Introduzione e formula di calcolo dell'espansione termica dei tubi in acciaio

Spesso si dice che il tubo espanso a caldo si riferisce a un tubo d'acciaio con una densità relativamente bassa ma una forte contrazione. L'Associazione Nazionale Cinese per gli Standard stabilisce che il tubo d'acciaio espanso a caldo dovrebbe essere un tubo d'acciaio di diametro maggiore espanso e deformato dopo il riscaldamento complessivo del tubo d'acciaio grezzo. La tecnologia di espansione termica consiste nell'espandere il diametro del tubo attraverso la deformazione radiale, ovvero è possibile produrre tubi senza saldatura non standard e modelli speciali utilizzando tubi standard, con costi contenuti ed elevata efficienza produttiva. Si tratta di un metodo di lavorazione comune per i tubi senza saldatura. A causa dello sviluppo di parametri elevati delle caldaie delle centrali elettriche e dello sviluppo su larga scala degli impianti petrolchimici, anche la domanda di tubi senza saldatura di grande diametro è in aumento, ed è difficile per le unità di laminazione tubi produrre tubi senza saldatura con diametri superiori a 508 mm e rapporto diametro esterno/spessore della parete (D/S) > 25. La tecnologia di espansione termica, in particolare la tecnologia di espansione termica a media frequenza relativamente economica, si è gradualmente sviluppata, pertanto

 

L'espansore per tubi a due fasi, utilizzato per tubi in acciaio espansi a caldo, combina in un'unica macchina la tecnologia di espansione del diametro tramite matrice conica, la tecnologia di riscaldamento a induzione a media frequenza digitale e la tecnologia idraulica. Grazie al suo processo razionale, al minore consumo energetico, ai ridotti investimenti di costruzione, all'elevata qualità del prodotto, all'ampia gamma di materie prime e specifiche di prodotto, alla flessibilità e all'adattabilità ai lotti di produzione a basso input, ha sostituito la tradizionale tecnologia di espansione del diametro a trazione nell'industria dei tubi in acciaio.

 

Va notato che le proprietà meccaniche dei tubi in acciaio espansi a caldo sono generalmente leggermente inferiori a quelle dei tubi in acciaio laminati a caldo.

 

Il processo generale di dilatazione termica del tubo consiste nel fissare il tubo alla vite senza fine, inserire un'incudine superiore a forma di cono con un diametro maggiore del diametro del tubo all'altra estremità del tubo e collegare e fissare l'altra vite nel tubo. Il collegamento tra il tubo e l'incudine superiore si trova al di sotto della bobina di riscaldamento a media frequenza. Per contrastare un riscaldamento troppo rapido e la conseguente rottura, è necessario far passare prima dell'acqua nel tubo, avviare il riscaldamento della bobina e, una volta raggiunta la temperatura specificata, la vite che collega il tubo spinge il tubo, in modo che si muova verso l'incudine superiore e si estenda. La conicità dell'incudine superiore aumenta il diametro del tubo. Dopo che l'intero tubo è passato, a causa del processo di dilatazione termica il tubo non sarà dritto, quindi è necessario raddrizzarlo.

Quanto sopra rappresenta il contenuto di base della tecnologia di espansione termica.

 Di seguito è riportata la formula rilevante per il tubo espanso termicamente

 

Workshop ampliato:

acciaio al carbonio: (diametro-spessore)× spessore× 0,02466 = pesot di un metro (kg)

lega: (diametro-spessore)× spessore× 0,02483 = pesodi un metro (kg)

numero di metri dopo l'espansione a caldo:

diametro del tubo originale÷ diametro espanso a caldo× 1.04× lunghezza *

 

misuratori a tubo originali:

lunghezza espansa× (diametro÷ diametro originale del tubo÷ 1.04)

 

velocità:

100000÷ (diametro-spessore originale)× spessore)

 

spessore:

spessore espanso (1 volta) ) = Spessore originale del tubo× 0,92

Spessore espanso (2 volte) = Spessore originale del tubo*0,84

 

Diametro:

Diametro espanso = dimensione dello stampo + spessore espanso× 2

Dimensioni dello stampo: diametro espanso2 * Spessore delle pareti espanse

 

Tolleranza di diametro:

Diametro426 mm, tolleranza±2.5

Diametro 426-630 mm, tolleranza±3

Diametro630 mm, tolleranza±5

 

Ellitticità:

Diametro426 mm, tolleranza±2

Diametro426 mm, tolleranza±3

 

Spessore:

spessore20 mm, tolleranza2 1.5

spessore40 mm,﹢3 2

Tubo per la realizzazione di raccordi per tubi

5 0

 

Dentro e fuori dal graffio:

 

Profondità del graffio: 0,2 mm, lunghezza: 2 cm, è chiamato graffio. Non consentito

Rettilineità: ≤6 metri, la curvatura è di 5 mm,≤12 metri, curvatura 8 mm

 

Ad esempio:

Tubo originale 610*19 espanso a caldo 660*16

Lunghezza originale del tubo: 12,84 metri

Spessore espanso: 19*0,92=17,48 (1 volta)

19*0,84=15,962 volte)

Lunghezza estesa del tubo: 610÷660*1,04*12,84=12,341962

Diametro espanso: 625 + 17,48 * 2 + 1 = 660,96 (1 volta)

625+15,96*2+1=657,92(2 volte)

 

Dimensioni del modulo: 660 - 2 * 16 = 628