Durant dècades, la columna estàndard d'un taller d'acer lleuger o mitjà es va construir a partir d'acer de canal: un canal, un parell de canals entrellaçats o una caixa soldada a partir de placa. Avui dia, un nombre creixent de dissenyadors i fabricants especifiquen una única canonada d'acer soldada en espiral. Els moderns tallers professionals d'estructura d'acer-ofereixen cicles de producció controlables, un cost de processament moderat i una fabricació pràctica i repetible, i la columna és un dels llocs on això es veu amb més claredat.
Aquest article explica com es fa la canonada espiral, què canvia la seva costura espiral en comparació amb una costura recta, on les columnes del canal arriben als límits i com comprar una canonada espiral per a la columna perquè arribi llesta per fabricar.
Com es fa la canonada d'acer soldada en espiral i per què una amplada de bobina pot cobrir molts diàmetres?
Tub d'acer soldat en espiral (sovint escritSSAWo HSAW) està fet de tira o bobina d'acer que es doblega contínuament en una hèlix. Les dues vores de la tira es troben al llarg d'una línia espiral i la junta es tancasoldadura automàtica per arc submergit de doble cara: una passada per dins i una altra per fora.
La geometria és el que fa que el procés sigui flexible. El diàmetre de la canonada es determina per l'amplada de la cinta i elangle de formació:
D=B / (pi x cos beta), on B és l'amplada de la cinta i beta és l'angle entre la vora de la cinta i l'eix de la canonada.
Canvieu l'angle i la mateixa tira produeix un diàmetre diferent. Amb una tira de 1.500 mm, un angle de formació d'uns 53 graus dóna una canonada d'uns 800 mm, i uns 66,5 graus donen uns 1.200 mm (figura 1).
Això té tres conseqüències pràctiques per a un comprador:
- Canvi ràpid de mida.Un molí pot executar diferents diàmetres a partir de la mateixa amplada de cinta ajustant l'angle de conformació, de manera que maneja lots petits i moltes mides sense reequipar per a cadascun.
- Pocs límits de longitud.La formació és un procés de plegat continu, de manera que el tub es talla a mesura que surt de la línia en lloc de limitar-se per una longitud de placa o una carrera de premsa. Les longituds personalitzades són la norma, ies poden disposar longituds de fins a 30 mper a aplicacions de columna i{0}}de llarga durada.
- Estructura uniforme.La soldadura en espiral es distribueix uniformement al voltant de la circumferència i la flexió contínua proporciona una bona precisió dimensional i una estructura global estable. El diàmetre, l'ovalitat i el gruix de la paret encara es mesuren i es registren, però el procés s'adapta bé a un producte consistent.
Què canvia la costura espiral en comparació amb una costura recta?
Hi ha tres diferències importants quan compareu una canonada espiral amb una-costura recta del mateix diàmetre i paret.
1. La soldadura és més llarga.La longitud de la soldadura per metre de canonada és igual a pi x D / B. Per a les dues canonades de la figura 1 és a dir, uns 1,68 m i 2,51 m de costura per metre de canonada, contra 1 m per a una costura recta. Hi ha més soldadura per inspeccionar, però es produeix mitjançant un procés automàtic i s'inspecciona de manera repetible.
2. Els defectes es troben en angle.Un defecte a la costura en espiral està inclinat a l'eix de la canonada. Sota l'estrès del cèrcol, la longitud efectiva d'aquest defecte a través de la direcció de la tensió és aproximadament la seva longitud multiplicada per cos beta, de manera que a un angle de formació d'uns 60 graus és aproximadament la meitat de la longitud efectiva del mateix defecte en una costura recta. En servei a pressió, és per això que la costura en espiral dispersa l'estrès i tolera millor les imperfeccions.Aquest avantatge es defineix contra l'estrès del cèrcol.En una columna que suporta principalment càrrega axial, la capacitat es regeix per la geometria de la secció i la qualitat de la soldadura encara es verifica mitjançant proves.
