لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس به دلیل ضخامت دیواره‌ی بزرگ، مواد خوب و فرایند پردازش استوار، به لوله فولادی مورد استفاده در پروژه‌های انتقال نفت و گاز بزرگ در داخل و خارج از کشور تبدیل شده است.در اتصالات جوش لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس بزرگ قطر، مناطق حرارتی و جوش‌ها به عیب‌های مختلفی از قبیل زنگ زدگی، حفره، جاذب سرباره، یکپارچگی ناقص، نفوذ ناقص، خم و پیچ جوش، سوختگی و شکستن جوش ختم می‌شوند. این عیب‌های جوشکاری معمولا باعث حوادث در لوله‌های فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس می‌شوند. برخی از اقدامات کنترلی عبارتند از:
الف. کنترل قبل از جوشکاری:
۱. در ابتدا باید مواد اولیه را بررسی کرد و فقط پس از تایید آن‌ها به سایت ساختمانی وارد می‌شوند و باید از فولاد نامعتبر جدا خودداری شود.
۲. مدیریت مواد جوشکاری دومین مورد است. باید بررسی شود که آیا مواد جوشکاری محصول مستند است، آیا سامانه‌ی نگهداری و ذخیره‌سازی اجرا می‌شود، آیا سطح مواد جوشکاری پخش شده تمیز و بدون زنگ زدگی است، آیا پوشش جوشکاری آهنگمان است و آیا عفونت‌های قارچی در آن وجود دارد.
۳. سومین مورد مدیریت جوشکاری ، مدیریت پاکسازی منطقه جوشکاری است. باید نظافت منطقه جوشکاری را بررسی کرد و هیچ گونه کثیفی مانند آب، روغن، زنگ و فيلم اکسيده در آن نباشد که در پیشگیری از بروز عیب خارجی در جوش نقش مهمی دارد.
۴. می‌بایست روش جوشکاری مناسب را انتخاب کرد و باید از اصل جوشکاری تست اول و سپس جوش انجام شود استفاده کرد.
ب. کنترل در طول جوشکاری:
1. باید بررسی شود که آیا مشخصات سیم جوش و فلوس مناسب طبق آیین‌نامه فرایند جوشکاری استفاده شده معتبر است و از اتفاقات جوشکاری ناشی از استفاده نادرست از سیم جوش و فلوس جلوگیری شود.
۲. محیط جوشکاری را نظارت کنید. در صورتی که محیط جوشکاری مناسب نباشد (دمای کمتر از 0 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی بالاتر از 90٪) ، قبل از جوشکاری باید اقدامات مربوط را انجام دهید.
۳. قبل از پیش جوشکاری باید ابعاد شیار را از جمله فاصله‌ها، لبه‌های تیز، زوایا، فاصله‌ها و غیره بررسی کرد و ببینید آیا با نیازهای فرآیند مطابقت دارد.
۴. آیا جریان جوشکاری، ولتاژ جوشکاری، سرعت جوشکاری و سایر پارامترهای فرآیند انتخاب شده در طول فرایند جوشکاری داخلی و خارجی بطور کامل در فرایند غوطه‌ور قوس خودکار انتخاب شده صحیح است.
۵. باید نظارت کنید که افراد جوشکاری در طول جوشکاری، از طول صفحه ضربه در پایان لوله فولادی غوطه‌ور شده به نحو احسن استفاده کنند و به بهبود جوشکاری طرف بالای لوله کمک کنند.
۶. باید نظارت شود که آیا جوشکاری کننده برای نخستین بار سرباره را پاک کرده است، آیا مفصل آماده شده است و در توری، روغن، سرباره، آب، رنگ و سایر آلودگی‌هایی در شیار وجود دارد یا خیر.
روش‌های شکل‌دهی لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس:
شکل‌دهی لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس شامل روش‌های پیچش برخوردار زنجیره‌ای (HME) ، روش‌های جفترولینگ (CFE) ، شکل‌دهی گسترشی UingOing (UOE) ، خمشگر دور (RBE) ، جفترولینگ JingCingOingExpanding (JCOE) و غیره است، اما متداول‌ترین آن‌ها روش‌های UOE، RBE و JCOE هستند.
