Proceso de tubería de acero sin costura expandida en caliente – Historia del desarrollo y situación actual
Historia del desarrollo y situación actual del proceso de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de media y alta frecuencia
El desarrollo de la tecnología de tubos de acero sin costura de expansión térmica de frecuencia media-alta de Guanzhong se puede dividir aproximadamente en tres etapas.: la etapa de formación inicial, la etapa de rápido desarrollo, y la etapa de actualización y optimización. Después de años de desarrollo, La tecnología ha madurado gradualmente y ha formado un sistema industrial relativamente completo en la región de Guanzhong de la provincia de Shaanxi., convertirse en una parte importante de la industria de tubos de acero sin costura de mi país. Basado en las investigaciones y materiales consultados durante mi pasantía., El historial de desarrollo y el estado actual de esta tecnología se detallan a continuación..
2.1 Etapa de Formación Inicial (1980s – 1990s)
En la década de 1980, con la aceleración del proceso de industrialización de China, Comenzó a aparecer la demanda de tubos de acero sin costura de gran diámetro en la industria química del petróleo y en la construcción municipal.. En ese tiempo, La producción de tubos de acero sin costura de China se basó principalmente en el proceso de laminado en caliente., que estaba limitado por el equipo y la tecnología, y era difícil producir tubos de acero sin costura de gran diámetro. Bajo este trasfondo, Algunas empresas de la región de Guanzhong de la provincia de Shaanxi comenzaron a intentar utilizar la tecnología de calentamiento por inducción de frecuencia media para llevar a cabo el procesamiento secundario de tubos de acero sin costura., e inicialmente formó el proceso de expansión de calor de frecuencia media y alta de Guanzhong.
Durante este periodo, El proceso de expansión térmica de media y alta frecuencia de Guanzhong aún se encontraba en la etapa de exploración inicial., con equipos de producción relativamente simples y tecnología atrasada. La mayoría de las empresas utilizaban hornos de calentamiento de frecuencia media simples y equipos de expansión manual., sin medios sistemáticos de control de parámetros de proceso e inspección de calidad. El proceso de producción se basó principalmente en la experiencia de los operadores.. Las principales materias primas eran tubos de acero sin costura de acero al carbono ordinarios., y los productos se utilizaron principalmente en campos de gama baja, como el suministro y drenaje de agua rural y redes de tuberías municipales de pequeña escala.. Las especificaciones del producto eran relativamente únicas., el diámetro estaba generalmente por debajo de DN500, la desviación del espesor de la pared fue grande, la calidad de la superficie era mala, y la tasa de calificación del producto fue solo de aproximadamente 70% – 80%.
Aprendí de los antiguos ingenieros de la empresa de prácticas que durante este período, las condiciones de producción de la empresa eran muy simples. El horno de calentamiento de media frecuencia era una estructura sencilla construida por la propia empresa., que no pudo realizar un control preciso de la temperatura. La velocidad de expansión y la presión fueron completamente controladas por la experiencia del operador.. A veces, debido al control inadecuado de los parámetros, La tubería madre se rompería durante el proceso de expansión., lo que resulta en el desperdicio de materias primas. Al mismo tiempo, el conocimiento de la industria sobre el proceso era relativamente bajo, y muchas empresas y usuarios no reconocieron el proceso, Creer que el rendimiento del tubo de acero sin costura expandido térmicamente no era tan bueno como el del tubo de acero sin costura laminado en caliente., lo que limitó el desarrollo inicial del proceso.
A pesar de las muchas deficiencias, La formación inicial del proceso de expansión térmica de frecuencia media y alta de Guanzhong llenó el vacío de la tecnología de procesamiento secundario de tubos de acero sin costura de gran diámetro de China., y sentó las bases para el posterior desarrollo del proceso. Durante este periodo, Algunas empresas comenzaron a acumular experiencia en producción., optimizar el proceso de producción, Y mejorar gradualmente la calidad del producto y la eficiencia de producción..
2.2 Etapa de desarrollo rápido (2000s – 2015)
Entrando al siglo XXI, con el rápido desarrollo de la economía china, La demanda de tubos de acero sin costura de gran diámetro en la industria química del petróleo., red de tuberías municipales, El poder energético y otros campos han aumentado drásticamente.. Al mismo tiempo, el estado ha aumentado el apoyo a la industria de fabricación de equipos, Y la tecnología de equipos de expansión y calentamiento por inducción de media y alta frecuencia también ha logrado grandes avances., lo que ha brindado una buena oportunidad para el rápido desarrollo del proceso de expansión de calor de media y alta frecuencia de Guanzhong..