3. Les propietats de la placa no són les mateixes en totes les direccions.L'acer de la canonada de línia-s'enrotlla i la seva energia d'impacte Charpy al llarg de la direcció de rodament és habitualment al voltant de tres vegades el valor a través d'ella (la relació varia amb l'acer). En una canonada de costura recta-típica feta de placa, la direcció del cèrcol passa per la direcció de rodament. A la canonada en espiral, la tira recorre l'hèlix, de manera que la direcció de rodament s'inclina cap a la direcció del cèrcol i la duresa de la direcció del cèrcol-cau entre els dos valors.
Aquestes característiques expliquen per què la canonada en espiral té un llarg historial en el subministrament d'aigua, l'energia i les plantes químiques. La mateixa ruta de fabricació és la raó per la qual ara serveix estructures d'acer.
Per què les columnes d'acer del canal mostraven els seus límits?
Un canal és una secció oberta. És rígid pel seu eix fort i feble per l'altre. Compareu un sol canal de 20a amb un tub espiral de 219 mm de diàmetre exterior i 6 mm de paret a una longitud efectiva de 6 m en ambdues direccions:
| Propietat | Únic [canal 20a | Tub espiral 219 x 6 mm |
|---|---|---|
| Massa per metre | 22,6 kg | 31,5 kg |
| Àrea de-secció transversal | 28,8 cm2 | 40,2 cm2 |
| Radi de gir, eix fort | 7,86 cm | 7,53 cm |
| Radi de gir, eix feble | 2,11 cm | 7,53 cm |
| Esveltesa, eix feble (6 m) | uns 284 | uns 80 |
Els valors de canal es prenen de taules de secció estàndard. Els valors de les canonades es calculen a partir de la geometria. La comparació és deliberadament senzilla: les columnes reals s'apunten o es construeixen a partir de diversos membres.
Un sol canal a 284 està molt més enllà del límit d'esveltesa d'uns 150 que s'aplica habitualment als membres de compressió principals, de manera que les columnes del canal havien de serconstruït: dos canals lligats o lligats entre si, o quatre plaques soldades en una caixa. Això resol l'eix feble, però afegeix:
- Horari de fabricació.Les barres de cordó o les plaques de llistó s'han de tallar, muntar i soldar en tota la seva longitud.
- Esquerdes i cantonades.Els canals d'esquena-a-esquena i les juntes de cordons atrapen la humitat i són difícils de volar i pintar correctament, que és on normalment comença la fallada del recobriment.
- Baixa rigidesa torsional.Les seccions obertes es torcen fàcilment; un tub circular tancat resisteix molt millor la torsió.
Un tub circular téel mateix radi de gir en totes les direccions, sense eix feble, sense cordons, una superfície tancada llisa i extrems que es poden segellar. Aquesta és la raó tècnica per la qual la indústria va passar de columnes de canal a columnes de canonades.
Quins avantatges ofereix Spiral Pipe com a columna de taller?
- Una àmplia gamma de mides.Com que un molí d'espiral canvia de diàmetre ajustant l'angle de conformació, es poden produir diàmetres i parets principals que s'utilitzen per a columnes de taller, des d'uns 219 mm cap amunt, sense esperar una eina especial.
- Durada sota demanda.Hi ha longituds personalitzades disponibles, ies poden disposar fins a 30 m.Això permetcolumnes d'una-peça,-altura completai unitats de columna combinades fabricades com una sola peça, sense empalmes de camp, plaques d'empalmament o grup de cargols per alinear-se al lloc.
- Millor rendiment general que l'acer de canal.La rigidesa igual en totes les direccions, l'alta rigidesa torsional i una superfície tancada neta fan que la columna del tub sigui més eficient en compressió i flexió biaxial.
- Un perfil de costos que s'adapta a la majoria de projectes.La canonada costa més per tona que un canal normal en alguns mercats, però l'estalvi en cordons, encaixament i soldadura en columnes de canal-construïts sol compensar la diferència. Recomanem compararcost instal·lat per columna, no preu per tona.
- Una ruta d'actualització.Per a una major capacitat, el tub es pot omplir de formigó, la qual cosa augmenta la capacitat de compressió sense canviar la mida exterior.
