE, RBE และ JCOE
1. วิธีการขึ้นรูป UOE: กระบวนการขึ้นรูปของหน่วยผลิตท่อเหล็ก UOE แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่ การดัดเบื้องต้น การขึ้นรูปด้วยแรงกดรูปตัว U และการขึ้นรูปด้วยแรงกดรูปตัว O และสุดท้ายคือการขยายเย็นของท่อทั้งหมดเพื่อขจัดความเค้นที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตท่อ หน่วยขึ้นรูปมีอุปกรณ์ขนาดใหญ่และต้นทุนสูง และแต่ละชุดของเครื่องจักรขึ้นรูปจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องเชื่อมปลอกด้านในและด้านนอกหลายเครื่อง ดังนั้นประสิทธิภาพการผลิตจึงสูง เนื่องจากเป็นการขึ้นรูปโดยการคัดลอก จึงมีอุปกรณ์ขึ้นรูปจำนวนมาก และท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งๆ จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ขึ้นรูปเฉพาะชุดหนึ่ง เมื่อเปลี่ยนข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ แม่พิมพ์เหล่านี้จำเป็นต้องเปลี่ยน ความเค้นภายในของท่อเชื่อมที่ขึ้นรูปแล้วค่อนข้างมาก และโดยทั่วไปจะติดตั้งเครื่องขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง หน่วย UOE มีเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว ระดับการทำงานอัตโนมัติสูง และผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้ แต่การลงทุนในอุปกรณ์ของหน่วยนั้นสูงมาก ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ปริมาณมาก
2. วิธีการขึ้นรูป RBE: ขั้นตอนการขึ้นรูป RBE ประกอบด้วย การรีด การดัด และการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง และกระบวนการผลิตนั้นมีความสมบูรณ์แล้ว ในอดีต การรีดแบบ RB ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตภาชนะรับแรงดัน เหล็กโครงสร้าง และท่อส่งน้ำและระบายน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาดใหญ่และความยาวสั้นกว่า เนื่องจากวิสาหกิจทั่วไปไม่สามารถแบกรับการลงทุนจำนวนมหาศาลของหน่วยผลิตท่อแบบ UOE ได้ หน่วยผลิตท่อ RBE ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของ RB จึงมีลักษณะเด่นคือ การลงทุนน้อย ขนาดการผลิตปานกลาง และสะดวกในการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ท่อเชื่อมที่ผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปนี้มีคุณภาพและประสิทธิภาพใกล้เคียงกับท่อเหล็ก UOE ดังนั้นจึงสามารถใช้แทนท่อเชื่อม UOE ได้ในกรณีส่วนใหญ่ หน่วยผลิตท่อ RBE ใช้การรีดแบบสามลูกกลิ้งในการขึ้นรูปท่อเหล็ก กระบวนการผลิตท่อเหล็กนั้น เครื่องขึ้นรูปสามลูกกลิ้งจะรีดแผ่นเหล็กให้เป็นท่อเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตามต้องการ จากนั้นจึงดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูป หรืออาจดัดก่อนแล้วจึงดัดขอบด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูปอีกครั้งก็ได้ เนื่องจากเป็นการขึ้นรูปด้วยการดัดต่อเนื่องแบบสามลูกกลิ้ง การกระจายความเค้นที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็กจึงค่อนข้างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องการเปลี่ยนขนาดของผลิตภัณฑ์ที่ดัดขึ้นรูป จำเป็นต้องเปลี่ยนลูกกลิ้งแกนและปรับลูกกลิ้งด้านล่างให้เหมาะสม ลูกกลิ้งแกนชุดหนึ่งของเครื่องขึ้นรูปนี้สามารถรองรับผลิตภัณฑ์ได้หลายขนาด ข้อเสียคือขนาดการผลิตมีขนาดเล็ก และเนื่องจากอิทธิพลของความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของลูกกลิ้งแกน ความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กจึงถูกจำกัดอย่างมาก
3. วิธีการขึ้นรูป JCOE: การขึ้นรูป JCOE มีสามขั้นตอน กล่าวคือ ขั้นแรกแผ่นเหล็กจะถูกกดขึ้นรูปเป็นรูปตัว J จากนั้นจึงกดขึ้นรูปเป็นรูปตัว C และรูปตัว O ตามลำดับ โดย E หมายถึงการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง หน่วยผลิตท่อขึ้นรูป JCOE พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของกระบวนการขึ้นรูป UOE โดยเรียนรู้จากหลักการทำงานของรูปตัว U และนำกระบวนการขึ้นรูป UOE มาใช้ ซึ่งช่วยลดน้ำหนักของเครื่องขึ้นรูปและประหยัดการลงทุนด้านอุปกรณ์ได้อย่างมาก ท่อเหล็กที่ผลิตได้มีคุณภาพเทียบเท่ากับท่อเชื่อม UOE แต่ผลผลิตต่ำกว่าหน่วยผลิตท่อเชื่อม UOE กระบวนการนี้ง่ายต่อการควบคุมอัตโนมัติในกระบวนการขึ้นรูป และผลิตภัณฑ์ที่ได้มีคุณภาพดีกว่า อุปกรณ์ขึ้นรูป JCOE สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลักๆ คือ การขึ้นรูปดัด และการขึ้นรูปอัด การขึ้นรูปดัดส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการขึ้นรูปแผ่นเหล็กหนาและแผ่นเหล็กขนาดกลาง โดยมีขั้นตอนการขึ้นรูปเล็กและผลผลิตต่ำ กระบวนการขึ้นรูปคือการม้วนขอบทั้งสองด้านของแผ่นเหล็กให้เป็นรูปโค้งตามรัศมีความโค้งของท่อเชื่อมบนเครื่องดัดขอบ จากนั้นใช้เครื่องขึ้นรูปกดแผ่นเหล็กครึ่งหนึ่งให้เป็นรูปตัว C ผ่านการปั๊มหลายขั้นตอน แล้วเริ่มปั๊มจากอีกด้านหนึ่งของแผ่นเหล็ก หลังจากปั๊มหลายขั้นตอนแล้ว อีกด้านหนึ่งของแผ่นเหล็กก็จะถูกกดให้เป็นรูปตัว C เช่นกัน และแผ่นเหล็กทั้งหมดจะกลายเป็นรูปตัว O เปิดจากพื้นผิว