Un tubo forgiato (più accuratamente chiamato tubo forgiato e annoiato ) è un componente cavo e cilindrico progettato per trasmettere fluidi, gas o altri materiali ad alta pressione, temperatura o sollecitazione. Viene creato stringendo una solida billetta di metallo e quindi perforando (noioso) un buco attraverso il suo centro. Questo processo dà la priorità alla resistenza meccanica superiore e all'integrità strutturale sulla facilità di produzione. L'idea chiave è che la parete del tubo è formata dal nucleo solido e compresso della billetta in metallo originale, non da una piastra arrotolata e saldata o da una cavità continuamente fusa.
Come è fatto: il processo di forgiatura e noioso
Il processo di produzione è significativamente diverso da quello del tubo arrotolato senza soluzione di continuità ed è la chiave per le sue proprietà:
Selezione billetta: una billetta cilindrica solida di acciaio in lega di alta qualità (ad es. Acciaio inossidabile, cromo-molio) viene tagliata a una dimensione specifica.
Riscaldamento: la billetta viene riscaldata in un forno ad alta temperatura in cui il metallo diventa plastica e malleabile.
FORGAGGI: la billetta rotta è posta sotto una pressione immensa in una pressa idraulica. Viene funzionato, spesso usando tecniche di forgiatura aperta, per formare una forma cilindrica ruvida. Questo passaggio compatta il metallo, elimina i vuoti e perfeziona la struttura del grano.
Piercing e noioso: il cilindro forgiato solido non è ancora vuoto. Viene spostato in un caricatore boring orizzontale in cui una grande punta di trapano mette con precisione un buco attraverso l'intera lunghezza del suo centro.
Trattamento termico: il tubo ruvido subisce un trattamento termico (normalizzazione, tempra e tempra) per ottenere le proprietà meccaniche desiderate come specifiche resistenza alla trazione, durezza e tenacità.
Finitura: il tubo viene accumulato alle dimensioni finali (diametro esterno e spessore della parete) su un tornio. Può anche essere affinato o lucidato sul diametro interno (ID) per una finitura superficiale liscia.
Vantaggi chiave del tubo forgiato
Il processo di forgiatura offre questi tubi vantaggi unici per le applicazioni critiche:
Eccezionale forza e integrità strutturale: questo è il vantaggio primario. Il processo di forgiatura crea un flusso di grano uniforme continuo che segue la forma del tubo. Non ci sono cuciture, saldature o laminazioni, che sono potenziali punti di fallimento.
Sicurezza superiore ad alta pressione: poiché non vi è una cucitura saldatura, i tubi forgiati possono gestire pressioni interne estremamente elevate senza il rischio di una rottura della cucitura. Sono ideali per applicazioni ad alta pressione.
Proprietà del materiale omogeneo: lo spessore della parete ha proprietà meccaniche coerenti in tutto, senza variazione tra un metallo di base e una zona di saldatura.
Eccellente impatto e resistenza alla fatica: la raffinata struttura del grano li rende altamente resistenti ai carichi di shock, ai cicli di pressione e alle vibrazioni che potrebbero causare fessure di fatica nei tubi più deboli.
Meglio per pareti spesse: il processo di forgiatura e noioso è eccezionalmente adatto per la produzione di tubi con pareti molto spesse, che sono necessarie per i servizi ad altissima pressione.
Svantaggi
Costo estremamente elevato: il processo è travaglio, energia e ad alta intensità di tempo, che rendono il tubo forgiato significativamente più costoso del tubo senza soluzione di continuità o saldati.
Limitazioni delle dimensioni: ci sono limiti pratici alla lunghezza e al diametro che possono essere forgiati e annoiati economicamente. In genere non sono prodotti nelle lunghe lunghezze continue che sono tubi senza soluzione di continuità.
Tempi di consegna più lunghi: il complesso processo di produzione comporta tempi di produzione e consegna molto più lunghi.
Applicazioni comuni
I tubi forgiati vengono utilizzati in condizioni di servizio estremo in cui il fallimento è catastrofico e il costo è una preoccupazione secondaria. Li troverai in:
Generazione di energia: linee di vapore principali e linee di acqua di alimentazione in combustibili fossili ad alta pressione e centrali nucleari.
Olio e gas: sistemi collettori ad alta pressione, strozzatura e linee di uccisione su impianti di perforazione e componenti negli alberi di produzione sottomarina.
Petrolchimico: linee di alimentazione del reattore ad alta pressione, testate di uscita e tubazioni di processo in idrocracker e unità di riformatore.
Sistemi idraulici: collettori e linee per sistemi idraulici ad alta pressione (ad es. In macchinari pesanti, presse).
Aerospaziale e difesa: linee idrauliche e sistemi di alimentazione in aeromobili e veicoli spaziali dove l'affidabilità è fondamentale.