۱. روش شکل‌دهی UOE: فرایند شکل‌دهی واحد UOE دارای سه مرحله است، یعنی پیش‌تابی، شکل‌دهی فشرده بعدی U و سپس شکل‌دهی فشرده بعدی O و در نهایت افزایش سرد کل لوله جهت از بین بردن تنش ناشی از فرآیند ساخت لوله است. واحد شکل‌دهی دارای تجهیزات بسیار بزرگ و هزینه بالایی است و برای هر مجموعه از تجهیزات شکل‌دهی باید برای چندین دستگاه جوش داخلی و خارجی بشود، بنابراین کارایی تولید بالا است. به دلیل این‌که یک شکل‌دهی کپی است، تعداد زیادی مجهز به تجهیزات شکل‌دهی و برای هر قطر لوله، یک مجموعه از قالب‌های شکل‌دهی خاص نیاز است.
هنگام تغییر مشخصات محصول، این قالب‌ها باید تعویض شوند.تنش داخلی لوله جوش داده‌شده شکل‌دهی شده نسبتاً بزرگ است و معمولاً با دستگاه گسترش قطره‌ای تجهیز می‌شود. واحد UOE فناوری بالغی دارد، سطح خودکار بالا و محصولات قابل اعتماد است ، اما سرمایه‌گذاری در تجهیزات واحد عظیم میباشد و برای تولید محصولات بزرگ حجم به‌درستی مناسب است.
2. روش شکل‌دهی RBE: این روش شامل انحراف متناوب لوله در حال حاضر، شکل‌دهی و افزایش سرد برای بهبود خواص مکانیکی است. این روش با توجه به انحرافهای متناوب در لوله، استفاده از قالب‌های شکل‌دهی ذوزنقه‌ای دارای ارتفاع بسیار زیاد است. به این ترتیب فشار بر لوله در طول روند شکل‌دهی افزایش می‌یابد و باعث افزایش تنش داخلی در لوله می‌شود، که به دلیل تنش بالا رفتار مکانیکی لوله بهبود پیدا می‌کند. با این حال، روش RBE محاسبات دقیق‌تری از لوله‌های فلزی مورد استفاده دارد، ظرفیت رشد سریعی دارد و پیچیدگی‌های نسبتاً کمتری در تولید دارد. مشخصات لوله‌های اجتماعی بین قطر 219mm و 711mm است.
۳. روش شکل‌دهی JCOE: این روش شامل ساخت یک به یک از ظرفیت ساخت مستقیم می باشد، که شامل پیش فشرده، تفریغ در مرحله اول، اكسپانسیون قبلی، شکل‌دهی فشرده اولیه، شکل‌دهی فشرده دومیه و افزایش خنک کننده می باشد. لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس با استفاده از روش JCOE، دارای خصوصیات مکانیکی بالا، جامد ویژه است. حتی با توجه به این‌که هزینه تمام شده برای ایجاد تجهیزات JCOE بالاست، اما به دلیل بازدهی بالایی که این روش دارد، هزینه تمام شده در طول زمان بهبود می‌یابد و به عنوان یکی از اصلی‌ترین روش‌های شکل‌دهی لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس شناخته می‌شود.
به عنوان جمع‌بندی، روش‌های شکل‌دهی لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس به هرحال دارای ویژگی‌ها و محدودیت‌های خود می‌باشند. برای انتخاب بهترین روش باید به نکاتی اشاره کرد. به عنوان مثال، در حالتی که با نیروی گریدی انحراف متناوب در لوله ایجاد می‌شود، نیاز به استفاده از روش RBE است. در حالتی که محصول دارای خصوصیات مکانیکی بالایی باشد، بهتر است از روش JCOE استفاده کنید. در نهایت، با توجه به هدف کار، ویژگی‌های محصول و امکانات و توانایی‌های تولید، روش‌های متنوعی برای شکل‌دهی لوله فولادی با فرایند غوطه‌ور قوس وجود دارد و لازم است که برای تولید محصولاتی با کیفیت بالا و هزینه کمتر، بهترین راهکار را نتخاب کنید.
مقاله پیشنهادی :