강관의 벽 두께 불균일은 측면 벽 두께 불균일(동일 단면 내 최대 및 최소 벽 두께의 차이-)과 세로 벽 두께 불균일(파이프 길이에 따른 벽 두께의 변동)로 나눌 수 있습니다. 이는 강관 생산에서 가장 흔한 치수 정확도 결함 중 하나입니다. 그 원인은 생산 공정과 밀접한 관련이 있습니다. 주요 원인은 이음매 없는 파이프와 용접 파이프 간에 크게 다릅니다. 동시에 원자재, 장비, 운영 등 다양한 요인의 영향을 받습니다.
I. 벽 두께가 고르지 않은 핵심 이유
1. 원료의 본질적인 편차
- 이음매 없는 강철 파이프: 파이프 빌렛의 직경 공차가 크고 진원도가 좋지 않으며 중앙 다공성/오븐 수축 또는 구성 분리가 있어 피어싱 후 벽 두께의 편심이 직접 발생합니다. 파이의 가열 온도라면pe 빌렛이 고르지 않고(내벽과 외벽, 머리와 꼬리 부분 사이에 상당한 온도 차이가 있음) 변형 저항이 일관되지 않으며 피어싱 변형 후 벽 두께 편차가 더욱 증폭됩니다.
- 용접 강관:강철 스트립/강판의 두께 공차가 과도합니다. 동일한 강철 스트립 롤에 "가장자리 얇아짐"(가장자리 두께가 중간 부분보다 작음)이 있거나 강철 스트립의 머리와 꼬리에 두께 변동이 있어 파이프 본체의 종방향 및 횡방향 벽 두께 불균일성으로 직접 변환됩니다. 강철 스트립에 초승달 모양의 굽힘이 있는 경우 성형 각도의 변동으로 인해 간접적으로 벽 두께 편차가 발생합니다.
2. 성형/압연 공정의 공정 편차
- 심리스 파이프 - 피어싱 공정: 이는 파이프 전반에 걸쳐 벽 두께가 고르지 않게 되는 주요 원인입니다. 피어싱 기계 헤드의 마모 및 편심, 푸시 로드의 굽힘, 파이프 빌렛의 부정확한 센터링, 롤의 경사 각도의 비대칭, 푸시 로드 확장량의 부당한 설정 등은 모두 생파이프를 피어싱하는 동안 "중심의 편차"를 유발하여 전체 강관의 벽 두께의 편심을 초래할 수 있습니다.
- 심리스 파이프 - 연속 압연 및 크기 감소 프로세스: 연속 압연 기계에서 롤 간격의 일관되지 않은 조정, 다이의 일관되지 않은 마모, 불안정한 압연 장력(강철/적층강 당기기)은 파이프 길이를 따라 벽 두께의 세로 변동을 일으킬 수 있습니다. 사이징 감소 기계의 과도한 감소량, 부적절한 장력 매칭은 원래 벽 두께 편차를 증폭시킬 뿐만 아니라 파이프 끝 벽 두께가 일반적으로 두꺼워지는 결과를 낳습니다(끝 벽 두께가 파이프 본체의 중간 부분보다 큼).
- 냉간 인발 강관-: 외부 금형과 코어 헤드의 마모 및 손상, 센터링 정확도 부족, 드로잉 속도 불안정, 윤활 불균등으로 인해 벽 두께 감소량이 일관되지 않아 세로 또는 측면 벽 두께 편차가 발생할 수 있습니다.
- 용접 파이프 - 성형 및 크기 조정 공정: 성형 롤의 압력 조정이 일관되지 않고 가장자리의 굽힘 변형량이 일관되지 않아 용접 후 양쪽 벽 두께에 변형 차이가 발생할 수 있습니다. 사이징 기계에서 다이의 중앙 위치가 일관되지 않으면 측면 벽 두께 차이가 더욱 악화됩니다. 용접 영역의 압출량을 부적절하게 제어하면 국부적인 벽 두께 이상이 발생할 수도 있습니다.
3. 장비 및 툴링의 정확성이 부족합니다.
- 압연 롤 및 다이 프로파일의 가공 정확도가 표준을 충족하지 않습니다.장기간 생산 후에는 -불균일한 마모나 국부적인 붕괴가 발생할 수 있으며, 이는 안정적인 성형 치수를 보장할 수 없습니다.
- 가이드 장치, 맨드릴/헤더의 정렬 정확도가 좋지 않습니다.또는 맨드릴이 구부러지거나 고르지 않게 마모되어 압연 중에 강관이 이탈되어 비대칭 힘 변형이 발생할 수 있습니다.
