Предотвращение дефектов стальных труб: Причины, обнаружение и решения

Дефекты внутренней поверхности

1. Внутренняя складка

Характеристика: Прямой или спиральный, полуспиральный дефект в форме зубца на внутренней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Трубная заготовка: неплотности в центре, расслоение; серьезные остатки усадочной полости; неметаллические Включения превышают стандарт.
• Неравномерный нагрев трубной заготовки, слишком высокая или слишком низкая температура, а также слишком длительное время нагрева.
• Зона перфорации: сильный износ верхней части; неправильная настройка параметров перфорационной машины; старение перфорационных валов и т.д.

Осмотр: Внутренние складки на внутренней поверхности стальной трубы не допускаются. Внутренняя складка на конце трубы должна быть устранена путем шлифовки или повторной резки. Фактическое значение толщины стенки в месте шлифовки не должно быть меньше минимального значения, требуемого стандартом. Внутренняя складка по всей длине должна быть забракована.

2. Внутренний шрам

Характеристика: На внутренней поверхности стальной трубы видны пятна и шрамы, которые обычно не приживаются и легко отслаиваются.

Причины:

• Примеси в графитовой смазке.
• Железное ушко на заднем конце грубой трубы вдавливается во внутреннюю стенку стальной трубы.

Осмотр: На внутренней поверхности стальной трубы не допускаются внутренние рубцы. Конец трубы должен быть отшлифован и обрезан заново. Глубина шлифовки не должна превышать отрицательного отклонения от требований стандарта, а фактическая толщина стенки не должна быть меньше минимального значения, требуемого стандартом. Внутренний шрам должен быть забракован по всей длине.

3. Завивка кожи

Характеристика: Небольшая кожица с прямыми или прерывистыми завитками, похожими на ногти, на внутренней поверхности стальной трубы. Она часто появляется на головке капилляра и легко отслаивается.

Причины:

• Неправильная настройка параметров перфорационной машины.
• Липкая сталь на вершине.
• Накопление окисленной железной кожи в шероховатой трубе.

Проверка: На внутренней поверхности стальной трубы допускается наличие легко отслаивающейся (или сгорающей при термообработке) скручивающейся кожи. В случае укоренения скручивающейся кожи она должна быть отшлифована или удалена.

4. Внутренняя прямая царапина

Характеристика: Прямая царапина определенной ширины и глубины на внутренней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Температура прокатки низкая, и на стержень налипают твердые металлические предметы.
• Примеси в графите и т.д.

Осмотр:

• Максимальная глубина внутренней прямой царапины, допустимая для обсадных и обычных труб, составляет 5% (максимальная глубина для сосудов под давлением - 0,4 мм).

Необходимо внимательно изучить внутренние прямые царапины Чада, которые следует зашлифовать или удалить.

Внутренние прямые царапины с острыми краями следует сгладить шлифовкой.

5. Внутренний хребет

Характеристика: Прямой выступ определенной ширины и глубины на внутренней поверхности стальной трубы.

Причины: Сильный износ стержня, неравномерное или слишком глубокое шлифование.

Осмотр:

• Для обсадных и трубопроводных труб максимальная высота внутреннего гребня составляет 8% от толщины стенки, а максимальная высота - 0,8 мм без изменения диаметра. Отклонение должно быть исправлено путем шлифовки и повторной резки.
• Для обычных труб и труб трубопроводов максимальная высота внутреннего гребня составляет 8% от толщины стенки, а максимальная высота - 0,8 мм. Отклонение должно быть исправлено путем шлифовки и повторной резки.
• Для стальных труб, отвечающих требованиям дефектоскопии уровня L2 (N5), максимальная высота внутреннего гребня не должна превышать 5% (максимальная высота - 0,5 мм). Отклонение должно быть исправлено путем шлифовки и повторной резки.
• Внутренние выступы с острыми краями следует сгладить шлифовкой.

6. Внутренняя выпуклость

Характеристика: Регулярные выпуклые выступы на внутренней поверхности стальной трубы без повреждения внешней поверхности.

Причины: Чрезмерное измельчение или потеря мяса валков непрерывной прокатки.

Осмотр: Проверьте в соответствии с требованиями к внутренним гребням.

7. Потяните за вогнутость

Характеристика: Регулярные или нерегулярные ямы на внутренней поверхности стальной трубы без повреждения внешней поверхности.

