WO2010102607A1 - Method and device for monitoring the production process of steel heavy-duty pipes by means of the uoe-method - Google Patents

Method and device for monitoring the production process of steel heavy-duty pipes by means of the uoe-method Download PDF

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WO2010102607A1
WO2010102607A1 PCT/DE2010/000253 DE2010000253W WO2010102607A1 WO 2010102607 A1 WO2010102607 A1 WO 2010102607A1 DE 2010000253 W DE2010000253 W DE 2010000253W WO 2010102607 A1 WO2010102607 A1 WO 2010102607A1
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J2005/0077Imaging

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the manufacturing process in the production of long-seam-welded large tubes made of steel by means of UOE method according to the preamble of claim 1.
  • An apparatus for carrying out the method is apparent from claim 8
  • UOE The method referred to in the art as UOE is the most frequently used method for producing long-seam-welded large pipes (Stahlrohr Handbuch, 12 Edition, Vulkan Verlag Essen, 1995, pages 139-143).
  • U-press open die
  • O-press closing dies
  • both the expansion process, as well as the U- or O-shape process has significant influence, for example, in the U-shape process, a bending in the 6 o'clock Pos ⁇ t ⁇ on as a result of lifting the sheet from the U-shape - Tools occur This overbend is not desirable because it adversely affects the shape after O-forming
  • U-forming can lead to uneven leg lengths of the U-shape as a result of asymmetric attack of the forming tool, which leads to an uneven molding process and to stronger ovalities in the case of O-forming.
  • the subsequent expansion step can not completely compensate for these influences Only at the final inspection of the pipes As a rule, the ovality data resulting from the non-optimal process parameters of U- and O-forming are recorded
  • the object of the invention is to provide an easy-to-use and inexpensive method for monitoring the production process of long-seam-welded large steel tubes by means of UOE method, with the most timely statements about the process state or the process stability of the respective process step can be taken
  • a further task is then to optimize this method so that any events influencing the process stability of the molding process are recognized early on and thus targeted corrections of the process are made possible
  • this object is achieved in that, for at least one of the three forming process steps during the forming process, the temperature distribution in the forming area of the sheet or the pipe to be formed is thermographically recorded and the detected thermal image is used to evaluate the process status
  • the captured thermal image with a reference image for this process step of an already manufactured tube is the same Stahlgutelane and the same nominal size of each same location compared, with any occurring at a particular location on the pipe significantly occurring deviation from the reference image of the same location to assess the process status is used
  • the thermal radiation is thermographically recorded and evaluated during the transformation during location and time. If a tolerance range for temperature deviations is exceeded, a signal is triggered which can advantageously be used as a control variable for the production process
  • an online monitoring of the U-shape process takes place, in which any overbending in the 6 o'clock position is detected as a result of the sheet lifting off the U-shape tool an overbend an excessive heat input in the sheet, which can be safely detected online
  • thermographic measurements To investigate the uniformity of the molding process at the O-press, it is also monitored online by means of thermographic measurements in order to detect causes of ovalities in a targeted and early manner
  • the resulting temperature distribution is measured by means of an infrared camera without contact, and a temperature profile is created over the circumference of the tube, even if the direct relationship between temperature distribution and Strain behavior in the O-forming is indeterminate, however, allows a consideration of the left-right symmetry of the measured temperature profile conclusions on the Einform Ideally, the heat generation should be symmetrical
  • a symmetrical temperature profile correlates with better ovality values.
  • An asymmetrical heat input during O-shaping of a "U" results, for example, from unequal leg lengths. In such cases, a software-aided evaluation of the temperature profile over the pipe circumference can purposefully improve the U-process
  • the expansion process is likewise thermographically monitored.
  • the measurement results are used to optimize the setting parameters for an even better roundness / straightness
  • thermographic measurements By means of thermographic measurements, the expansion behavior during the expansion process can be checked.
  • 3D measurements for non-contact strain measurement are performed and correlated with simultaneously recorded thermographic measurements with high accuracy
  • Figure 1 is a schematic representation of the inventive method with
  • Figure 1 shows a schematic representation of the inventive method with measuring arrangement when O-forming a previously preformed on the U-press U-shape
  • the preformed to a "U” tube 1 is formed in a, inter alia, a lower die 2 and upper die 3 O-press to a circular slot tube
  • the "U-tube” is inserted into the lower die 2, that the upper die 3 still straight leg of the "U” during the forming process symmetrically detected in Pfeil ⁇ chtung and transformed into a circular cross-section.
  • the resulting in the mechanical deformation heat generation is detected according to the invention with a thermal imaging camera 4 and evaluated in an evaluation unit 5.
  • FIG. 2 shows a measurement record of a thermal imaging camera during the forming of a U-tube on an O-press.
  • the left half of the picture shows schematically the U-tube that has already been transformed into a circular slot tube in the O-press.
  • the U-tube has been positioned so that the slot of the tube remaining after the O-forming is in the 12 o'clock position.
  • the thermal image recorded during forming over the circumference of the tube is shown in the right half of the picture.
  • the temperature progression above the tube circumference is very symmetrical on both sides of the 6 o'clock position, which indicates a uniform forming process. Unbalanced heat distribution, for example, would suggest unequal leg lengths and immediate corrective action during U-forming could be initiated.