Durante este periodo, El proceso de expansión de calor de media y alta frecuencia de Guanzhong ha logrado un rápido desarrollo en términos de escala de producción., Nivel técnico y calidad del producto.. En primer lugar, El número de empresas que adoptan este proceso ha aumentado significativamente.. En la región de Guanzhong de la provincia de Shaanxi han surgido varias empresas de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de media y alta frecuencia., formando un efecto de aglomeración industrial. La escala de producción se ha ampliado continuamente., y la producción anual de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente ha aumentado de decenas de miles de toneladas en la etapa inicial a millones de toneladas.. En segundo lugar, El equipo de producción se ha actualizado continuamente.. Las empresas han eliminado gradualmente los equipos manuales simples e introducido hornos de calentamiento semiautomáticos de media y alta frecuencia., Equipos de expansión hidráulica y equipos sencillos de detección en línea., lo que ha mejorado el nivel de automatización de la producción y la precisión del control de los parámetros del proceso.. En tercer lugar, la calidad del producto ha mejorado significativamente. Mediante la optimización de los parámetros del proceso y la mejora de los medios de control de calidad., La tasa de calificación del producto ha aumentado de 70% – 80% en la etapa inicial para 90% – 95%, Las especificaciones del producto se han vuelto más diversificadas., El diámetro puede alcanzar DN1500., y el rango de espesor de pared es 3 – 30milímetros, que puede satisfacer las necesidades de diferentes campos.
durante la pasantía, Vi el antiguo equipo de producción conservado por la empresa., incluido el horno de calentamiento semiautomático de frecuencia media y el equipo de expansión hidráulica introducidos en 2010. El viejo ingeniero me dijo que después de la introducción de estos equipos, la eficiencia de producción de la empresa se ha incrementado en 50% en comparación con la etapa inicial, y la tasa de calificación del producto también se ha incrementado en casi 20%. Al mismo tiempo, El campo de aplicación del producto también se ha ampliado continuamente., desde el suministro rural inicial de agua y drenaje, Red de tuberías municipales de pequeña escala para la industria química del petróleo., poder energético, maquinaria de ingeniería y otros campos. Por ejemplo, Los tubos de acero sin costura expandidos térmicamente producidos por la empresa se han utilizado ampliamente en los ductos de transmisión de petróleo y gas en el norte de Shaanxi y en los ductos de calefacción municipales en la región de Guanzhong., y han sido reconocidos por los usuarios.
Además, durante este periodo, La comprensión de la industria sobre el proceso de expansión de calor de frecuencia media y alta de Guanzhong también se ha mejorado continuamente.. Empresas e instituciones de investigación relevantes han llevado a cabo investigaciones sobre el principio del proceso y las características técnicas., e inicialmente formó un conjunto de especificaciones de proceso de producción relativamente completo. Algunas empresas locales en Shaanxi también han establecido asociaciones industriales para fortalecer la comunicación y la cooperación., promover el intercambio de tecnología y experiencia, y promover el sano desarrollo de la industria. Sin embargo, durante este periodo, El proceso de expansión de calor de media y alta frecuencia de Guanzhong todavía tiene algunos problemas., como la gran brecha en el nivel técnico entre las empresas, la grave homogeneización de los productos, el alto consumo de energía del proceso, y la falta de tecnología central, que han puesto peligros ocultos para el desarrollo posterior de la industria.
2.3 Etapa de actualización y optimización (2016 – Presente)
Desde 2016, con el avance continuo de la transformación y modernización de la industria manufacturera de China, la implementación de la “doble carbono” objetivo y las cada vez más estrictas políticas de protección ambiental, El proceso de expansión de calor de media y alta frecuencia de Guanzhong ha entrado en una etapa crítica de actualización y optimización.. Las empresas han aumentado la inversión en investigación y desarrollo tecnológico., Actualización de equipos y transformación de protección ambiental., y el proceso ha ido avanzando paulatinamente hacia la inteligencia, ecologización y alta gama, y el nivel de desarrollo de la industria ha mejorado significativamente.
La actualización inteligente es una dirección importante en esta etapa.. Un gran número de empresas han introducido equipos de producción y sistemas de control inteligentes., como sistemas de control PLC, termómetros infrarrojos, medidores de espesor ultrasónicos en línea y otros equipos, Para realizar el ajuste automático y el monitoreo en tiempo real de parámetros básicos como la temperatura de calentamiento., velocidad de expansión y presión del tapón.
