Die Kaltumformung ist ein kontinuierliches, örtlich begrenztes Kaltverarbeitungsverfahren, bei dem über mehrere Stufen eine äußere Kraft auf das Metall im Biegewinkel ausgeübt wird, um es durch Biegen zu verformen und die gewünschte Form zu erreichen.
Im Vergleich zum Warmbiegen bietet das Kaltbiegen eine höhere Produktionseffizienz, einen geringeren Energieverbrauch und eine bessere Produktqualität.
Als kostengünstige und effiziente Umformtechnik ist die Kaltbiegetechnik bei der Herstellung von Stahlwellrohren weit verbreitet.
Durch die Einstellung der Parameter der Kaltbiegeausrüstung kann man die Biegeradius, Winkel und Länge, um verschiedene Formen von gewellten Stahlrohren zu erhalten.
Kaltgeformte Wellstahlrohre haben die gleichen Leistungsmerkmale wie warmgeformte Rohre, wie z. B. Druckfestigkeit, Vibrationsfestigkeit und Verformbarkeit, jedoch zu niedrigeren Kosten und mit stabilerer Qualität, wodurch sie in der Wellstahlrohrindustrie sehr beliebt sind.
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Im Schwammstadtbau:
Im Vergleich zu Guss- und Betonrohren zeichnen sich kalt gebogene Wellstahlrohre durch geringere Materialkosten, hohe Festigkeit, Leichtbauweise, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, einfache Installation und längere Lebensdauer aus.
Für kürzere Rohre oder Szenarien, in denen kein Biegen erforderlich ist, sind ganze Wellstahlrohre aufgrund ihrer höheren Festigkeit und besseren Dichtungseigenschaften besser geeignet.
Für Rohrleitungssysteme, die gebogen werden müssen, sind segmentierte Wellstahlrohre jedoch praktischer, da sie zu Rohren unterschiedlicher Länge und Winkel kombiniert werden können und somit mehr Flexibilität bieten.
Für besondere Situationen, wie z. B. die Herstellung von Rohren auf der Baustelle, sind spiralgewellte Stahlrohre am besten geeignet, da sie vor Ort in verschiedenen Längen und Winkeln hergestellt werden können und somit die größte Anpassungsfähigkeit bieten.
Bei unterirdischen Versorgungstunneln (Abbildung 7) werden kaltgeformte Wellstahlrohre für Entwässerungssysteme als Entwässerungsgräben und -leitungen verwendet.
Sie dienen auch als Lüftungskanäle in Belüftungssystemen und sorgen für die Luftzirkulation und den Abtransport schädlicher Gase.
Diese Rohre werden in Brandschutzsystemen von unterirdischen Versorgungstunneln verwendet und sind Bestandteil von Kabelschutzsystemen, die in verschiedenen Formen und Größen als Kabelschutzkanäle hergestellt werden.
Gewellte Stahlrohre eignen sich im Allgemeinen besser für Rohre mit kleinem Durchmesser und für die Übertragung über kurze Entfernungen als Haupttunnel aus Stahlbeton.
Sie bieten hervorragende Flexibilität und Dichtheit und passen sich Bodenveränderungen und Rohrleitungsbögen an. Außerdem sind die Herstellungs- und Installationskosten von Stahlwellrohren relativ niedrig, was die Projektkosten senkt.
Außerdem sind sie leicht zu transportieren, schnell zu installieren und haben eine hohe Konstruktionsgenauigkeit.
Bei Durchlassprojekten können kaltgeformte Wellstahlrohre für Entwässerung, Belüftung, Stützsysteme (zur Herstellung von Bögen und Seitenwänden in verschiedenen Formen und Größen) und Schutzsysteme (zum Schutz der Durchlassbauwerke vor Wasser- und Sedimenterosion, wie in Abbildung 8 zu sehen) verwendet werden.
Wellstahlrohre, die in Durchlässen verwendet werden, haben eine ausgezeichnete Vibrationsfestigkeit und Wasserdichtigkeit.
Im Vergleich zu Betondurchlässen haben Wellstahlrohre eine längere Lebensdauer (über 100 Jahre), kürzere Bauzyklen, sind weniger schwierig zu bauen, kosten weniger, haben eine hohe Verformungsfestigkeit und niedrige Wartungskosten nach der Fertigstellung.
Die axiale Riffelung trägt dazu bei, Spannungen und Dehnungen in axialer und radialer Richtung zu verteilen, wodurch sich Spannungskonzentrationen besser verteilen.
