Automatische naadloze oplossing voor het rechttrekken van stalen buizen

Grote naadloze stalen buizen kunnen een globale buiging ontwikkelen, plaatselijke bochten of vervorming na het walsen, warmtebehandeling, transport en opslag. Wanneer een leiding niet recht genoeg is, het kan problemen veroorzaken tijdens de bewerking, lassen, inspectie, coating, montage of veldinstallatie. Voor lange en zware pijpen, the correction process must also distinguish actual deformation from the deflection created by the pipe's own weight.

Deze voorgestelde oplossing is gebaseerd op een klantenpakket van OD 127 mm × 9.525 mm wand tot buitendiameter 349.25 mm × 38.1 mm muur, met lengtes vanaf 1,828.8 naar 12,192 mm. Het combineert gecontroleerde ondersteuning, meting over de volledige lengte, hydraulische puntpers, rechttrekken en opnieuw meten. De geregistreerde vereiste “1 in 1000 mm” moet vóór de offerte worden verduidelijkt; het wordt voorlopig als mogelijk beschouwd 1 mm afwijking per 1000 mm meetlengte, niet als een bevestigde tolerantie van één inch.

Heavy-duty hydraulic press straightening a large-diameter seamless steel pipe

Naadloze stalen buis en projectvereiste

Het project omvat een zeer brede pijpenvelop. De buitendiameter verandert bijna drie keer, de wanddikte verandert vier keer en de totale lengte verandert van ongeveer 1.8 naar 12.2 M. Deze verschillen hebben invloed op de stijfheid, eigen gewicht, steunafstand, meetmethode, vereiste correctiekracht en materiaalbehandeling.

Gebruik 7,850 kg/m³ alleen als een voorlopige schatting van de staaldichtheid, de kleinste aangegeven maat bij de kortste aangegeven lengte is ongeveer 50 kg, terwijl de grootste aangegeven maat bij de langste aangegeven lengte ongeveer zou zijn 3,564 kg als deze maximale afmetingen samen voorkomen. Het daadwerkelijke onderdelenschema, staalkwaliteit en gecertificeerde gewichten zijn vereist voordat het laad- en ondersteuningssysteem op maat kan worden gemaakt.

ProjectitemKlantinvoer / Status
WerkstukNaadloze stalen buis
Buitendiameter127–349,25 mm
Wanddikte9.525–38,1 mm
Lengte1,828.8–12.192 mm
Materiaalkwaliteit / OpbrengststerkteNog niet verstrekt
Inkomende vervormingBereik- en buigverdeling nog niet verstrekt
Opgenomen rechtheid“1 op 1000 mm”; eenheid, maatlengte en acceptatiemethode moeten worden bevestigd
Huidige methodeVakkundig handmatig rechttrekken gerapporteerd door de klant
HoofddoelVerminder de productietijd en afhankelijkheid van zeer ervaren handmatige correcties
Voorgestelde methodeZware hydraulische puntpers-richtinrichting met afgemeten ondersteuning en hermeting
Machinemodel / Nominale krachtTe bevestigen door technische berekeningen en representatieve monstertests

Definieer de lokale en algehele rechtheid voordat u de machine selecteert

Een uitspraak als “1 mm per 1000 mm” beschrijft normaal gesproken een lokale rechtheidscontrole over een gedefinieerde meetlengte. Het definieert niet automatisch de maximale afwijking over het geheel 12.2 m pijp. De algehele rechtheid kan worden gemeten ten opzichte van een akkoord, laserreferentie, gespecificeerde steunen of een andere standaardmethode. Deze twee controles kunnen verschillende acceptatieresultaten opleveren en mogen niet tot één getal worden samengevoegd.

De inspectievoorwaarde moet ook de leidingoriëntatie en ondersteuningsposities definiëren. Een lange pijp buigt onder invloed van de zwaartekracht. If the machine supports it at different points from the customer's inspection station, de twee systemen kunnen verschillende waarden rapporteren, zelfs als geen van beide metingen defect is. Gauge correlatie vereist daarom dezelfde datumlogica, overeengekomen ondersteuningslay-out en een herhaalbare methode om de doorbuiging van het eigen gewicht te scheiden van permanente buiging.

