Plieninio vamzdžio valcavimo griovelis (paspaudimo griovelis) - Išsami analizė
1. Koks yra plieninių vamzdžių griovelių formavimo procesas?
Ritininis griovelis, taip pat žinomas kaip presavimas arba ritininis griovelis, yra šalto formavimo apdorojimo būdas:
Naudojant specialią ritininio griovelių pjaustymo mašiną (presuojamą griovelių pjovimo mašiną), apatinė dalis varo kumštelinį ratą, kad suktų plieninį vamzdį, o viršutinis išgaubtas slėgio ratas, veikiamas hidraulinio cilindro, lėtai prispaudžiamas prie išorinės plieninio vamzdžio sienelės, todėl vamzdžio gale esantis metalas plastiškai deformuojasi ir šaltai išspaudžia apskrito lanko{0} formos griovelį. Pjaustymas ar medžiagos pašalinimas neatliekamas.
Pagrindinis skirtumas:
Roll Groove= Formavimas šaltuoju ekstruziniu būdu, nepašalinama medžiaga;
priešingai,Iškirpti griovelį= Naudojant tekinimo metodą kai kurioms medžiagoms nupjauti, kad būtų sukurtas griovelis.
Roll Groove šiuo metu yra labiausiai paplitęs metodas inžinerijoje.
2. Kam jis skirtas? Kokia jo reikšmė?
Vienintelė valcavimo griovelio paskirtis – apdirbti griovelius abiejuose plieninio vamzdžio galuose, kad būtų galima naudoti griovelio -tipo jungtį (spaustuvų jungtį / griovelio movą) vamzdžiams sujungti:
1. Sumontuokite guminį sandarinimo žiedą → Uždėkite spaustuką (lankstus / standus) → Priveržkite varžtą ir du vamzdžiai bus sujungti.
2. Ši prijungimo sistema plačiai naudojama: gaisrinio vandens sistemose, ŠVOK, vandens tiekimo ir kanalizacijos, naftos chemijos, kasybos vamzdynų ir kt.
Yra įvairių būdų, kaip sujungti plieninius vamzdžius. Kodėl gi ne paprasčiausiai suvirinti arba naudoti flanšus? Valcuotų griovelių jungties reikšmė yra tokia:
| PALYGINIMAS | SUVIRIMAS | FLANŠINIS JUNGIMAS | GROOVE (ROLLED GROOVE) JUNGIMAS |
| STATYBOS GREITIS | Lėtas, reikalingas suvirintojo pažymėjimas | Sudėtinga.Yra daug varžtų | Itin greitai, nereikia ugnies |
| SKELBĖS BŪKLĖ | Maitinimo/ suvirinimo medžiagų/ gaisro leidimas yrareikalaujama | Dideliserdvėreikalavimus |
Kanalavimo mašina+ rankinis spaustukas |
| NUTRAUKIMAS | Nuolatinis | Nuimamas, bet nepatogus | Patogus išmontavimui ir priežiūrai |
| LEIDŽIAMAS NUkrypimo kampas | Kietas | Pagrindinis standus | Lankstus gnybtas leidžia tam tikrą įlinkį (geras seisminiam atsparumui ir prisitaikymui nuo sėdėjimo) |
| Cinkuoto sluoksnio PAŽEIDIMAI | Smarkiai apgadintas | Reikalingas papildomas antikorozinis{0}}apdorojimas | Cinkuoto sluoksnio pažeidimai dėl paties griovelio yra kontroliuojami |
| TRIUKŠMAS | Didelis | - | Vamzdynų sistemų vibracijos ir triukšmo mažinimas |
Paprastais žodžiais tariant: griovelių kūrimo technologijos reikšmė=Vamzdynų sujungimas nuo „suvirinimo eros“ iki „greito mechaninio surinkimo eros“ - yra saugus (nenaudojant ugnies), efektyvus, lankstus ir lengvai prižiūrimas.
III. Kaip išvynioti lizdą? (Standartinė veikimo procedūra)
Pagal „Grooveled Connection Pipelines techninį kodeksą“ T/CECS 151 ir susijusias veiklos procedūras, procesas yra toks:
▎1 veiksmas · Vamzdžio paruošimas
- Vamzdžių pjovimo staklėmis arba bedantytu pjūklu nupjaukite plieninį vamzdį iki norimo ilgio.