Besonders in kalten Regionen mit Permafrost, weichen Böden, expansiven Böden und Löss sind die wirtschaftlichen Vorteile erheblich. Wellstahldurchlässe verhindern die Verschiebung von Heizungsrohren.
Die Entrostung dieser Heizungsrohre sichert also die Lebensdauer der Wellrohrdurchlässe. Zu den Entrostungsmethoden gehören die technische Entrostung, die mechanische Entrostung und die chemische Entrostung.
Die Erfahrung zeigt, dass die Verwendung von Wellstahldurchlässen anstelle von Stahlbeton beim Bau von Durchlässen unübertroffene Vorteile in Bezug auf Bauzyklen, Kosten, Umweltschutz und mehr bietet.
Die Verwendung von Metallwellendurchlässen verbessert den Straßenkomfort und die Sicherheit erheblich, verhindert das Phänomen des "springenden Autos" in Straßendurchlässen und beugt Frostschäden in kalten Regionen vor.
Die wassersparende Landwirtschaft ist ein wichtiger Bestandteil der landwirtschaftlichen Produktion, der die Entwicklung, Nutzung und Verwaltung von Wasserressourcen umfasst.
Kaltgeformte Wellstahlrohre werden in großem Umfang für den Wasserschutz in der Landwirtschaft eingesetzt, unter anderem:
1) Bewässerungskanäle: Wellstahlrohre sind Hauptbestandteile von Bewässerungskanälen, die das Wasser aus Stauseen und Flüssen in die landwirtschaftlichen Nutzflächen leiten, um die Pflanzen zu versorgen.
2) Entwässerungssysteme: Diese Rohre dienen als Hauptleitungen in Entwässerungssystemen für landwirtschaftliche Flächen (Abbildung 9) und leiten überschüssiges Wasser in Flüsse und Stauseen ab, um Staunässe auf landwirtschaftlichen Flächen zu verhindern.
3) Reservoirs und Speicherteiche: Wellstahlrohre werden für den Bau von Reservoirs und Speicherteichen verwendet, um eine gleichmäßige Wasserversorgung zu gewährleisten (Abbildung 10). Ihre hohe Festigkeit und ihr geringes Gewicht verleihen ihnen eine lange Lebensdauer und niedrige Wartungskosten.
4) Wassersparende Bewässerung: Stahlwellrohre werden bei der Tropf- und Sprinklerbewässerung eingesetzt, wodurch die Wassernutzung erhöht und Ressourcen geschont werden.
5) Projekte zum Schutz von Boden und Wasser: Diese Rohre spielen eine Rolle bei Projekten wie der Sicherung von Dämmen und Böschungen, der Verhinderung von Bodenerosion und dem Schutz der landwirtschaftlichen Umwelt.
6) Aquakultur: Wellstahlrohre können in Aquakulturanlagen wie Fisch- und Garnelenteichen eingesetzt werden, um eine gleichmäßige Wasserversorgung zu gewährleisten und die Zuchtbedingungen zu verbessern.
7) Instandhaltung der landwirtschaftlichen Wasseranlagen: Diese Rohre sind für die Instandhaltung der landwirtschaftlichen Wasserversorgungsanlagen, wie z. B. das Ausbaggern von Flüssen und die Entschlammung von Kanälen, unerlässlich und gewährleisten den normalen Betrieb der landwirtschaftlichen Wasserversorgungsanlagen.
8) Überwachung und Management von Wasserressourcen: Wellstahlrohre können für den Bau von Systemen zur Überwachung und Bewirtschaftung von Wasserressourcen verwendet werden, z. B. für Wasserstandsbeobachtungsstationen und Stationen zur Überwachung der Wasserqualität, die genaue Daten über die Wasserressourcen liefern, die als Grundlage für politische Entscheidungen im Bereich der wasserschonenden Landwirtschaft dienen.
Bei Anwendungen in der Wasserwirtschaft und in der Landwirtschaft hängt die Wahl des kaltgeformten Stahlwellrohrs in erster Linie von den folgenden Faktoren ab:
Im Bereich der Kohlebergwerkstunnel liegen die Vorteile von Stahlwellrohren in ihrer Festigkeit, Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit. Die Umgebung in Kohlebergwerkstunneln ist rau und beengt und erfordert hochwertige Rohrleitungsmaterialien.