Controle-itemVereiste definitie
Lokale eerlijkheidToegestane afwijking en exacte meetlengte, potentieel 1000 mm
Algemene eerlijkheidVereisten voor akkoorden/as over de volledige lengte en meetmethode
MeetdatumPijp buitendiameter, middellijn, referentiegeneratoren of gespecificeerde eindfuncties
OndersteuningsvoorwaardeNummer, positie, hoogte en contacttype van steunen
OriëntatieVaste klokpositie of rotatie via gedefinieerde hoeken
Ovaliteit / DiameterAlleen vereist als de tekening of standaard dit regelt
Oppervlakte-acceptatieGeen onaanvaardbare deuken, plaatselijke afvlakking of steun-/drukmarkeringen

Waarom grote naadloze buizen moeilijk recht te trekken zijn

Het werkstuk is hol, dus de pers werkt niet op een stevig gedeelte. Een smalle pons of een verkeerd geplaatste steun kan een plaatselijke inkeping veroorzaken, afvlakking of ovaliteit, zelfs als de longitudinale boog verbetert. Voorgevormde zadels moeten het contact over een geschikt gebied verdelen, en de toegestane contactspanning moet worden gevalideerd voor de werkelijke buitendiameter, wanddikte, graad en temperatuur.

Het lengte- en gewichtsbereik zorgen voor een tweede uitdaging. A 12 m-buis kan niet worden behandeld als een kort onderdeel dat tussen twee vaste steunen wordt geplaatst. Er kunnen meerdere aangedreven of verstelbare steunen nodig zijn om de doorzakking onder controle te houden, verplaats de buis door de meet- en persposities en voorkom ongecontroleerd rollen. Het ondersteuningssysteem maakt deel uit van het metrologie- en richtproces, niet alleen materiaalbehandeling.

Werkstukspecifieke uitdagingRisicoVereiste controle
Hol rond gedeelteDeuken, afvlakking of ovaliteit tijdens puntpersenBrede voorgevormde persschoen en zadels; kracht/slaglimieten
1.8–12,2 m lengtebereikEigen gewicht leidt tot valse rechtheidsmetingenGedefinieerd ondersteuningsmodel en herhaalbare meting over de volledige lengte
Tot O.D 349.25 × 38.1 mmHoge en variabele correctiekrachtCijfer-/opbrengstgegevens, buig profiel, berekening en monstervalidatie
Potentieel onderdeel van meerdere tonOnveilige of langzame handmatige positioneringAangedreven rollen, anti-rol apparaten, kraan/portaalinterface en bewaakte beweging
Diverse lokale bochtenEén correctie verandert aangrenzende sectiesBendmap over de volledige lengte en gecontroleerde correctievolgorde
Brede familieOvermatige omschakeling of verkeerd gereedschapMaatspecifieke recepten, verstelbare steunen en geverifieerde gereedschapsset
Vaardig handmatig procesOperatorafhankelijke drukpunt en slagGemeten bochtlocatie, gecontroleerde correctie en herhaalde verificatie

Aanbevolen stijlmethode

Voor grote pijpen met plaatselijke of meerpuntsboog, een hydraulisch driepunts-richtconcept is het uitgangspunt bij voorkeur. De buis wordt ondersteund op twee of meer gecontroleerde zadels, het buigprofiel wordt gemeten, en een hydraulische cilinder maakt een overbuigende slag op een goedgekeurde locatie. Afhankelijk van de uiteindelijke indeling, de buis kan door een stationair persframe indexeren of een pers-/meetframe kan langs de buis bewegen.

Een richtmachine met meerdere rollen kan geschikter zijn voor de continue productie van uniforme buisafmetingen en verdeelde krommingen. Voor een ruime mix aan grote diameters is het niet automatisch de beste keuze, dikke muren en plaatselijke bochten. Bij de definitieve selectie van de methode moet rekening worden gehouden met de doorvoer, maat mix, materiële kwaliteit, binnenkomende vervorming, ovaliteitsrisico en of de buis veilig kan worden gedraaid.

