Scienza delle attrezzature: cos'è la macchina per tubi ERW?

Quali tipi di tubi in acciaio possono essere prodotti dalla macchina per tubi ERW e in quali aree vengono utilizzati questi tubi in acciaio?​

Con i suoi vantaggi di produzione efficienti e a basso costo, Macchina per tubi ERW è in grado di produrre tubi in acciaio saldati a resistenza a fessura diritta (tubi in acciaio ERW) di varie specifiche e materiali. Esistono numerose tipologie di prodotti in base al diametro del tubo, allo spessore delle pareti, al materiale e ai metodi di trattamento superficiale, e sono ampiamente utilizzati in vari campi come l'ingegneria municipale, la trasmissione di energia, la produzione di macchinari e l'edilizia.​

Dal punto di vista del tipo di prodotto, innanzitutto, in base alla classificazione del diametro del tubo, la macchina per tubi saldati a resistenza può produrre tubi saldati di piccolo diametro (diametro del tubo ≤50 mm), tubi saldati di diametro medio (diametro del tubo 50-200 mm) e tubi saldati di grande diametro (diametro del tubo 200-630 mm). I tubi saldati di piccolo diametro sono generalmente tubi a parete sottile (spessore della parete 0,5-3 mm). Specifiche comuni come DN15 (diametro del tubo 15 mm), DN20 (20 mm), ecc., realizzate principalmente in acciaio a basso tenore di carbonio e la superficie è spesso zincata (ovvero tubi saldati zincati). Questo tubo in acciaio ha una buona resistenza alla corrosione e viene utilizzato in progetti comunali per tubi di approvvigionamento idrico e di drenaggio interni ed esterni, come tubi di ingresso dell'acqua del rubinetto e diramazioni di drenaggio dei bagni negli edifici residenziali; nel campo della produzione meccanica, può essere utilizzato come tubi dell'olio idraulico e condutture pneumatiche per piccole apparecchiature meccaniche. A causa del loro diametro ridotto e del peso leggero, sono convenienti per la disposizione interna dell'attrezzatura.​

Lo spessore delle pareti dei tubi saldati di medio diametro è per lo più compreso tra 3 e 10 mm e i materiali comprendono acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio a bassa lega. Alcuni di essi saranno trattati con rivestimento anticorrosione (come il rivestimento in asfalto epossidico al carbone). Nel campo della trasmissione di energia, viene spesso utilizzato nelle condotte di trasporto del gas urbano a media e bassa pressione, come le diramazioni del gas nelle comunità, che possono soddisfare i requisiti di tenuta e resistenza alla pressione del trasporto del gas; nel settore edile, può essere utilizzato come materia prima per impalcature, pali verticali e barre trasversali, e la sua resistenza può supportare i carichi di costruzione ed è conveniente rispetto ai tubi in acciaio senza saldatura. Lo spessore della parete dei tubi saldati di diametro maggiore è solitamente di 10-20 mm e il materiale è principalmente acciaio a bassa lega. Viene utilizzato principalmente nelle condotte del riscaldamento centralizzato urbano e nelle condotte idriche di circolazione industriale. Ad esempio, le tubazioni principali che trasportano l'acqua di raffreddamento nelle fabbriche devono resistere a determinate pressioni e temperature. L'elevata resistenza dell'acciaio bassolegato e la sigillatura dopo la saldatura possono garantire il funzionamento stabile e a lungo termine della tubazione.​

In base alla classificazione del materiale, le macchine per tubi saldati a resistenza possono produrre tubi saldati in acciaio a basso tenore di carbonio, tubi saldati in acciaio a bassa lega e tubi saldati in acciaio inossidabile. I tubi saldati in acciaio a basso tenore di carbonio (come il materiale Q235) hanno la produzione maggiore e il costo più basso. Sono adatti per scenari con requisiti di bassa resistenza, come i normali tubi di approvvigionamento idrico e di drenaggio e le diramazioni del gas; I tubi saldati in acciaio a basso tenore di carbonio (come il materiale Q345) hanno elementi di lega aggiunti come manganese e silicio e sono del 30% -50% più alti rispetto ai tubi saldati in acciaio a basso tenore di carbonio. Possono essere utilizzati nella fornitura di acqua ad alta pressione e in condotte a pressione industriali, come le condotte di mandata dei fluidi di processo negli impianti chimici; i tubi saldati in acciaio inossidabile (come i materiali 304 e 316) hanno un'eccellente resistenza alla corrosione e possono essere utilizzati in ambienti acidi e alcalini. Sono utilizzati nelle industrie di trasformazione alimentare per convogliare materie prime alimentari e condotte per la pulizia dell'acqua, e nell'industria medica per condotte di trasporto di fluidi per dispositivi medici per evitare la contaminazione dei materiali.​

