Ravnošavna cijev i uloga ekspanzije
Ravnošavna čelična cijev, koja se naziva i uzdužno zavarena cijev, proizvodi se formiranjem ploče ili zavojnice u cilindar i zavarivanjem uzdužnog šava, obično zavarivanjem pod vodom za veće prečnike. Oblikovanje i zavarivanje ostavljaju zaostalo naprezanje zajedno sa blagom ovalnošću, lutajućim šavom i lokalnim varijacijama promjera. Ekspanzija je tretman pod pritiskom koji koriguje ove uslove: hidraulična ili mehanička sredstva primenjuju silu iz unutrašnjosti cevi, a zid se radijalno napreže dok presek ne postane okrugao, ravan i dimenzionalno precizan.
Operacija također poboljšava gotovu cijev na dva dodatna načina. Hladno naprezanje blago povećava granicu tečenja tijela cijevi, a kontrolirani prolaz kroz alate za dimenzioniranje dovodi vanjski prečnik i krajnji obim u opseg tolerancije koji zahtijeva standard proizvoda, kao što je API 5L ili GB/T 9711 za cijevnu cijev.
Ciklus ekspanzije
Mehaničko širenje pomoću segmentiranog trna se široko koristi na cijevima velikog promjera jer je jednostavno, ponovljivo i učinkovito. Tipičan ciklus ima četiri faze.
Početno zaokruživanje: segmenti se otvaraju dok svi ne dodirnu unutrašnji zid, tako da cijev dostigne pravi krug na početnom prečniku.
Nominalni unutrašnji prečnik: segmenti napreduju kontrolisanom brzinom do pozicije koja odgovara gotovom obimu cevi zahtevanom specifikacijom.
Zadržavanje pritiska i stabilizacija: segmenti ostaju u tom položaju određeno vrijeme, tako da se naprezanje ravnomjerno raspoređuje duž cijevi, a elastični opružni pomak se stabilizira.
Istovar i povratak: segmenti se brzo povlače, cijev se elastično vraća do svoje gotove veličine i prenosi se na sljedeću stanicu.
Omjer ekspanzije je namjerno ograničen, obično na mali dio nominalnog prečnika, jer pretjerano hladno deformisanje gubi žilavost, smanjuje sigurnosnu marginu na zavaru i može otvoriti mikro defekte u šavu. Širenje se obično vrši nakon zavarivanja i hidrostatičkog ispitivanja, a prije pripreme površine i premaza, tako da bilo kakva korekcija dimenzija ne ošteti premaz.
Uklanjanje hrđe i priprema površine
Rđa i kamenac se moraju ukloniti prije nanošenja bilo kakvog premaza ili obloge, jer premaz vezan za labav oksid rano propada. Metoda se bira na osnovu zahtevane površine i veličine cevi.
| Metoda | Rezultat | Gdje se koristi |
|---|---|---|
| Peskarenje i pjeskarenje | Čista površina sa definisanom hrapavošću, obično specificiranom kao stepen Sa 2.5 u ISO 8501-1 | Vanjska i unutrašnja priprema prije troslojnog polietilena, fuzionog epoksida ili sistema boja |
| Kiseljenje | Kamenac i oksid otopljeni kiselinom, nakon čega slijedi ispiranje i pasivacija ili fosfatiranje | Bešavna i hladno vučena cijev i cijev koja zahtijeva svijetlu završnu obradu |
| Električni alat i ručno čišćenje | Ocjene St 2 i St 3 sa preostalom skalom | Male popravke, popravka na terenu, nekritična područja |
| Mlaz vode pod visokim pritiskom | Kvalitete definisane zasebno u ISO 8501-4, sa uklanjanjem soli | Održavanje obložene cijevi gdje nije moguće abrazivno pjeskarenje |
Abrazivnim pjeskarenjem kontrolira se i čistoća i profil: hrapavost površine mora odgovarati zahtjevima proizvođača premaza, budući da suviše fin profil daje slabo prianjanje, a onaj koji je previše grub ostavlja vrhove koje premaz ne može pokriti. Nakon pripreme, površina mora biti zaštićena od ponovne kontaminacije vlagom, uljem, prašinom i rastvorljivim solima, a premazivanje treba da usledi u roku navedenom u postupku premazivanja.
Inspekcija i uobičajeni problemi
Vanjski prečnik, obim kraja i ovalnost provjereni u odnosu na klasu tolerancije standarda proizvoda nakon proširenja.
Pravost i pravokutnost kraja provjerena prije zakošenja ili urezivanja navoja.
Zona zahvaćena šavom i toplotom pregledana ultrazvučnim ili radiografskim metodama, sa posebnom pažnjom na područja koja su bila napregnuta tokom ekspanzije.
Provjerava se pukotina zbog starenja na cijevi visoke čvrstoće, jer proširenje nakon zavarivanja može otkriti ili pokrenuti odložene pukotine u osjetljivom šavu.
Kvalitet površine i hrapavost provjereni nakon pjeskarenja, zajedno sa testom kontaminacije soli gdje to zahtijeva specifikacija.
Uzorak sidrenja i stanje prašine zabilježeni su prije nanošenja premaza, jer je ponovno pjeskarenje daleko skuplje od pravilne pripreme.
Najčešći problemi su prekomjerno širenje, koje gubi žilavost i neravnomjerno zaokružuje zid, proširenje koje se izvodi prije nego što se zavar ohladi na način koji ostavlja zaostalo naprezanje na šavu i premaz koji se nanosi na površinu koja nije u potpunosti očišćena, što se kasnije pokazuje kao prerano odljepljivanje i korozija ispod filma.
FAQ
P: Zašto se ravno šavna cijev širi nakon zavarivanja?
Za korekciju varijacije ovalnosti i prečnika, za poboljšanje ravnosti, za ublažavanje zaostalih naprezanja prilikom formiranja i zavarivanja i za dovođenje cijevi u klasu tolerancije dimenzija koju zahtijeva standard proizvoda.
P: Koja metoda ekspanzije se koristi za cijevi velikog promjera?
Mehanička ekspanzija sa segmentiranim trnom je uobičajen izbor jer je jednostavna i ponovljiva. Hidraulično proširenje sa zapečaćenim krajevima koristi se tamo gde je potrebna ujednačenija raspodela naprezanja.
P: Koja je razlika između ekspanzije i veličine kraja cijevi?
Širenje po cijeloj dužini ispravlja cijelo tijelo cijevi. Dimenzioniranje kraja ili krajnje proširenje djeluje samo na krajeve cijevi, kako bi se proizvela precizna priprema zavarivanja ili spoj zvona i naglavka za povezivanje na terenu.
P: Koju vrstu površine treba navesti prije premaza?
Stepen Sa 2,5 prema ISO 8501-1 je normalan zahtjev za troslojni polietilen, fuzioni spojeni epoksid i sisteme boja visokih performansi, sa hrapavostom usklađenom sa tehničkim listovima premaza.
P: Da li je kiseljenje ili pjeskarenje bolje za uklanjanje rđe?
Peskarenje daje mehanički profil koji odgovara debelim premazima i standard je za cijevi velikog promjera. Kiseljenje u potpunosti uklanja kamenac i odgovara cijevi kojoj je potrebna čista svijetla površina, ali zahtijeva pažljivu kontrolu koncentracije kiseline i ispiranje kako bi se izbjeglo nakupljanje vodika.
