Ketebalan yang tidak merata (yaitu ketebalan dinding yang tidak konsisten) selama produksi pipa bundar merupakan masalah kualitas yang umum. Penyebabnya rumit dan melibatkan berbagai aspek seperti bahan mentah, peralatan, proses, dan pengendalian. Berikut analisa detail penyebabnya:
Penyebab inti: Deformasi tidak homogen
Inti dari semua masalah ketebalan yang tidak rata terletak pada kenyataan bahwa selama proses pembentukan (penggulungan, peregangan, pembengkokan) atau pengelasan, tegangan, regangan atau kondisi panas yang dialami oleh berbagai bagian material pipa tidak konsisten, sehingga mengakibatkan aliran atau kontraksi logam tidak merata.
Analisis terperinci tentang klasifikasi penyebab
1. Faktor bahan baku
- Kualitas tabung billet/strip baja yang tidak merata:Billet tabung bundar yang digunakan untuk penindikan atau baja strip yang digunakan untuk pipa las pada dasarnya memiliki pemisahan komposisi kimia, inklusi internal, atau ketebalan asli yang tidak rata (untuk baja strip). Cacat ini akan diperbesar selama proses deformasi berikutnya.
- Pemanasan tidak merata (terutama untuk tabung mulus):Sebelum penggulungan dan penindikan panas, billet tabung dipanaskan secara tidak merata di dalam tungku pemanas, sehingga terjadi perbedaan suhu pada bagian kepala dan ekor, bagian dalam dan luar, atau sepanjang keliling tabung. Logam di daerah yang lebih panas lebih lunak dan lebih rentan terhadap deformasi sehingga menyebabkan ketebalan dinding di lokasi tersebut menjadi lebih tipis.
2. Faktor Peralatan dan Perkakas
• Peralatan rolling yang kurang presisi:
Mesin perforasi/tabung bergulir pipa mulus:Jika kepala atas mesin perforasi aus, tidak sejajar, atau jika lubang die pada mesin rolling tube sudah aus atau penyetelan celah roller tidak tepat, maka secara langsung akan menyebabkan eksentrisitas pada ketebalan dinding.
Mesin pembentuk pipa:Jika penyesuaian rol pembentuk di setiap lintasan tidak konsisten, strip baja akan mengalami gaya yang tidak rata selama proses pembengkokan menjadi lingkaran, sehingga menghasilkan "bentuk buah pir" atau "tepi bergelombang", yang akan menyebabkan ketebalan dinding badan pipa yang dilas tidak rata.
• Getaran dan kekakuan peralatan:Jika fondasi peralatan tidak stabil, poros utama memiliki jarak bebas yang berlebihan atau kekakuan yang tidak memadai, hal ini akan menimbulkan getaran selama operasi-kecepatan tinggi, yang mengakibatkan proses pembentukan tidak stabil.
3. Faktor Proses dan Pengendalian
• Parameter proses yang tidak stabil:
◦ Pipa mulus: Parameter seperti perpanjangan depan kepala cetakan, kecepatan penggulungan, dan sudut pengumpanan tidak diatur atau dikontrol secara tepat.
Pengelasan pipa: Perubahan kecepatan pembentukan, panas pengelasan (arus, tegangan), dan fluktuasi tekanan roller ekstrusi dapat menyebabkan kontraksi logam yang tidak merata di area lapisan las dan zona{0}}yang terkena dampak panas.
• Desain cetakan atau cetakan yang tidak sesuai:Pita ukuran cetakan, kondisi pelumasan tidak memuaskan, atau desain cetakan gagal memastikan aliran logam yang seragam.
• Deteksi online dan kelambatan umpan balik:Sistem pengukuran dan kontrol ketebalan online (seperti pengukur ketebalan ultrasonik atau sinar X-) memiliki akurasi yang tidak memadai, lokasi pemasangan yang tidak tepat, atau sistem kontrol otomatis (AGC) memiliki respons yang lambat, sehingga tidak mungkin memperbaiki penyimpangan secara real-time.
4. Faktor Pengoperasian dan Penyesuaian
• Penyesuaian yang tidak memadai setelah mengubah spesifikasi produksi: Setelah mengubah spesifikasi produksi, penyesuaian pada benda kerja seperti gulungan, pemandu, dan kepala tidak dilakukan secara menyeluruh. "Pipa transisi" dengan panjang tertentu diperlukan untuk mencapai keadaan stabil, dan ketebalan dinding produk ini tidak merata.
• Penegakan disiplin proses yang buruk: Operator tidak mengikuti prosedur inspeksi peralatan, pemantauan suhu, dan pengaturan parameter secara ketat.
Perbandingan penyebab umum untuk proses-proses utama:
| Jenis proses | Penyebab khas ketebalan tidak merata |
| Pipa baja mulus (canai panas / ditarik dingin) |
1. Pemanasan tidak merata pada billet pipa (inti) |
| 2. Keausan atau ketidaksejajaran kepala pelubang mesin penusuk (menyebabkan "eksentrisitas ketebalan dinding"). | |
| 3. Keausan atau ketidakselarasan gulungan pada mesin rolling. | |
| 4. Keausan atau pelumasan yang buruk pada-mandrel gambar dingin (kepala inti). Pipa baja yang dilas (jahitan lurus/jahitan heliks) |
|
| Pipa baja yang dilas (jahitan lurus/las spiral) |
1. Bahan dasar baja strip itu sendiri mempunyai “tikungan sabit” atau ketebalan (inti) yang tidak rata. |
| 2. Penyesuaian gulungan pembentuk tidak tepat, sehingga menghasilkan lapisan berbentuk "buah pir" atau "tepi{2}}pantat". | |
| 3. Masukan panas pengelasan yang tidak merata sehingga menyebabkan kontraksi yang tidak konsisten pada area las. | |
| 4. Penyesuaian gulungan ukuran tidak tepat. |
Ringkasan dan Arah Solusi
Ketebalan pipa melingkar yang tidak rata merupakan masalah sistemik. Untuk mengatasinya, diperlukan pendekatan komprehensif, termasuk menstabilkan kualitas bahan baku, memastikan keakuratan peralatan dan pemeliharaan, mengoptimalkan dan mengontrol parameter proses secara tepat, serta memperkuat deteksi dan umpan balik otomatis online. Biasanya, dengan menggunakan billet pengecoran kontinyu berpresisi tinggi, meningkatkan sistem kontrol otomatis (AGC), mengadopsi pengukur ketebalan online yang canggih, dan segera memperbaiki dan mengganti cetakan perkakas, keseragaman ketebalan dinding pipa dapat ditingkatkan secara signifikan.