A seconda del metodo di trattamento superficiale, può anche essere suddiviso in tubi neri (non trattati), tubi zincati, tubi rivestiti in plastica, ecc. I tubi neri vengono utilizzati principalmente in condutture temporanee o scene in cui è richiesta una lavorazione secondaria in situazioni successive. Ad esempio, come tubo di collegamento dell'elemento nei progetti di strutture in acciaio, nelle applicazioni successive è necessaria la vernice antiruggine; i rivestimenti in plastica sono rivestiti con polietilene, resina epossidica e altri rivestimenti plastici sulle pareti interne ed esterne dei tubi saldati. Oltre alla resistenza alla corrosione, possono anche ridurre le incrostazioni della parete interna del tubo. Sono adatti per il convogliamento di liquami, acque reflue chimiche e altri mezzi altamente corrosivi, come le condotte di trasporto delle acque reflue degli impianti di trattamento delle acque reflue.​

A quali specifiche operative è necessario prestare attenzione durante l'uso della macchina per tubi ERW e come eseguire la manutenzione quotidiana?​

Essendo un'apparecchiatura industriale di alta precisione, il funzionamento standardizzato è la chiave per garantire la sicurezza della produzione e la qualità del prodotto. Allo stesso tempo, la manutenzione scientifica giornaliera può prolungare la durata dell'apparecchiatura e ridurre i tempi di inattività per guasti.​

In termini di specifiche operative, è necessario prepararsi prima di avviare la macchina. Gli operatori devono indossare dispositivi di protezione, come elmetti di sicurezza, guanti antiscottatura e occhiali protettivi per evitare danni causati da schizzi di metallo ad alta temperatura durante la saldatura; controllare lo stato di ciascun componente dell'attrezzatura, incluso se il sistema di tensione dello svolgitore è normale, se il sistema a rulli della macchina formatrice è allineato, se gli elettrodi o le bobine di induzione della saldatrice sono usurati e se il livello del liquido di raffreddamento del sistema di raffreddamento è sufficiente. Se i componenti sono allentati, usurati o insufficienti, devono essere regolati, sostituiti o integrati in tempo. È severamente vietato operare con difetti. Dopo aver avviato la macchina, è necessaria la produzione di prova. Innanzitutto, inserire piccoli lotti di materie prime in nastri di acciaio, osservare la precisione della formatura e la qualità della saldatura del tubo saldato (ad esempio se sono presenti non saldature o crepe). Solo dopo aver confermato che il primo prodotto è qualificato attraverso l'apparecchiatura di rilevamento (come un rilevatore di difetti a ultrasuoni) è possibile entrare nella fase di produzione di massa; durante il processo produttivo, l'operatore deve monitorare in tempo reale i parametri di funzionamento dell'attrezzatura, come corrente di saldatura, tensione, pressione dei rulli di estrusione e velocità di trasporto del nastro di acciaio. Se i parametri fluttuano in modo anomalo, la macchina deve essere arrestata immediatamente per evitare che i prodotti di massa vengano scartati o danni alle apparecchiature a causa di parametri fuori controllo. Inoltre, è necessario prestare attenzione al controllo di qualità delle materie prime dei nastri di acciaio. È severamente vietato utilizzare nastri di acciaio con forte ruggine, graffi o deviazioni di spessore sulla superficie. Questo tipo di nastro di acciaio comporterà difficoltà di formatura, aumenterà i difetti di saldatura e aumenterà il rischio di guasti alle apparecchiature.​