- Pjūvis turi būti lygus, o galinis paviršius turi būti statmenas vamzdžio ašiai (nuokrypis: nuo DN100 iki 150, mažesnis arba lygus 1,0 mm; jei DN didesnis arba lygus 200, mažesnis arba lygus 1,4 mm)
- Naudokite šlifavimo diską arba dildę, kad kruopščiai pašalintumėte visas atplaišas, rūdis ir oksidų apnašas tiek iš vamzdžio galo, tiek iš išorės.
▎2 veiksmas · Mašinos padėties nustatymas ir išlyginimas
- Padėkite pjovimo mašiną ant tvirto ir lygaus paviršiaus ir naudokite lygio matuoklį mašinos korpusui kalibruoti.
- Pagal vamzdžio skersmenį pasirinkite atitinkamą viršutinį ir apatinį presavimo ratuką/reljefinio rato formas (⚠️ Nemaišykite skirtingų specifikacijų formų)
▎3 veiksmas · Plieninių vamzdžių montavimas
- Vienas plieninio vamzdžio galas uždedamas ant riedėjimo automato varančiojo rato, o kitas – ant vamzdžio atramos (atrama yra maždaug 2/3 viso ilgio nuo vamzdžio galo).
- Sureguliuokite atramos aukštį, kad plieninis vamzdis būtų horizontalus (atramos galas gali būti šiek tiek žemesnis 1–2 laipsniais, kad būtų išvengta „vamzdžio nuslinkimo“)
- Vamzdžio galo skerspjūvis- yra tvirtai sulygiuotas su riedėjimo griovelio mašinos padėties stabdymo paviršiumi, o vamzdžio ašis yra statmena stabdymo paviršiui.
▎4 veiksmas · Nustatykite griovelio gylį ir sukite
- Priveržkite alyvos siurblio slėgio mažinimo vožtuvą → Pasukite rankeną, kad viršutinis prispaudimo ratas tiesiog liestų plieninio vamzdžio išorinę sienelę.
- Pasukite ribinę veržlę, kad nustatytumėte tikslinį griovelio gylį (ribinis įtaisas yra privalomas! Nenaudokite neribotos padėties mašinos).
- Užveskite variklį → Pasukite ratą, kad suktumėte plieninį vamzdį → Kiekvienam apsisukimui pastumkite žemyn maždaug 0,25 mm, palaipsniui gilindami, niekada nespauskite iki galo iš karto! Pavyzdžiui: Tipiškas padavimo greičio pavyzdys (DN200): reikia maždaug 10–11 apsisukimų, todėl bendras įdubimas yra apie 2,5 mm. Tiekimas vienodas kiekvienam apsisukimui.
- Kai stabdymo veržlė bus visiškai priveržta ir pasieks nustatytą gylį, pasukite plieninį vamzdį dar 1–2 apsisukimus, kad atliktumėte formavimo ir poliravimo procesą → Sustabdykite mašiną
▎5 veiksmas · Patikrinimas ir pašalinimas
• Atleiskite slėgio mažinimo vožtuvą → Nuimkite plieninį vamzdį→ Norėdami išmatuoti, ar griovelio gylis ir plotis neviršija standartinės leistinos nuokrypos, naudokite plyšio matuoklį/vernierinį suportą→ Tik kvalifikuotas, jis gali būti pradėtas naudoti