- 주요장비의 강성이 부족하다. 대형-사이즈의 두꺼운-벽 파이프를 압연하는 동안 튀는 양이 크게 변동하고 감소량의 실제 값이 설정 값에서 크게 벗어납니다.
4. 불충분한 운전 및 공정 관리
- 사양 변경, 롤 변경/노즐 변경 후 디버깅이 미흡했습니다. 첫 번째 강관 배치는 벽 두께를 완전히 검증하지 않고 생산되었습니다.
- 가열로의 온도 분포가 고르지 않았고 가열 리듬이 불합리했습니다. 파이프 빌렛의 온도차가 공정의 허용 범위를 초과했습니다.
II. 생산 및 사용 시 주의사항
1. 생산관리의 핵심사항
- 원자재 반입을 엄격히 통제합니다.빌렛의 직경, 진원도, 표면 품질, 강대의 두께 공차 및 가장자리 두께 차이에 대한 표준 검사를 수행합니다. 자격을 갖추지 못한 원료를 생산에 투입해서는 안 된다. 빌렛 피어싱 전에 센터링 정확도를 보장하십시오.
- 정기적인 도구 교정 및 교체:롤, 헤드, 코어 및 다이에 대한 마모 감지 표준을 설정합니다. 한도를 초과하면 즉시 교체하십시오. 각 도구 변경 또는 사양 변경 후 센터링 조정 및 첫 번째-제품 벽 두께 측정을 수행하고 적격한 경우에만 배치 생산을 진행합니다.
- 공정 매개변수의 안정성 최적화: 빌렛 가열의 균일성을 제어하고 머리와 꼬리, 내부와 외부의 온도차를 줄입니다. 상당한 변동을 피하기 위해 압연 속도, 장력 및 감소량을 정확하게 일치시키십시오. 고정 감소 헤드의 꼬리가 두꺼워지는 문제의 경우 장력 시스템과 끝이 얇아지는 보상 프로세스를 최적화하여 상황을 개선할 수 있습니다.
- 온라인 탐지 루프 구성: 초음파 또는 방사선 온라인 두께 측정 시스템을 설치하여 측면 및 세로 벽 두께 편차를 실시간으로 모니터링하고 롤링 매개변수를 조화롭게 조정하여 편차를 즉시 수정합니다.
2. 상품수령 시 주의사항
- 엄격하게 검증해당 표준(예: GB/T 8163, API 5L, ASTM A106, DIN 2448 등)에 따른 벽 두께의 허용 편차: 기존 산업용 파이프의 벽 두께 공차는 일반적으로 ±10% ~ ±12.5%인 반면, 고정밀 파이프의 경우-±5% ~ ±8%에 도달할 수 있습니다.
- 검사는 파이프 본체의 중간 부분, 양쪽 끝 부분, 용접 이음새(용접 파이프) 등 주요 위치를 대상으로 단일 지점 벽 두께를 측정할 뿐만 아니라 동일한 단면의 최대/최소 벽 두께를 감지하고 벽 두께 불균일도 계산해야 합니다.
- 중요한 벽 두께 편차가 있는 강관의 경우 "압축 변형"으로 인한 벽 두께의 잘못된 판단을 방지하기 위해 진원도에 대한 추가 검증이 필요합니다.
- 온라인으로-벽 두께를 모니터링하는 방법은 없었습니다.생산 과정에서 매개변수를 실시간으로 조정할 수 없었고 편차가 계속 누적되었습니다.
3. 사후-처리 및 사용상의 주의사항
- 나사가공, 벤딩, 플레어링, 냉간인발 등의 2차 가공을 하기 전에 벽두께 편차를 재확인하는 것이 필요합니다. 두께가 심하게 불균일한 강관을 가공할 경우, 굴곡관 외측의 균열, 나사산 형상의 부적절, 과도한 얇아짐 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
- 압력-지탱 파이프라인 및 구조적 하중-지탱 시나리오의 경우 특별한 주의를 기울여야 합니다. 벽 두께가 고르지 않으면 응력 집중이 발생하여 전체 압력 지지력-및 구조적 안전성이 저하됩니다. 높은-압력과 부식성 조건에서는 국지적 고장 위험이 더욱 커집니다.
- 보관 및 운송 중에 무거운 물체가 압착되거나 두드리는 것을 피하고 벽 두께의 측정 편차로 이어지는 파이프 끝의 국부적 변형을 방지하십시오.