Kaltgeformte Stahlwellrohre erfüllen diese Anforderungen perfekt. Ihre Festigkeit kann 3 bis 5 Mal höher sein als die von normalen Stahlrohren, so dass sie hohen Drücken und schweren Lasten standhalten können, wie sie häufig in Bergwerkstunneln auftreten.
Darüber hinaus verfügen kaltgeformte Stahlwellrohre über eine hervorragende Vibrationsfestigkeit und Korrosionsschutz, so dass sie für Gebiete mit komplexen geologischen Bedingungen und häufigen Naturkatastrophen geeignet sind und den sicheren Betrieb von Kohlebergwerkstunneln gewährleisten.
Darüber hinaus sind die Installations- und Wartungskosten für diese Rohre geringer, was die Betriebskosten für Bergwerkstunnel effektiv senkt.
Daher verfügen kaltgeformte Stahlwellrohre über ein enormes Marktpotenzial für Anwendungen in Kohlebergwerkstunneln.
Für den Einsatz in Bergwerkstunneln hängt die Auswahl von Stahlwellrohren von folgenden Faktoren ab:
In Bergwerkstunneln werden in der Regel Druckluft und Wasser transportiert, wobei nur wenige feste Schwebeteilchen vorhanden sind. Außerdem sind die Räume in den Tunneln der Kohlebergwerke eng und weisen viele Rohrleitungsbögen auf.
So sind segmentierte Stahlwellrohre aufgrund ihrer geringeren Größe und besseren Manövrierfähigkeit besser für die Verlegung in engen Räumen mit vielen Bögen geeignet.
Stahlwellrohre in voller Länge und spiralförmige Stahlwellrohre sind in diesen Situationen weniger geeignet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für Tunnels in Kohlebergwerken segmentierte Stahlwellrohre die bevorzugte Wahl sind.
Bei Brücken- und Tunnelprojekten weisen kaltgeformte Stahlwellrohre eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit auf.
Bei Brückenprojekten werden kaltgeformte Stahlwellrohre üblicherweise für tragende Strukturen von Brückenpfeilern und -widerlagern verwendet, wie in den Abbildungen 11 und 12 dargestellt.
In Anbetracht der großen Spannweite und der schweren Lasten von Autobahnbrücken besteht ein hoher Bedarf an der Festigkeit von Rohrleitungskonstruktionen. Die Festigkeit von kaltgeformten Stahlwellrohren kann das 3-5-fache der Festigkeit gewöhnlicher Stahlrohre betragen und erfüllt somit die Anforderungen an Brückenbauwerke.
Darüber hinaus besitzen Wellrohre aus Stahl eine inhärente Duktilität, die es ihnen ermöglicht, dynamische Lasteinwirkungen zu absorbieren und so die strukturelle Sicherheit zu erhöhen.
Bei Tunnelprojekten werden kaltgeformte Stahlwellrohre häufig für Stützkonstruktionen wie Gewölbekonstruktionen und Ankerbolzen verwendet. In Tunneln herrschen raue Bedingungen, die hohe Anforderungen an die Festigkeit und Haltbarkeit der verwendeten Materialien stellen.
Kaltgeformte Stahlwellrohre besitzen nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern bieten durch Oberflächenbehandlungen auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die eine langfristige strukturelle Sicherheit gewährleistet.
Außerdem sind sie aufgrund ihres geringen Gewichts leicht zu transportieren und zu installieren, insbesondere in engen Räumen wie Tunneln.
Angesichts der weltweiten Beschleunigung des Autobahnbaus werden für Zehntausende von Autobahnkilometern große Mengen an bautechnisch sicheren Materialien benötigt. Diese Nachfrage hat den Weg für den Einsatz von kaltgeformten Stahlwellrohren geebnet.
Die Auswahl von kaltgeformten Stahlwellrohren für den Einsatz im Straßenbau basiert hauptsächlich auf den folgenden Überlegungen:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswahl von Stahlwellrohren für den Einsatz im Straßenbau eine umfassende Beurteilung auf der Grundlage der Besonderheiten des Projekts erfordert.
Im Allgemeinen sind für kleinere Durchmesser und geringere Tragfähigkeitsanforderungen segmentierte Stahlwellrohre ideal. Bei größeren Durchmessern oder höheren Tragfähigkeitsanforderungen sind durchgehende oder spiralförmige Stahlwellrohre besser geeignet.
Obwohl die Kaltverformungstechnologie in der Stahlwellrohrindustrie weit verbreitet ist, steht sie immer noch vor bestimmten Herausforderungen und Schwierigkeiten.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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