IV. Kas atsitiks su plieniniu vamzdžiu, jei jis bus valcuotas? Ir kokį poveikį tai turės plieniniam vamzdžiui?
Tai labai svarbus klausimas. Valcavimo griovelio procesas iš esmės yra šaltos plastinės deformacijos operacija, kuri pakeičia vietinę vamzdžio galo būklę:
Fizinis reiškinys, kuris būtinai įvyks
| Fenomenas | Priežastis | Poveikio laipsnis |
| Lokalus sienų plonėjimas | Metalas suspaudžiamas į išorę, o griovelio apatinės sienelės storis šiek tiek sumažėja. | ⚠️ Būtent todėl griovelio gylis neturi būti per gilus. |
| Vamzdžio galo išsiplėtimas (kaip trimito anga) | Suspaudimo metu metalas vamzdžio gale susisuka į išorę, sukurdamas nedidelį išsiplėtimą. | Tai neišvengiama, tačiau yra leistinas tolerancijos diapazonas (žr. toliau pateiktas standartines vertes) |
| Darbo grūdinimasis | Šaltasis apdirbimas padidina metalo kietumą šalia įpjovos ir sumažina plastiškumą. | nedidelis, inžinerinėms reikmėms leistino diapazono ribose. |
| Liekamasis stresas | Plastinė deformacija kelia vietinės įtampos koncentracijos riziką. | Netinkamas veikimas (per giliai paspaudus iš karto / per greitas judėjimas į priekį) jį pablogins. |
⚠️ Tikroji žala, atsiradusi dėl netinkamo veikimo:
| Klaidingas veikimas | Pasekmės |
| Griovelis per gilus |
Apatinės sienelės storis pernelyg sumažintas → Slėgio{0}}laikomoji galia mažėja → Galimas vamzdžio sprogimo pavojus; taip pat gali plyšti cinkuotas sluoksnis/danga ir paspartinti koroziją. |
| Griovelis per seklus | dėl to spaustukas netelpa į griovelį → Sandariklis nėra sandarus → Atsiranda nuotėkis |
| Per didelis padavimo greitis / prispaudimas iki galo | Įtempių koncentracija → Įtrūkimai suvirinimo vietoje (ypač vamzdžiams su suvirinimo siūlėmis); Didelio masto-cinkuoto sluoksnio lupimas; Varpelio anga vamzdžio gale smarkiai neatitinka tolerancijos |
| Vamzdis nėralygiu/ ašis kreiva. | Griovelis yra ekscentrinis (griovelio gylis skiriasi). → Sumontavus spaustuką, jėga būna netolygi, netolygiai dėvisi, nesandari; net sugadina pjovimo mašinos guolį. |
| Naudokite begalinės padėties griovelių pjovimo mašiną | Labai nekontroliuojamas- |
✅ Neabejotinas rezultatas teisingai išvyniojus griovelį
Kol operacija atliekama pagal specifikacijas (su ribotu antgalių skaičiumi, laipsnišku padavimu ir kontroliuojamu gyliu), griovelių poveikis plieninio vamzdžio korpuso stiprumui neviršija projektinės leistinos nuokrypos. Nacionaliniuose standartuose nurodyti griovelio matmenys projektuojami atsižvelgiant į pakankamo likučio sienelės storio užtikrinimą (pavyzdžiui, DN200 plieniniam vamzdžiui minimalus sienelės storio reikalavimas yra 5,0 mm, o griovelio gylis – tik apie 2,5 mm).
V. Kokie reikalavimai keliami grioveliams, suformuotiems pjovimo mašinos valcavimo procese?
Pagal techninius standartus, tokius kaip CJJ/T 154-2020 / T/CECS 151-2019 / CJ/T 156, kvalifikuota tranšėja turi atitikti šiuos reikalavimus:
Geometrinių matmenų reikalavimai
| Parametrai | Reikalavimai |
| Plyšio gylis (C) | Turi atitikti standartines vertes (pavyzdžiui, DN100 plyšio gylis yra maždaug 2,2 mm, o DN200 - maždaug 2,5 mm), su +0.5/-0,0 mm nuokrypa. |
| Angos plotis (B) | Atitinka standartą (pavyzdžiui, maždaug 9,5 mm DN100 ir apie 13 mm didelio skersmens), ±0,5/0,0 mm |
| Atstumas nuo vamzdžio galo iki griovelio krašto (A) | Tolerancija: +0.0/-0,5 mm. Padėtis turi būti tiksli. |
| Griovelio centras | Jis turi būti koncentrinis su vamzdžio sienele (ekscentrinis griovelis yra sugedęs gaminys) |
| Griovelio skersmuo (D₁) | Jis turi būti lygus išoriniam skersmeniui, atėmus 2 griovelio gylį, nurodytame max/min diapazone. |
| Išorinis flanšo skersmuo (F) | Jis neturi viršyti didžiausio leistino flanšo skersmens (pavyzdžiui, DN200 išorinis skersmuo yra 219,1, maks. F ≈ 214? Faktinė viršutinė riba yra apytiksliai 224 mm lygis, daugiau informacijos rasite gamintojo leistinų nuokrypių lentelėje). |
Paviršiaus kokybės reikalprietaisai
- Paviršius nuo vamzdžio galo iki griovelio dalies yra lygus, be jokių iškilimų ar akivaizdžių įbrėžimų ar žymių.
- Cinkuotas sluoksnis ir vidinė sienų danga/pamušalas turi likti nepažeisti - dideli plotai negali atsilupti ar būti pažeisti dėl valcavimo proceso.
- Ant griovelių neturi būti įtrūkimų ar lupimo.