La manutenzione giornaliera deve essere eseguita in base a un ciclo e può essere suddivisa in manutenzione giornaliera, manutenzione settimanale e manutenzione mensile. Il focus della manutenzione quotidiana è la pulizia e l'ispezione di base: una volta completata la produzione, pulire i detriti di nastri di acciaio e le macchie di olio sulla superficie dell'attrezzatura, in particolare gli schizzi di metallo vicino alla saldatrice per evitare che l'accumulo influenzi la dissipazione del calore dei componenti; controllare il sistema di raffreddamento, pulire le impurità nel serbatoio dell'acqua di raffreddamento e rabboccare il liquido di raffreddamento (se si utilizza acqua per il raffreddamento, è necessario aggiungere regolarmente agenti antiruggine per evitare la ruggine del serbatoio dell'acqua); controllare il livello dell'olio lubrificante in ogni zona di trasmissione, come la scatola ingranaggi dello svolgitore e la macchina da taglio. Se il livello dell'olio è troppo basso, aggiungere il modello corrispondente di olio lubrificante. La manutenzione settimanale richiede un'ispezione approfondita dei componenti chiave: smontare gli elettrodi o le bobine di induzione della saldatrice, verificare se la superficie è bruciata o deformata, se c'è una leggera bruciatura può essere riparata mediante molatura e deve essere sostituita se grave; controllare i cuscinetti a rulli della macchina formatrice e ruotare i rulli per avvertire un rumore bloccato o anomalo. In caso di anomalie, i cuscinetti devono essere smontati, pulire l'olio e il grasso interni e, se necessario, sostituire i cuscinetti; verificare l'usura dell'utensile della sbavatrice, misurare la dimensione dell'utensile. Se l'entità dell'usura supera il valore specificato (solitamente 0,5 mm), è necessario regolare la posizione dell'utensile o sostituire un nuovo utensile per garantire l'effetto di rimozione delle bave. La manutenzione mensile richiede una manutenzione e una calibrazione complete: i sistemi di rulli della calibratrice e della raddrizzatrice vengono calibrati accuratamente e il parallelismo e la perpendicolarità dei rulli vengono misurati utilizzando un collimatore laser. Se la deviazione supera il limite, correggerla regolando i bulloni; controllare se l'impianto elettrico dell'apparecchiatura, compresi i terminali nel quadro elettrico, e se i parametri dell'inverter sono normali, pulire la polvere nel quadro elettrico ed evitare l'accumulo di polvere che causa cortocircuiti nei componenti elettrici; eseguire test funzionali sui dispositivi di protezione di sicurezza dell'apparecchiatura (come pulsanti di arresto di emergenza e guardrail) per garantire che siano sensibili ed efficaci. Se il dispositivo di protezione risulta danneggiato è necessario ripararlo o sostituirlo immediatamente. È severamente vietato utilizzare l'apparecchiatura in assenza di protezioni di sicurezza.​

Quali guasti comuni possono verificarsi durante il funzionamento della macchina per tubi ERW e quali sono le soluzioni corrispondenti?​

Durante il funzionamento a lungo termine di Macchina per tubi ERW , a causa di fattori quali la qualità delle materie prime, il metodo operativo, l'usura dei componenti, ecc., possono verificarsi vari guasti. Identificare tempestivamente la causa del guasto e adottare soluzioni mirate è la chiave per garantire una produzione continua.​
Il primo difetto comune è "saldatura non saldata", che si manifesta come spazi vuoti sulla saldatura del tubo saldato. Durante il rilevamento, il rilevatore di difetti a ultrasuoni mostra che all'interno della saldatura è presente un'area non fusa. Ci sono tre ragioni principali per il guasto: in primo luogo, la corrente o la tensione di saldatura è insufficiente, con la conseguenza che la temperatura del bordo del tubo grezzo non raggiunge la temperatura di saldatura; in secondo luogo, la pressione del rullo di estrusione è troppo piccola e il bordo del tubo grezzo non può essere completamente estruso e fuso; in terzo luogo, sono presenti macchie di olio e ruggine sul bordo del nastro di acciaio, che influiscono sulla conduzione della corrente e sulla fusione del metallo. La soluzione va affrontata in modo mirato: se si tratta di un problema parametrico, occorre aumentare gradualmente la corrente di saldatura (il range di regolazione non è superiore al 5%) e aumentare opportunamente la pressione del rullo di estrusione. Dopo la regolazione, la qualità della saldatura viene rilevata mediante saldatura di prova fino a quando la saldatura non è completamente penetrata. Se si tratta di un problema sui bordi del nastro, è necessario aggiungere un dispositivo di pulizia dopo lo svolgitore e le macchie di olio e ruggine sui bordi del nastro vengono rimosse mediante pulizia con liquidi alcalini e lavaggio con acqua ad alta pressione per garantire che la pulizia del bordo del nastro soddisfi gli standard prima di entrare nel processo di saldatura dello stampaggio.​