Причины:

• Неправильная регулировка непрерывной прокатки, скорость прокатки каждого рамного ролика не совпадает.
• Неравномерный нагрев трубной заготовки или слишком низкая температура.
• Отклонение осевой линии качения, столкновение стальной трубы с непрерывной откатной дорогой и т.д. (Примечание: Эта причина была предложена в январе 2003 года, и ее принцип все еще изучается).

Проверка: Допускается наличие уступов с отрицательным отклонением, не превышающим толщину стенки, и фактической толщиной стенки, превышающей минимальную требуемую толщину стенки. Излишние уступы должны быть отрезаны. (Примечание: Серьезное развитие уступов может привести к разрыву, который должен строго контролироваться).

8. Внутренняя резьба (этот дефект встречается только в устройствах Assel)

Характеристика: Спиральные следы на внутренней поверхности стальной трубы, которые в основном появляются на внутренней поверхности тонкостенных труб и имеют очевидную неровность на ощупь.

Причины:

• Дефекты, присущие процессу косой прокатки. Этот дефект проявляется в большей степени при неправильной настройке технологических параметров трубного стана Assel.
• Распределение деформации нерационально, а уменьшение толщины стенки трубного стана Assel слишком велико.
• Неправильная конфигурация канавки качения Асселя.

Контроль: Глубина дефекта внутренней резьбы на стальной трубе не должна превышать 0,3 мм и должна находиться в определенном диапазоне допусков.

Дефекты внешней поверхности

1. Внешнее складывание

Особенности: Спиралевидный слой, складывающийся на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

1. Складки или трещины на поверхности трубной заготовки.
2. Подкожные поры или сильные подкожные включения в трубной заготовке.
3. Плохая очистка поверхности трубной заготовки, или ухо, неправильное торцевание и т.д.
4. Царапины на поверхности стальной трубы, вызванные подъемом во время прокатки, которые затем прижимаются к матрице стальной трубы, образуя внешнюю фальцовку.

Осмотр: Не допускается. Незначительные складки могут быть отшлифованы, и после шлифовки фактическая толщина стенки и наружный диаметр не должны быть меньше минимального значения, требуемого стандартом.

2. Расслаивание

Особенности: Спиралевидные или блокообразные наслоения и трещины на поверхности стальной трубы.

Причины: Серьезные неметаллические включения, остаточные усадочные отверстия или сильное ослабление трубной заготовки.

Осмотр: Существование запрещено.

3. Внешние рубцы

Особенности: Пятна или шрамы на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Прилипание валика, старение, сильный износ или царапины.
• Посторонние предметы или сильный износ транспортировочных роликов.

Осмотр:

• Область шрама следует отшлифовать или удалить частями.
• Для участков труб с рубцами, площадь рубцов, превышающая 10%, должна быть обрезана или зашлифована.
• Рубцы глубиной более 5% толщины стенки следует зашлифовать.
• Фактическое значение толщины стенки и наружного диаметра в месте шлифовки не должно быть меньше минимального значения, требуемого стандартом.

4. Шероховатая поверхность

Особенности: Неровные ямы на поверхности стальной трубы.

Причины:

• Стальная труба слишком долго находится в печи или слишком долго нагревается, в результате чего на ее поверхности образуется толстый оксидный налет, который не очищается должным образом и вкатывается в поверхность стальной трубы.
• Неисправность оборудования для удаления фосфора из воды под высоким давлением, что привело к неполному удалению фосфора.

Осмотр:

• Допускаются локальные шероховатые поверхности, не превышающие отрицательного отклонения толщины стенки.
• Площадь шероховатой поверхности не должна превышать 20% от площади участка трубы с шероховатой поверхностью.
• Шероховатые поверхности, превышающие стандарт, могут быть отшлифованы или обрезаны, при этом фактическая толщина стенки и наружный диаметр в месте шлифовки не должны быть меньше минимального значения, предусмотренного стандартом.
• Серьезные шероховатые поверхности считаются отходами.

5. Зеленая линия

Особенности: Симметричные или асимметричные следы прямой прокатки на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Несоответствие или сильный износ формы отверстия станка для определения диаметра.
• Необоснованная конструкция формы отверстия ролика машины для определения диаметра.
• Холодная прокатка стали.
• Плохая обработка прокатного стана, с небольшими фасками по краям роликов.
• Некачественная сборка роликов, чрезмерные зазоры и т.д.