Procesas įpareigoja griežtai
- Lošimo automatas turi turėti ribinį įtaisą ir negali naudoti nereguliuojamo savadarbio įrenginio.
- Su atitinkamomis formomis turi būti naudojami skirtingi DN tipai. Griežtai draudžiama juos naudoti pakaitomis.
- Valcavimo proceso metu plieninis vamzdis neturi turėti išilginio ar kampinio poslinkio.
- Apdorojimo laikas turi būti procedūrų nurodytose ribose (kad procesas nebūtų per greitas)

VI. Atliekant plieninių vamzdžių valcavimo griovelių ir išpjovų procesą, būtina griežtai laikytis vietinių ir tarptautinių standartų. Bendri standartai apima:
1. Nacionalinis standartas:
- GB/T 3091-2015 m. „Suvirinti plieniniai vamzdžiai, skirti žemo slėgio skysčių perdavimui“: jame nustatyta, kad plieninių vamzdžių, kurių sienelių storis yra didesnis nei 2,5 mm arba lygus 2,5 mm, griovelio gylis neturi viršyti 15 % sienos storio (pavyzdžiui, kai griovelio storis turi būti lygus 3 mm). 0,45 mm).
- GB/T 5135.11-2006 „Automatinės purkštuvų sistemos - 11 dalis“: reikalaujama, kad lizdo tipo jungiamųjų vamzdžių jungiamųjų detalių griovelių srityje nebūtų įtrūkimų ar deformacijų.
2. Tarptautiniai standartai:
- ASTM A53 (Amerikos standartas): nurodyta, kad apdirbus griovelius plieninio vamzdžio stipris gniuždant turi išlaikyti daugiau nei 90 % pradinės vertės.
- ISO 4144 (Europos standartas): Numatoma, kad griovelių kraštai turi būti lygūs, be įbrėžimų, o šiurkštumas Ra turi būti mažesnis arba lygus 12,5 μm.
VII. Skirtumas tarp valcavimo ir pjovimo griovelių
Valcavimo grioveliai ir pjovimo grioveliai yra vamzdžių įpjovimo procesai.
Pjovimo griovelio procesas fiziškai pašalina vamzdžio medžiagą nuo išorinio vamzdžio skersmens, taip išpjaunant vamzdyje griovelį.
Valcuoti ir pjauti vamzdį lengviau ir mažiau pažeidžiama. Šaltasis valcavimo formavimas leidžia formuoti griovelius nepašalinant jokios vamzdžio medžiagos, todėl nereikia valyti šiukšlių ir užtikrina didelį efektyvumą.
Vamzdžiai su grioveliais gali būti valcuoti per 30–40 sekundžių viename kvadratiniame colyje, o naudojant pjovimo griovelio procesą, tai užtrunka 1 minutę viename colyje. Valcavimo griovelio procesas taip pat pašalina poreikį pjauti alyvą ir pašalinti vamzdžio metalo šiukšles.
Dauguma rinkoje esančių gaminių naudoja riedėjimo griovelio procesą. Ar tada pjovimo griovelio procesas nebus pakeistas?
Kai kuriais atvejais pjovimo griovelio procesas gali būti naudingesnis. Pavyzdžiui, jei vamzdžio sienelė labai stora, pjovimo griovelio procesas bus efektyvesnis. Pavyzdžiui, jei vamzdis naudojamas kietoms medžiagoms, pvz., smėliui, transportuoti, o vamzdžio viduje neturi būti jokių iškyšų, kurios netrukdytų smėlio tekėjimui, pjovimo griovelis gali veiksmingai išlaikyti vamzdžio vidinės sienelės vientisumą. Todėl, atsižvelgiant į konkretų naudojimo scenarijų, reikia pasirinkti tinkamą įpjovimo procesą.
VIII. Santrauka
Ritininio griovelio procesas yra šalto ekstruzijos metodas, naudojamas standartiniam grioveliui plieninio vamzdžio gale "formuoti". Tikslas yra užtikrinti, kad vamzdžiai būtų greitai, patikimai ir nuimami sujungti naudojant spaustukus -, tai pakeičia tradicinio suvirinimo gaisro pavojų ir flanšų tūrį. Operacijos esmė yra padėties nustatymas + lėtas slėgis palaipsniui + dydžio patikrinimas. Slėgio gilinimas silpnina stiprumą, seklumas sumažina nuotėkį, o ekscentriškumas neleidžia montuoti. Todėl kiekvienas žingsnis yra griežtai kontroliuojamas pagal standartą.