Voorgesteld automatisch rechtmaakproces

De bijbehorende video van 243 seconden toont een grote pijp in een zwaar verticaal hydraulisch persstation met een verhoogd serviceplatform en meerdere steunelementen. Het is een nuttig bewijs van de schaal, uitdaging op het gebied van persarchitectuur en pijpbehandeling. Het bewijst de meettechniek niet zichtbaar, nominale kracht, uiteindelijke tolerantie, automatisch correctiealgoritme of productiecyclus, dus deze details blijven onder voorbehoud van projectbevestiging.

StapProcesTechnisch doel
1Leidingidentificatie en receptselectieOvereenkomen met OD, muur, lengte, cijfer, tolerantie en gereedschap
2Laden en anti-rolpositioneringBreng een zware pijp veilig over naar gecontroleerde steunen
3Opstelling van steunhoogte en vaststelling van datumCreëer een herhaalbare voorwaarde voor metingen aan lange pijpen
4Initiële meting over de volledige lengteBreng de lokale en algehele buiging vóór correctie in kaart
5Buigberekening en correctievolgordeSelecteer perspunt, steun spanwijdte, oriëntatie en initiële slag
6Pijp- of frame-indexeringLijn de geselecteerde bocht uit met het hydraulische correctiestation
7Gecontroleerd hydraulisch overbuigenCorrigeer de leiding met kracht, beroerte- en ovaliteitslimieten
8Hermeting en adaptieve correctieSluit de lus of stop bij de gevalideerde proceslimiet
9Laatste inspectie van rechtheid/ovaalheidVerifieer elke vereiste eigenschap volgens de afgesproken methode
10Gegevensregistratie en lossenSla de resultaten op en verplaats OK/NOK-leidingen veilig uit de cel

Laden, Ondersteuning en positionering

De leiding wordt met een kraan overgebracht, portaal, loopbalk- of aangedreven rolsysteem afhankelijk van het werkelijke gewicht en de plantstroom. Stabilisatoren en positieve aanslagen zijn essentieel omdat een groot rond werkstuk onverwacht kan bewegen. Steunen moeten in positie en hoogte verstelbaar zijn en vervangbaar zijn, voorgevormde contactoppervlakken geschikt voor de buisafwerking.

Long seamless steel pipe supported through a hydraulic straightening station

Voor lange stukken, doorbuiging van de steun en het funderingsniveau kunnen de meting beïnvloeden. De inbedrijfstelling moet de uitlijning van de ondersteuning omvatten, herhaalbaarheidscontroles en een gedefinieerde nul-/referentieprocedure voordat productierecepten worden geaccepteerd.

Buigmeting over de volledige lengte

Het meetsysteem kan gebruik maken van laserscanning, contactverplaatsingssensoren of een andere gevalideerde methode om het buisprofiel over de lengte ervan te registreren. Het meetplan moet de resolutie specificeren, maat lengte, voorwaarde ondersteunen, oppervlaktebehandeling en of de buis wordt gemeten op één klokpositie of wordt geroteerd om meervlaksbocht en ovaliteit te scheiden.

Als de klant een stringlijn gebruikt, richtliniaal of offline laserstation, het resultaat van de automatische machine moet worden vergeleken met die methode op dezelfde monsterset. Het doel is niet alleen herhaalbaarheid in de machine, maar overeenstemming met de definitieve acceptatiemethode.

Hydraulische correctie met sectiebescherming

Op basis van de gemeten bocht selecteert de controller een correctiepunt en ondersteuningsoverspanning. Een voorgevormde persschoen verdeelt de belasting over het buisoppervlak, terwijl twee of meer zadels de reactiepunten creëren. De slag moet de elastische afbuiging voldoende overschrijden om een ​​gecontroleerde permanente correctie te bewerkstelligen, maar blijf onder de limieten die een deuk kunnen veroorzaken, maak de buis plat of barst.