Il secondo difetto è che "l'ellitticità della cornice del tubo saldato supera lo standard", ovvero la sezione trasversale del tubo saldato non è rotonda e la differenza tra il diametro massimo e il diametro minimo supera la tolleranza specificata (solitamente l'1% del diametro del tubo). Questo guasto è causato principalmente dal disallineamento del sistema di rulli della macchina formatrice, da una tensione instabile del nastro di acciaio o da un'insufficiente precisione del sistema di rulli della macchina calibratrice. Le soluzioni sono le seguenti: Innanzitutto, controllare se il rullo orizzontale della macchina formatrice è allineato con il rullo verticale, utilizzare una livella e un righello per misurare la posizione del sistema a rulli. In caso di disallineamento, regolare i bulloni di fissaggio del sistema a rulli, regolare il rullo orizzontale sullo stesso piano orizzontale e regolare il rullo verticale in modo che sia perpendicolare all'asse del tubo grezzo; in secondo luogo, controllare il sistema di controllo della tensione dello svolgitore. Se la tensione è troppo alta o troppo bassa, il sensore di tensione deve essere calibrato, reimpostare i parametri di tensione per garantire la stabilità della tensione durante il processo di trasporto del nastro di acciaio; se l'ellitticità supera ancora lo standard dopo la regolazione di cui sopra, controllare i rulli calibratori della macchina calibratrice diametro, misurare la rotondità e la coassialità dei rulli, sostituire i rulli calibratori gravemente usurati e ricalibrare la spaziatura dei rulli calibratori per garantire che i tubi saldati siano soggetti a una forza uniforme durante il processo di dimensionamento.​

Il terzo tipo di guasto è il "guasto del sistema di raffreddamento della saldatrice", che si manifesta con una pressione insufficiente del sistema di raffreddamento, una temperatura eccessiva del liquido di raffreddamento e persino un allarme dell'apparecchiatura. La causa del guasto potrebbe essere un tubo del liquido di raffreddamento ostruito, un danno alla pompa dell'acqua di raffreddamento o il deterioramento del liquido di raffreddamento. Soluzione: innanzitutto spegnere l'alimentazione elettrica dell'apparecchiatura, smontare i giunti dei tubi del sistema di raffreddamento, utilizzare una pistola ad aria compressa ad alta pressione per spurgare i tubi e rimuovere le impurità (come detriti metallici, incrostazioni) nei tubi. Se la tubazione è gravemente ostruita, è possibile utilizzare una soluzione di acido citrico per bagnare i tubi e sciacquarli; se la pressione è ancora insufficiente dopo lo spurgo, controllare se il motore della pompa dell'acqua di raffreddamento funziona normalmente, misurare la pressione di ingresso e di uscita della pompa dell'acqua. Se la pompa dell'acqua è danneggiata, sostituirla con una pompa dell'acqua dello stesso tipo; contemporaneamente controllare il pH (valore pH) del liquido di raffreddamento. Se il valore del pH è inferiore a 7 (acido) o superiore a 10 (alcalino), è necessario sostituire un nuovo liquido di raffreddamento e aggiungere in proporzione un agente antiruggine e uno stabilizzatore per evitare che il liquido di raffreddamento corroda i tubi e i componenti dell'apparecchiatura.​

Il quarto difetto è la "sbavatura incompleta", ovvero restano evidenti bave sulle superfici interne ed esterne del tubo saldato, superiori ai requisiti standard (solitamente l'altezza della bava non supera 0,1 mm). Le cause principali del guasto sono l'usura della macchina utensile sbavatrice, l'offset della posizione dell'utensile o la velocità dell'utensile insufficiente. Soluzione: controllare innanzitutto lo stato di usura dell'utensile. Se il bordo dell'utensile diventa smussato, è necessario sostituire un nuovo utensile. Dopo la sostituzione, regolare la profondità di contatto tra l'utensile e il tubo saldato (solitamente 0,2-0,3 mm) per garantire che l'utensile possa tagliare completamente la bava; se l'utensile non è usurato, è necessario regolare le posizioni radiale e assiale dell'utensile per allineare l'utensile alla posizione della bava di saldatura per evitare perdite dovute alla deviazione della posizione; se la posizione e l'utensile sono normali, controllare la velocità del motore di azionamento dell'utensile. Se la velocità è inferiore al valore impostato, regolare i parametri dell'inverter per aumentare la velocità dell'utensile, migliorare la capacità di taglio e garantire che la bava venga completamente rimossa.​