Quins beneficis-hauries de planificar?
Preferim dir-vos això abans de fer la comanda que després:
- Les connexions necessiten detalls primerencs.Les bigues no es poden connectar simplement a una xarxa com a un canal. Els tubs rodons porten plaques de fuelle, plaques d'extrem, plaques passant-o reforços d'anells, i els extrems tallats poden necessitar un cop.
- El taló de la costura exterior està orgullós.Quan el revestiment de la paret, els acabats o les connexions-estrenes es troben amb el tub, el taló ha d'estar a ras de terra.
- S'apliquen límits locals de pandeig.Un gran diàmetre amb una paret molt prima pot cedir localment abans que la columna assoleixi la seva capacitat total, així que comproveu la relació diàmetre-a-gruix amb el vostre codi de govern.
- Les columnes llargues són difícils de galvanitzar.Les teteras de galvanització en calent-normalment es limiten a uns 12-14 m, tret que es facin una doble immersió, de manera que les columnes per sobre d'aquesta longitud normalment es protegeixen amb un sistema de pintura.
- Els límits de transport són reals.Un remolc de carretera estàndard porta uns 13,5 m, i un contenidor uns 12 m. Una columna de 30 m necessita un pla-plat, un pla de transport a granel o especial-, o un empalme de botiga dissenyat.
Què ha de contenir una especificació de compra de columna de canonada espiral?
La majoria de les disputes sobre el subministrament de columnes provenen d'una especificació que es va deixar oberta. Omple les deu línies següents abans de demanar preus i cada proveïdor cotitzarà el mateix producte.
| Línia | Què escriure | Per què importa |
|---|---|---|
| Grau | S355J2H segons EN 10219; afegiu el sub-impacte i la temperatura de servei més baixa | Els valors d'impacte es fixen quan es fa l'acer i no es poden afegir després |
| Diàmetre i paret | OD nominal x paret i la classe de tolerància a la qual dissenyeu | Les propietats de la secció depenen del mur real, no del nominal |
| Longitud | La longitud acabada per columna, la tolerància de longitud i si s'admeten longituds aleatòries o exactes | Les longituds exactes eliminen els residus de tall i les retallades del lloc |
| Condició final | Tall quadrat o bisellat, amb una tolerància a l'esquerre final | La placa base es recolza a l'extrem del tub |
| Acabat de costura | Perla externa enrasada o soldada; cordó intern tal com soldat | El revestiment i les connexions-ajustades necessiten una superfície enrasada |
| Traieu-les soldadures dels extrems | Cap dins de les zones extremes on es solden les plaques | Manté una intersecció de soldadura fora de la connexió |
| Prova | Mètode i extensió d'END de costura, més proves mecàniques per lot | Defineix què significa "inspeccionat" abans de la producció |
| Superfície | Grau de granalla, sistema d'imprimació i gruix, o galvanització; extrems segellats per a tubs pintats | La fallada del recobriment sol començar en superfícies no segellades o mal preparades |
| Marcatge | Grau, mida, nombre de calor i marca de columna a cada tub | Permet que l'erector coincideixi cada tub amb el dibuix |
| Documents | Certificat EN 10204 3.1, informe NDT, registre dimensional | Necessari per al vostre propi inspector i per a l'expedient del projecte |
Com us podem ajudar amb el vostre subministrament de columnes?
Fabriquem tubs d'acer soldats en espiral amb diàmetres i longituds adequats per a columnes d'acer-taller, i preparem una oferta escrita per a cada consulta que mostra el grau, la mida, el pla de longitud, l'acabat de la costura i l'abast de la prova.
Per rebre un pressupost en 24 hores, envieu-nos:
- Diàmetre de la columna, gruix de paret i grau (o les vostres càrregues i alçada de la columna, i us proposarem mides)
- Longitud i quantitat acabats
- Requisit de recobriment o galvanització
- Port o lloc de destinació
Envieu el vostre dibuix tal com és, i us suggerirem on un canvi de mida, grau o longitud podria reduir el pes de l'acer o el temps de fabricació.