Déjame darte un ejemplo que vi con mis propios ojos durante las prácticas.: en la línea de producción inteligente, el personal solo necesita ingresar el modelo de especificación del producto (como DN800, espesor de pared 10 mm) en el sistema de control, y el sistema llamará automáticamente a los parámetros de proceso preestablecidos. El horno de calentamiento de frecuencia intermedia ajustará automáticamente la potencia de calentamiento de acuerdo con los datos proporcionados por el termómetro infrarrojo para garantizar que la temperatura de calentamiento de la tubería de acero sea uniforme y estable.; El equipo de expansión ajustará automáticamente la velocidad de avance del tapón y la presión de expansión de acuerdo con los datos del espesor de la pared proporcionados por el medidor de espesor ultrasónico en línea para garantizar que la desviación del espesor de la pared de la tubería de acero se controle dentro del rango permitido.; Todos los datos durante el proceso de producción se cargarán en el sistema de gestión de producción de la empresa en tiempo real.. El personal puede comprobar el progreso de la producción y la calidad del producto en cualquier momento a través de ordenadores o teléfonos móviles.. Una vez que ocurren anomalías en los parámetros, El sistema emitirá una alarma y se ajustará automáticamente a tiempo., Lo que reduce efectivamente el error de la operación manual y mejora la tasa de calificación del producto y la eficiencia de producción.. Según las estadísticas empresariales, después de la actualización inteligente, La tasa de calificación del producto ha aumentado de 92% a más de 98%, La eficiencia de la producción ha aumentado en 30%, y el costo de la mano de obra ha disminuido en 25%.
La producción verde es otra importante dirección de desarrollo de esta etapa.. Con las cada vez más estrictas políticas de protección ambiental, Se han eliminado gradualmente los procesos de producción que consumen mucha energía y son muy contaminantes., y el proceso de expansión de calor de media y alta frecuencia de Guanzhong también ha optimizado continuamente la estructura de consumo de energía y reduciendo las emisiones contaminantes.. Por un lado, Las empresas han modernizado y transformado los hornos de calefacción., adoptó nuevos hornos de calefacción que ahorran energía, Mejora de la eficiencia en la utilización de la energía y reducción del consumo de energía eléctrica.. Por ejemplo, El consumo de energía del horno de calentamiento de frecuencia intermedia original fue de 800 kWh/tonelada de tubería de acero., y el consumo de energía del horno de calefacción mejorado que ahorra energía se redujo a 650 kWh/tonelada de tubería de acero.. Cada tonelada de tubo de acero puede ahorrar 150kWh de energía eléctrica. en un año, Sólo el coste del consumo de energía se puede ahorrar en varios millones de yuanes.. Por otro lado, Las empresas han establecido un sistema completo de tratamiento de residuos y gases residuales., que purifica los gases residuales generados durante el proceso de producción antes de su emisión., y recicla los residuos para realizar “convirtiendo los residuos en tesoros”. Por ejemplo, Los residuos de incrustaciones de óxido generados durante el proceso de producción se pueden utilizar como materia prima para materiales de construcción después de la trituración y cribado., que no sólo reduce la contaminación ambiental, pero también crea ciertos beneficios económicos.
La actualización de alta gama también es una tendencia importante en esta etapa.. Con la mejora continua de la demanda del mercado., Los tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de acero al carbono ordinarios ya no pueden satisfacer las necesidades de la industria química del petróleo., petróleo y gas en aguas profundas, equipos de alta gama y otros campos. Las empresas han comenzado a aumentar la inversión en la investigación y el desarrollo de tecnología de producción de alta resistencia., tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de aleación resistente a la corrosión, roto a través de una serie de tecnologías centrales, y realizó la localización de productos de alta gama.. Por ejemplo, optimizando los parámetros del proceso y mejorando los métodos de calentamiento, Las empresas han producido con éxito tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de alta resistencia, como Q355 y Q460., así como tubos de acero inoxidable sin costura expandidos térmicamente, como 304 y 316l. El rendimiento de estos productos ha alcanzado el nivel avanzado internacional., rompió el monopolio de las empresas extranjeras, y ha sido ampliamente utilizado en la transmisión de petróleo y gas en aguas profundas., Equipos químicos de alta gama y otros campos.. En 2017, La Asociación de la Industria del Hierro y el Acero de China emitió la norma grupal T/CISA 002-2017 “Tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de frecuencia intermedia para calderas de alta presión”. En 2023, el GB 5310 estándar incluido oficialmente tubos de acero expandidos por calor de frecuencia intermedia, marcando que el desarrollo del proceso de expansión térmica de frecuencia intermedia ha entrado en una nueva etapa.
