โดยทั่วไปเรามักกล่าวว่า ท่อเหล็กขยายด้วยความร้อน หมายถึง ท่อเหล็กที่มีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ แต่มีการหดตัวสูง สมาคมมาตรฐานแห่งชาติจีนกำหนดว่า ท่อเหล็กขยายด้วยความร้อนควรเป็นท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่า ซึ่งถูกขยายและเปลี่ยนรูปหลังจากให้ความร้อนทั่วทั้งท่อเหล็กดิบ เทคโนโลยีการขยายตัวด้วยความร้อนคือการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อผ่านการเปลี่ยนรูปในแนวรัศมี กล่าวคือ สามารถผลิตท่อไร้รอยต่อแบบไม่มาตรฐานหรือแบบพิเศษได้โดยใช้ท่อมาตรฐาน ซึ่งมีต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพการผลิตสูง เป็นวิธีการแปรรูปท่อไร้รอยต่อที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากพัฒนาการของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าที่มีพารามิเตอร์สูงและการพัฒนาโรงงานปิโตรเคมีขนาดใหญ่ ความต้องการท่อไร้รอยต่อขนาดใหญ่จึงเพิ่มขึ้น และเป็นเรื่องยากสำหรับหน่วยรีดท่อที่จะผลิตท่อไร้รอยต่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 508 มม. อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกต่อความหนาของผนัง (D/S) > 25 เทคโนโลยีการขยายตัวด้วยความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการขยายตัวด้วยความร้อนความถี่ปานกลางที่มีต้นทุนค่อนข้างต่ำ จึงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
เครื่องขยายท่อแบบสองขั้นตอนที่ใช้สำหรับท่อเหล็กขยายร้อน ผสานรวมเทคโนโลยีการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางด้วยแม่พิมพ์ทรงกรวย เทคโนโลยีการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่กลางดิจิทัล และเทคโนโลยีไฮดรอลิกไว้ในเครื่องเดียว ด้วยกระบวนการที่เหมาะสม การใช้พลังงานต่ำ การลงทุนในการก่อสร้างต่ำ คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดี ความหลากหลายของวัตถุดิบและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ความยืดหยุ่น และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับการผลิตจำนวนมากด้วยต้นทุนต่ำ จึงเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางแบบดึงแบบดั้งเดิมในอุตสาหกรรมท่อเหล็ก
ควรทราบว่า คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กที่ผ่านกระบวนการขยายตัวด้วยความร้อนโดยทั่วไปจะด้อยกว่าท่อเหล็กที่ผ่านกระบวนการรีดร้อนเล็กน้อย
กระบวนการขยายตัวทางความร้อนของท่อโดยทั่วไปคือ การยึดท่อไว้กับสกรูนำ จากนั้นใส่หัวต่อรูปทรงกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเข้าไปที่ปลายอีกด้านของท่อ แล้วเชื่อมต่อและยึดสกรูอีกตัวเข้ากับท่อ การเชื่อมต่อระหว่างท่อและหัวต่อจะอยู่ด้านล่างของขดลวดความร้อนความถี่กลาง เพื่อป้องกันการร้อนเร็วเกินไปจนแตก จำเป็นต้องส่งน้ำเข้าไปในท่อก่อน เริ่มให้ความร้อนแก่ขดลวด และหลังจากถึงอุณหภูมิที่กำหนดแล้ว สกรูที่เชื่อมต่อท่อจะดันท่อ ทำให้ท่อเคลื่อนที่เข้าหาหัวต่อและขยายตัว หัวต่อรูปทรงกรวยจะขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ หลังจากที่ท่อผ่านไปจนสุดแล้ว ท่อจะไม่ตรงเนื่องจากกระบวนการขยายตัวทางความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดัดให้ตรง
ข้างต้นเป็นเนื้อหาพื้นฐานของเทคโนโลยีการขยายตัวทางความร้อน
สูตรที่เกี่ยวข้องของท่อขยายตัวเนื่องจากความร้อนมีดังต่อไปนี้
น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น:
เหล็กกล้าคาร์บอน: (เส้นผ่านศูนย์กลาง-ความหนา)× ความหนา× 0.02466 = น้ำหนักตันของหนึ่งเมตร (กิโลกรัม)
โลหะผสม: (เส้นผ่านศูนย์กลาง-ความหนา)× ความหนา× 0.02483 = น้ำหนักหนึ่งเมตร (กก.)
จำนวนเมตรหลังจากการขยายตัวด้วยความร้อน:
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อเดิม÷ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ขยายตัวด้วยความร้อน× 1.04× ความยาว *
มิเตอร์หลอดดั้งเดิม:
ความยาวที่ขยายออก× (เส้นผ่านศูนย์กลาง)÷ เส้นผ่านศูนย์กลางท่อเดิม÷ 1.04)
ความเร็ว:
100000÷ (เส้นผ่านศูนย์กลาง-ความหนาเดิม)× ความหนา)
ความหนา:
ความหนาที่ขยายออก (1 เท่า) = ความหนาของท่อเดิม× 0.92
ความหนาที่ขยายออก (2 เท่า) = ความหนาของท่อเดิม * 0.84
เส้นผ่านศูนย์กลาง :
เส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อขยาย = ขนาดแม่พิมพ์ + ความหนาเมื่อขยาย× 2
ขนาดแม่พิมพ์: เส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อขยายออก—2 * ความหนาของผนังที่ขยายออก
ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง:
เส้นผ่านศูนย์กลาง<ค่าความคลาดเคลื่อน 426 มม.±2.5
เส้นผ่านศูนย์กลาง 426-630 มม. ค่าความคลาดเคลื่อน±3
เส้นผ่านศูนย์กลาง>ค่าความคลาดเคลื่อน 630 มม.±5
ความรี:
เส้นผ่านศูนย์กลาง<ค่าความคลาดเคลื่อน 426 มม.±2
เส้นผ่านศูนย์กลาง>ค่าความคลาดเคลื่อน 426 มม.±3
ความหนา:
ความหนา≤ความคลาดเคลื่อน 20 มม.﹢2 —1.5
ความหนา≤40 มม.,﹢3 —2
ท่อสำหรับทำข้อต่อท่อ
﹢5 —0
ด้านในและด้านนอกของรอยขีดข่วน:
ความลึกของรอยขีดข่วน: 0.2 มม., ความยาว: 2 ซม. เรียกว่ารอยขีดข่วน ไม่อนุญาตให้มี
ความตรง: ≤ยาว 6 เมตร โค้งงอได้ 5 มิลลิเมตร≤ความยาว 12 เมตร ส่วนโค้งงอ 8 มิลลิเมตร
ตัวอย่างเช่น:
หลอดเดิม 610*19 ขยายร้อน 660*16
ความยาวท่อเดิม: 12.84 เมตร
ความหนาเมื่อขยาย: 19*0.92=17.48 (1 ครั้ง)
19*0.84=15.96(2 ครั้ง)
ความยาวเมื่อขยายท่อ: 610 ÷ 660 * 1.04 * 12.84 = 12.341962
เส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อขยาย: 625 + 17.48 * 2 + 1 = 660.96 (1 ครั้ง)
625+15.96*2+1=657.92(2 ครั้ง)
ขนาดโมดูล: 660 - 2 * 16 = 628