Осмотр:

• На внешней поверхности корпуса допускается зеленая линия высотой не более 0,2 мм, превышающая стандарт должна быть зашлифована.
• Зеленые линии, ощущаемые руками, не допускаются в трубах емкостей высокого давления. Ощущаемые руками зеленые линии должны быть удалены. Место шлифовки должно быть гладким, без острых углов.
• Трубы общего назначения (конструкционные, жидкостные, гидравлические и т.д.) допускают наличие зеленой линии высотой не более 0,4 мм, а превышающие стандарт должны быть отшлифованы.
• Острые зеленые линии по краям следует зашлифовать.
• Фактические значения толщины стенки и наружного диаметра в месте шлифовки не должны превышать минимального значения, предусмотренного стандартом.

6. Волосяная трещина

Особенности: Непрерывные или прерывистые волосяные трещины на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Подкожные поры или включения в трубной заготовке.
• Неполная очистка поверхности трубной заготовки, присутствуют небольшие трещины.
• Изношенные или старые ролики.
• Низкая точность обработки роликов и т.д.

Осмотр: Видимые волосяные трещины на внешней поверхности стальной трубы не допускаются. Если они есть, они должны быть полностью удалены, а фактические значения толщины стенки и наружного диаметра после удаления не должны быть меньше минимального значения, требуемого стандартом.

7. Сетеподобная трещина

Особенности: Полосатые и спиралевидные мелкие трещины, похожие на рыбью чешую, на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Высокое содержание вредных элементов (например, мышьяка) в трубной заготовке.
• Старение и заедание перфорационных роликов.
• Прилипание направляющих пластин и т.д.

Осмотр: Они должны быть полностью удалены. После удаления фактические значения толщины стенки и наружного диаметра не должны быть меньше минимального значения, предусмотренного стандартом.

8. Царапина

Особенности: Спиральные или прямые дефекты в виде канавок на внешней поверхности стальной трубы, причем дно канавки в основном видно.

Причины:

• Механические царапины возникают в основном на роликовых дорожках, холодильных камерах, при правке и транспортировке.
• Плохая обработка или сильный износ прокатного стана, попадание посторонних предметов в шов валка и т.д.

Осмотр:

• На наружной поверхности стальной трубы допускаются локальные царапины не более 0,5 мм, а царапины более 0,5 мм должны быть зашлифованы. Фактические значения толщины стенки и наружного диаметра в месте шлифовки не должны быть меньше минимального значения, предусмотренного стандартом.
• Острые царапины по краям следует зашлифовать.

9. Дент

Особенности: Внешняя поверхность стальной трубы представляет собой вогнуто-выпуклый феномен, в то время как толщина стенки стальной трубы остается неповрежденной.

Причины:

• Вмятины, вызванные ударом при подъеме.
• Вмятины, вызванные прикусом во время выпрямления.
• Вмятины, вызванные траекторией движения заднего ролика машины для определения диаметра и т.д.

Осмотр: Допускается наличие локальных вмятин, не превышающих отрицательное отклонение внешнего диаметра и имеющих гладкую поверхность. Если они превышают стандарт, их следует срезать.

10. Ударное повреждение

Особенности: Неровные шрамы на внешней поверхности стальной трубы в результате столкновения.

Причины: Может возникнуть из-за различных столкновений в холодной и горячей зонах.

Осмотр:

• На внешней поверхности допускаются локальные повреждения от ударов глубиной не более 0,4 мм.
• Повреждения от ударов, превышающие 0,4 мм, должны быть сглажены, а фактические значения наружного диаметра и толщины стенки в месте шлифовки не должны быть меньше минимального значения, предусмотренного стандартом.
• Выпрямляющая депрессия

Особенности: Спиральное углубление на внешней поверхности стальной трубы.

Причины:

• Неправильная регулировка угла наклона ролика рихтовочного станка и чрезмерное усилие прижима.
• Сильный износ рихтовочного ролика и т.д.

Проверка: Внешняя поверхность стальной трубы должна иметь выпрямляющие впадины без явных острых углов и без выступов на внутренней поверхности, а размер внешнего диаметра должен соответствовать требованиям допусков. Превышающие стандарт выпрямляющие впадины должны быть отрезаны.

