Nevienodas storis (ty nenuoseklus sienelės storis) gaminant apvalius vamzdžius yra dažna kokybės problema. Jo priežastys yra sudėtingos ir apima daugybę aspektų, tokių kaip žaliavos, įranga, procesai ir kontrolė. Toliau pateikiama išsami priežasčių analizė:
Pagrindinė priežastis: nehomogeninė deformacija
Visų nevienodo storio problemų esmė slypi tame, kad formavimo (valcavimo, tempimo, lenkimo) ar suvirinimo metu įtempiai, deformacijos ar šilumos sąlygos, kurias patiria skirtingos vamzdžio medžiagos dalys, yra nenuoseklios, todėl metalas teka arba susitraukia netolygus.
Išsami priežasčių klasifikavimo analizė
1. Žaliavos veiksniai
- Netolygi vamzdžio ruošinio/juostinio plieno kokybė:Apvalių vamzdžių ruošiniai, naudojami pradurti, arba juostinis plienas, naudojamas suvirintiesiems vamzdžiams, turi cheminės sudėties atskyrimą, vidinius inkliuzus arba netolygų pradinį storį (juostiniam plienui). Vėlesnio deformacijos proceso metu šie defektai padidės.
- Netolygus šildymas (daugiausia besiūliams vamzdžiams):Prieš karštą valcavimą ir pradūrimą vamzdžio ruošinys kaitinimo krosnyje įkaista netolygiai, todėl skiriasi temperatūra prie galvos ir uodegos, viduje ir išorėje arba išilgai vamzdžio perimetro. Metalas karštesnėse vietose yra minkštesnis ir labiau linkęs deformuotis, todėl sienelės storis toje vietoje tampa plonesnis.
2. Įranga ir įrankių veiksniai
• Nepakankamas riedėjimo įrangos tikslumas:
Besiūlių vamzdžių perforavimo / valcavimo vamzdžių mašina:Jei perforavimo mašinos viršutinė galvutė yra susidėvėjusi, netinkamai išlygiuota arba susidėvėjusi valcavimo vamzdžių mašinos štampavimo anga arba netinkamai sureguliuotas ritinėlių tarpas, tai tiesiogiai sukels sienelės storio ekscentriškumą.
Vamzdžių formavimo mašina:Jei formavimo ritinėlių sureguliavimas kiekviename pravažiavime nėra nuoseklus, plieninė juostelė bus veikiama netolygios jėgos lenkimo į apskritimą metu, todėl susidaro „kriaušės -formos“ arba „banguoti kraštai“, dėl kurių suvirinto vamzdžio korpuso sienelės storis bus netolygus.
• Įrangos vibracija ir standumas:Jei įrangos pamatai nestabilūs, pagrindinio veleno prošvaisa yra per didelė arba jos standumas yra nepakankamas, jis sukels vibraciją dirbant dideliu{0}}greičiu, todėl formavimo procesas bus nestabilus.
3. Procesas ir valdymo veiksniai
• Nestabilūs proceso parametrai:
◦ Besiūlis vamzdis: tokie parametrai, kaip priekinis štampavimo galvutės išplėtimas, riedėjimo greitis ir padavimo kampas, nėra tiksliai nustatyti arba nekontroliuojami.
Vamzdžių suvirinimas: dėl formavimo greičio, suvirinimo karščio (srovės, įtampos) ir slėgio svyravimų ekstruzijos voluose gali atsirasti netolygus metalo susitraukimas suvirinimo siūlės srityje ir šilumos{0}}paveiktoje zonoje.
• Netinkamas formos arba štampai dizainas:Formos dydžio juosta, tepimo sąlygos yra nepatenkinamos arba štampo konstrukcija neužtikrina vienodo metalo tekėjimo.
• Interneto aptikimo ir grįžtamojo ryšio delsa:Internetinės storio matavimo ir valdymo sistemos (pvz., ultragarso ar rentgeno{0}}storio matuoklio) tikslumas yra nepakankamas, netinkama montavimo vieta arba automatinės valdymo sistemos (AGC) reakcija yra lėta, todėl neįmanoma ištaisyti nukrypimų realiuoju laiku.
4. Veikimo ir reguliavimo faktoriai
• Nepakankamas reguliavimas pakeitus gamybos specifikacijas: pakeitus gamybos specifikacijas, ruošinių, tokių kaip ritinėliai, kreiptuvai ir galvutės, sureguliavimas nebuvo kruopštus. Norint pasiekti stabilią būklę, reikėjo tam tikro ilgio „pereinamųjų vamzdžių“, o šių gaminių sienelių storis buvo netolygus.
• Prastas proceso drausmės vykdymas: operatoriai griežtai nesilaikė įrangos tikrinimo, temperatūros stebėjimo ir parametrų nustatymo procedūrų.
Tipiškų pagrindinių procesų priežasčių palyginimas:
| Proceso tipas | Tipiškos netolygaus storio priežastys |
| Besiūliai plieniniai vamzdžiai (karšto valcavimo / šalto tempimo) |
1. Netolygus vamzdžio ruošinio (šerdies) kaitinimas |
| 2. Auskarų vėrimo mašinos perforatoriaus galvutės susidėvėjimas arba netinkamas išlyginimas (sukelia "sienelės storio ekscentriškumą"). | |
| 3. Valcavimo mašinos ritinėlių susidėvėjimas arba nesutapimas. | |
| 4. Šalto tempimo įtvaras (šerdies galvutė) susidėvėjęs arba prastai suteptas. Suvirinti plieniniai vamzdžiai (tiesi siūlė / spiralinė siūlė) |
|
| Suvirinti plieniniai vamzdžiai (tiesi siūlė / suvirinti spirale) |
1. Pačioje juostinio plieno pagrindinėje medžiagoje yra „dalgio įlinkimų“ arba netolygaus storio (šerdies). |
| 2. Formavimo ritinėliai sureguliuoti netinkamai, todėl susidaro „kriaušės-formos“ arba „užpakalinio-krašto“ siūlės. | |
| 3. Suvirinimo šilumos patekimas yra netolygus, todėl suvirinimo vieta nenuosekliai susitraukia. | |
| 4. Netinkamai sureguliuoti dydžio ritinėliai. |
Santrauka ir sprendimo kryptis
Netolygus apskrito vamzdžio storis yra sisteminė problema. Jai išspręsti reikalingas kompleksinis požiūris, apimantis žaliavų kokybės stabilizavimą, įrangos ir priežiūros tikslumo užtikrinimą, proceso parametrų optimizavimą ir tikslų kontrolę, taip pat automatinio aptikimo ir grįžtamojo ryšio internetu stiprinimą. Paprastai naudojant didelio-tikslumo nepertraukiamo liejimo ruošinius, atnaujinant automatinio valdymo sistemą (AGC), pritaikant pažangius internetinius storio matuoklius ir operatyviai taisant bei pakeičiant įrankių formas, galima žymiai pagerinti vamzdžio sienelės storio vienodumą.