Hydraulic press head positioned above a large steel pipe

De nominale kracht kan niet alleen op basis van de buitendiameter worden geselecteerd. Het hangt af van de wanddikte, staalkwaliteit en vloeigrens, steun spanwijdte, sectiemodulus, inkomende bocht, gewenst restresultaat en toelaatbare plaatselijke spanning. De initiële kracht-/slaglimieten moeten worden vastgesteld door middel van berekeningen en representatieve steekproeven.

Hermeting, Iteratielimieten en NOK-afhandeling

Na correctie, de buis wordt opnieuw gemeten onder dezelfde ondersteuningsconditie. Als het resultaat buiten de tolerantie blijft, maar de gemeten respons normaal is en het recept binnen de gevalideerde limieten ligt, het systeem kan nog een correctie berekenen. Maximale slag, kracht, Correctietelling en regels voor abnormale reacties voorkomen ongecontroleerd herhaaldelijk drukken.

Een pijp die het doel niet veilig kan bereiken, moet worden geclassificeerd als NOK of worden verzonden voor technisch onderzoek. De machine moet het voor/na-profiel behouden, correctie posities, slagen/krachten indien beschikbaar, receptversie en definitieve beslissing wanneer de traceerbaarheid van het project dit vereist.

Aanbevolen celconfiguratie

ModuleVoorgestelde vereisteWaarom het nodig is
MachineconceptZware hydraulische driepuntspijprichtpersLokaal, gecontroleerde correctie voor grote holle profielen
WerkstukomhulselBuitendiameter 127–349,25 mm; muur 9,525–38,1 mm; lengte 1.828,8–12.192 mmDekt het genoemde projectbereik, afhankelijk van de bevestiging van het maatschema
Nominale kracht / HartinfarctOp maat te maken door berekening en monstertestVoorkom ondermaats, overmatige stress of misleidende modelselectie
MeetsysteemLaser-/contactprofielmeting over de volledige lengte zoals gevalideerdOnderscheid lokale en algehele buiging en ondersteun gesloten-luscorrectie
OndersteuntAangedreven/verstelbare voorgevormde zadels met gedefinieerde hoogte en afstandBeheers het eigen gewicht en bescherm het buisoppervlak
PositioneringAangedreven rollen, indexeringsaandrijving of beweegbaar persframeBreng elke gemeten bocht veilig naar het correctiepunt
GereedschapOD-specifieke persschoenen en zadelsVerminder het risico op inkepingen en ovaliteit
ControlesRecepten op maat, bocht kaart, correctielimieten en hermeetlogicaVerminder de afhankelijkheid van handmatige beoordeling
BehandelingKraan/portaal/loopbalk/rolinterface met anti-rolcontroleBeheer een geschat onderdelenassortiment dat zich kan uitstrekken tot meerdere tonnen
KwaliteitsgegevensInitieel/definitief profiel, correctiegeschiedenis en OK/NOK-resultaat zoals vereistProcesverificatie en traceerbaarheid
VeiligheidBewaken, in elkaar grijpende beweging, overbelastingsbeveiliging en veilige toegangBescherm operators rond een zwaar bewegend rond werkstuk

Projectvalidatie vóór definitieve offerte

De monstermatrix moet de kleinste en grootste buitendiameter/wandcombinaties bestrijken, kortste en langste pijpen, normale en slechtste bochten, alle relevante staalsoorten en alle warmtebehandelingsomstandigheden. Elke proef moet ondersteunende posities documenteren, oriëntatie, inkomend profiel, correctie positie, kracht/slag indien beschikbaar, definitief profiel, ovaliteit/oppervlakteconditie en totale cyclustijd.

Voordat het rechtheidsdoel een machinegarantie wordt, de klant moet bevestigen of de vastgelegde eis betekent 1 mm per 1000 mm, een andere eenheid of een algehele rechtheidsverhouding. De machine- en klantinspectiemethoden moeten vervolgens op dezelfde monsters worden gecorreleerd.