12. Сложите

Особенности: Локальные или продольные морщины вдоль стенки стальной трубы с вогнуто-выпуклым внешним видом, а внешняя поверхность представляет собой полосовидное углубление.

Причины:

• Выбор коэффициента расширения отверстия слишком мал.
• Неправильная регулировка прокатного стана приводит к отклонению отверстий или несоответствию центру прокатки.
• Неправильное распределение усилия прижима на каждой раме непрерывного прокатного стана.

Вследствие вышеуказанных причин металл попадает в зазор между роликами во время прокатки, или труба теряет устойчивость, что приводит к образованию морщин на стенках трубы.

Осмотр: Не допускается. Должен быть отрезан или сдан в металлолом.

13. Разрыв

Особенности: Поверхность стальной трубы имеет свойство разрываться и ломаться, в основном на тонкостенных трубах.

Причины:

• Из-за неравномерного нагрева трубной заготовки деформируемая часть оказывается плотной, а низкотемпературная часть подвергается растягивающей прокатке. Когда растягивающее усилие велико, труба разрывается.
• Неправильная регулировка скорости и шва валков на каждой раме непрерывного прокатного стана приводит к вытягиванию и разрыву стали.
• Толщина стенки материнской трубы, подаваемой перфорационной машиной на непрерывный прокатный стан, мала, и деформация металла на непрерывном прокатном стане меньше проектной деформации, что приводит к растяжению и разрыву при большом растягивающем усилии.
• Сама заготовка трубки в некоторых местах имеет сильные включения.

Осмотр: Не допускается. Должен быть отрезан или сдан в металлолом.

Размер не соответствует

1. Неравномерная толщина стенок

Особенности: Толщина стенки стальной трубы неравномерна на одном и том же поперечном сечении, с большой разницей между максимальной и минимальной толщиной стенки.

Причины:

• Неравномерный нагрев заготовки.
• Несоответствие линии прокатки прошивного станка и нестабильная работа центрирующих валков.
• Изношенные или эксцентричные верхние головки.
• Корректировка центрирующего отверстия заготовки.
• Чрезмерная кривизна или перекос заготовки.

Проверка: Измерьте каждую трубу в отдельности и отрежьте неровные концы по толщине стенки.

2. Отклонение толщины стенки

Характеристики: Толщина стенки стальной трубы отклоняется в одном направлении, при этом положительное отклонение называется избыточной толщиной, а отрицательное - недостаточной толщиной.

Причины:

• Неравномерный нагрев заготовки.
• Неправильная регулировка прокалывающего станка.

Инспекция: Измерьте каждую трубу по отдельности и отрежьте концы с отклонениями, либо проведите повторный осмотр всей длины и измените решение, либо отбракуйте трубу.

3. Отклонение наружного диаметра

Особенности: Наружный диаметр стальной трубы выходит за пределы спецификации, при этом положительное отклонение называется негабаритом, а отрицательное - недогабаритом.

Причины:

• Чрезмерный износ типа отверстия просеивающей машины или неправильная конструкция новых типов отверстий.
• Нестабильная температура конечной прокатки.

Проверка: Измерьте каждую трубу в отдельности и измените решение или отбракуйте трубу, если она не соответствует спецификации.

4. Сгибание

Особенности: Изгиб стальной трубы, который не является прямым по всей длине или имеет форму гусиной головы на конце, называется "изгиб гусиной шеи".

Причины:

• Причина - локальное охлаждение водой при ручном тепловом контроле.
• Неправильная регулировка при правке, сильный износ правильных валков.
• Неправильная обработка, сборка и регулировка машины для снятия размеров.
• Изгибы, возникающие при подъеме и транспортировке.

Проверка: При чрезмерном изгибе можно выполнить вторичное выпрямление, в противном случае труба отбраковывается. Изгибы "гусиная шея", которые невозможно выпрямить, следует отрезать.

5. Отклонение в длине

Характеристики: Длина стальной трубы превышает требования, при этом положительное отклонение называется длинной, а отрицательное - короткой длиной.

Причины:

• Длина заготовки превышает стандартную.
• Неустойчивый перекат.
• Неправильное управление во время резки.

Осмотр: Снова обрежьте трубы большой длины или измените суждение, измените суждение или отбракуйте трубы малой длины.