Además, durante esta etapa, El ámbito de aplicación del proceso de expansión térmica de frecuencia media y alta de Guanzhong también se ha ampliado continuamente., extendiéndose gradualmente desde campos tradicionales como la industria química del petróleo y la red de tuberías municipales hasta campos emergentes como el petróleo y el gas de aguas profundas., Nuevas energías y equipos de alta gama.. Según los últimos datos de la sucursal de tubos de acero de la Asociación de Estructuras de Acero de China en 2025, Se alcanzó la producción de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de alta gama de China. 3.2 millones de toneladas en 2024, un aumento interanual de 15.4%, contabilidad de 17.2% de la producción total de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente. Entre ellos, la proporción de productos de alta gama de la expansión de calor de frecuencia media y alta de Guanzhong alcanzó más de 90%, mostrando una buena perspectiva de desarrollo. Al mismo tiempo, La comprensión técnica del proceso de expansión de calor de frecuencia intermedia se ha mejorado continuamente.. La industria se ha dado cuenta gradualmente de que, aunque el proceso de expansión de calor de tipo empuje de calentamiento por inducción de frecuencia intermedia es calentamiento local, en comparación con el proceso general de expansión de calefacción, No tiene ningún impacto obvio en la deformación por expansión.. Mientras se fortalezca el control de calidad, La calidad del producto se puede garantizar..
Sin embargo, También noté que aunque el proceso de expansión térmica de media y alta frecuencia de Guanzhong ha logrado grandes avances durante esta etapa, La brecha en el nivel técnico entre diferentes empresas sigue siendo grande.. Grandes empresas, confiando en su capital y ventajas tecnológicas, han realizado una producción inteligente y verde, Con una fuerte calidad del producto y competitividad.; mientras que algunas pequeñas y medianas empresas, debido a capital insuficiente y tecnología atrasada, Todavía utilizamos equipos y procesos de producción tradicionales., con calidad de producto desigual, Consumo excesivo de energía y emisiones contaminantes., enfrentando el riesgo de ser eliminados por el mercado. Esta situación polarizada también restringe el nivel general de desarrollo del proceso de tubos de acero sin costura expandidos térmicamente de media y alta frecuencia Guanzhong de China..
Tubería sin costura expandida en caliente – Resumen de enlaces de procesos centrales
Tubos ERW NEGRO. Soldado por resistencia eléctrica (REG) Los tubos se fabrican a partir de bobinas laminadas en caliente. / Rendijas. Todas las bobinas entrantes se verifican según el certificado de prueba recibido de la acería para determinar sus propiedades químicas y mecánicas.. La tubería ERW se conforma en frío hasta darle forma cilíndrica, no formado en caliente.
La tubería sin costura se fabrica extruyendo el metal a la longitud deseada.; por lo tanto, la tubería ERW tiene una junta soldada en su sección transversal, mientras que la tubería sin costura no tiene ninguna junta en su sección transversal a lo largo de su longitud. En tubería sin costura, no hay soldaduras ni juntas y está fabricado a partir de palanquillas redondas sólidas.
El 3 elementos de dimensión de tubería Estándares de dimensión de tubería de acero al carbono y inoxidable (ASME B36.10M & B36.19M) Programa de tamaño de tubería (Cronograma 40 & 80 tubo de acero significa) Medios del tamaño nominal de la tubería (NPS) y diámetro nominal (DN) Tabla de dimensiones de tubos de acero (Tabla de tallas) Horario de clases de peso de tubería (WGT)
Los tubos sin costura se fabrican mediante un proceso de perforación., donde un tocho sólido se calienta y se perfora para formar un tubo hueco. Tuberías soldadas, por otro lado, Se forman uniendo dos bordes de placas o bobinas de acero mediante diversas técnicas de soldadura..
La tubería de acero al carbono es altamente resistente a golpes y vibraciones, lo que la hace ideal para transportar agua., aceite & Gas y otros fluidos debajo de las carreteras.. Dimensiones Tamaño: 1/8″ a 48″ / Espesor de DN6 a DN1200: Sch 20, ETS, 40, XS, 80, 120, 160, Tipo XXS: Superficie de tubería sin costura o soldada: Cebador, Aceite antioxidante, FBE, 2educación física, 3Material recubierto de LPE: ASTM A106B, A53, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, Servicio X70: Corte, biselado, Enhebrado, Ranurado, Revestimiento, galvanizado
Tipo A- Se utiliza donde hay un amplio espacio para la cabeza disponible. Es deseable una elevación específica. Tipo B- Se utiliza donde el espacio libre es limitado. El accesorio para la cabeza es una sola orejeta. Tipo C- Se utiliza donde el espacio libre es limitado. El accesorio para la cabeza se realiza mediante orejetas una al lado de la otra.