Informatie die nodig is voor een voorstel voor het rechttrekken van naadloze buizen

Gelieve het volledige leidingschema te verstrekken, materiaalkwaliteit en vloeigrens, gecertificeerd of berekend gewicht, OD- en wandtoleranties, inkomende bochtverdeling, lokale en algemene rechtheidsvereisten, inspectiestandaard en maatmethode, ovaliteitslimiet, oppervlakte-/markeringsbeperkingen, voorwaarde ondersteunen, doelcyclustijd, jaarlijks volume, indeling van de installatie, kraan/rolinterface en representatieve monsterleidingen.

Met deze invoer kan het oplossingsteam de kracht en de ondersteuningsspanne berekenen, selecteer het meetprincipe, ontwerp voorgevormd gereedschap, hanterings- en veiligheidseisen definiëren, en valideer het proces voordat het definitieve machinemodel en de nominale kracht worden vastgelegd.

Veelgestelde vragen

Is “1 in 1000 mm” betekent één inch buiging per 1000 mm?

Het is dubbelzinnig en mag niet zonder bevestiging op die manier worden geïnterpreteerd. Mogelijk was het bedoeld als 1 mm per 1000 mm meetlengte. De klanttekening of specificatie moet de eenheid definiëren, maat lengte, ondersteuningsconditie en inspectiemethode.

Kan één machine OD dekken 127 naar 349.25 mm en lengtes tot 12.2 M?

Potentieel, maar het krachtbereik, druk op reizen, ondersteunende posities, meetveld, gereedschapswissels en handlingsystemen moeten het volledige schema bestrijken. Een lijst met daadwerkelijke buitendiameter/wand/lengte-combinaties is vereist; bereikeindpunten alleen zijn niet voldoende.

Hoe wordt het platdrukken van pijpen voorkomen tijdens het rechttrekken van de pers??

De oplossing maakt gebruik van voorgevormde persschoenen en zadels, gecontroleerde ondersteuningsspanwijdte en gevalideerde kracht-/slaglimieten. Ovaliteit en oppervlakteconditie moeten worden opgenomen in het acceptatieplan voor de monstertest als dit functionele vereisten zijn.

How does the machine compensate for the pipe's own weight?

De leiding wordt onder een gedefinieerde maat gemeten, herhaalbare ondersteuningstoestand. Bij elk recept zijn steunposities en hoogtes opgenomen, and the machine result is correlated with the customer's final inspection method.

Is het benodigde machinetonnage al bevestigd??

Nee. De nominale kracht moet worden berekend op basis van de materiaalkwaliteit, vloeigrens, sectie, steunoverspanning en inkomende bocht, vervolgens gevalideerd met representatieve monsters. Deze pagina wijst opzettelijk geen niet-geverifieerd model of tonnage toe.

Kan het systeem een ​​ervaren handmatige richter vervangen??

Het kan metingen standaardiseren, selectie van buiglocatie, correctielimieten, hermetingen en registraties. Voor de materiaalaanvoer zijn nog steeds operators nodig, gereedschapscontroles, inspectie-audits, onderhoud en abnormale leidingen, tenzij de volledige cel is ontworpen voor een ander personeelsmodel.

Wat is vereist vóór de offerte?

Het minimaal bruikbare pakket is het leidingschema, cijfer, gewicht, inkomende bocht, lokale/algemene doelstelling, inspectie methode, ovaliteit/oppervlaktelimieten, productie doel, installatie-indeling en monsterleidingen.

Conclusie

Het groot naadloos richten van buizen is een gecombineerde metrologie, structurele correctie en materiaalbehandelingsprobleem. Het uiteindelijke resultaat hangt af van het beheersen van het eigen gewicht, het in kaart brengen van de bocht over de volledige lengte, het verdelen van het perscontact over het holle gedeelte en het herhalen van de meting onder dezelfde ondersteuningsconditie.

Stuur uw leidingschema, staal kwaliteit, inkomend bochtprofiel, definitie van rechtheid, productiedoelstelling en voorbeeldinformatie voor een haalbaarheidsbeoordeling. De laatste perskracht, gereedschap, ondersteunt, het meetsysteem en het machinemodel moeten worden bevestigd door middel van technische berekeningen en representatieve steekproeven.

Inhoudsopgave
Scroll naar boven