Abstract

The invention relates to a method for monitoring the production process of steel, longitudinally seam-welded heavy-duty pipes by means of the UOE method, wherein in a first step, a flat sheet metal is formed into a U-shape on a press having an open mould and subsequently, said U-shape is modified on a second press with a closed mould to form an O-shaped slit pipe, the pipes are calibrated after being welded on the inside and outside by cold expansion (expansion). The temperature distribution in the shaping area of the sheet steel or the pipe which is to be shaped is thermographically registered during at least one of the three shaping steps and the obtained thermal image is used to evaluate the process state.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Fertigungsprozesses bei der Herstellung von Großrohren aus Stahl mittels UOE-Verfahren Method and device for monitoring the production process in the production of large steel pipes by means of UOE processes
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Fertigungsprozesses bei der Herstellung von Langsnaht-geschweißten Großrohren aus Stahl mittels UOE-Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 Eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens geht aus Anspruch 8 hervorThe invention relates to a method for monitoring the manufacturing process in the production of long-seam-welded large tubes made of steel by means of UOE method according to the preamble of claim 1. An apparatus for carrying out the method is apparent from claim 8
Das in der Fachwelt mit UOE bezeichnete Verfahren ist das am häufigsten angewandte Verfahren zur Herstellung Langsnaht-geschweißter Großrohre (Stahlrohr Handbuch, 12 Auflage, Vulkan Verlag Essen, 1995, Seiten 139 - 143) Bei diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt aus einem ebenen Blech auf einer Presse mit einem offenen Gesenk (U-Presse) eine U-Form geformt Anschließend erfolgt auf einer zweiten Presse mit sich schließenden Gesenken (O-Presse) die Rundung zu einem Schlitzrohr Da in vielen Fallen die Rohre nach dem Innen- und Außenschweißen noch nicht die Anforderungen an Durchmesser und Rundheit erfüllen, werden sie durch Kaltaufweiten (Expandieren) kalibriertThe method referred to in the art as UOE is the most frequently used method for producing long-seam-welded large pipes (Stahlrohr Handbuch, 12 Edition, Vulkan Verlag Essen, 1995, pages 139-143). In this method, in a first step, from a flat sheet Formed on a press with an open die (U-press) a U-shape Then done on a second press with closing dies (O-press) the rounding to a slotted pipe Since in many cases the pipes after the internal and external welding still do not meet the requirements for diameter and roundness, they are calibrated by cold expansion (expansion)
Im Rahmen der Überwachung des Fertigungsprozesses sollen möglichst frühzeitig Aussagen u a über den Prozesszustand bzw die Stabilität der verschiedenen Prozessschritte gewonnen werden, weil die Eigenschaften des Endproduktes, d h des Fertigrohres, maßgeblich hiervon beeinflusst werdenAs part of the monitoring of the manufacturing process, statements should be made as early as possible on the process status or the stability of the various process steps because the properties of the final product, ie the finished pipe, are significantly influenced by this
Auf die Qualität des Fertigproduktes hat sowohl der Expansionsprozess, als auch der U- bzw O-Form-Prozess wesentlichen Einfluss Beispielsweise kann beim U-Form-Prozess ein Uberbiegen in der 6-Uhr-Posιtιon als Folge des Abhebens des Bleches vom U-Form- Werkzeug auftreten Diese Uberbiegung ist nicht erwünscht, da sie die Form nach dem O- Formen negativ beeinflusstOn the quality of the finished product, both the expansion process, as well as the U- or O-shape process has significant influence, for example, in the U-shape process, a bending in the 6 o'clock Posιtιon as a result of lifting the sheet from the U-shape - Tools occur This overbend is not desirable because it adversely affects the shape after O-forming
Weiterhin kann es beim U-Formen durch asymmetrisches Angreifen des Umformwerkzeuges zu ungleichen Schenkellangen der U-Form kommen, welche beim O-Formen zu einem ungleichmäßigen Einformprozess und zu stärkeren Ovalitaten fuhren Der nachfolgende Expansionsschritt kann diese Einflüsse nicht vollständig kompensieren Erst bei der Endkontrolle der Rohre werden im Regelfall die aus den nicht optimalen Prozessparametern des U- und O-Formens resultierenden Ovalitaten erfasstFurthermore, U-forming can lead to uneven leg lengths of the U-shape as a result of asymmetric attack of the forming tool, which leads to an uneven molding process and to stronger ovalities in the case of O-forming. The subsequent expansion step can not completely compensate for these influences Only at the final inspection of the pipes As a rule, the ovality data resulting from the non-optimal process parameters of U- and O-forming are recorded
Dies ist sehr nachteilig, da wegen des kontinuierlichen Fertigungsprozesses zu diesem Zeitpunkt möglicherweise schon mehrere hundert Rohre mit nicht optimalen Parametern gefertigt wurden, die nun einer zusätzlichen kostenaufwandigen Nacharbeit zugeführt werden müssenThis is very disadvantageous because, because of the continuous manufacturing process at this time, several hundred tubes may have already been manufactured with non-optimal parameters, which now have to be fed to additional costly reworking
Aber auch der Expansionsschritt selbst hat einen entscheidenden Einfluss auf die Rundheit und Geradheit der Rohre Die optimale Einstellung der Prozessparameter ist sehr komplex Im Sinne eines sicheren Prozesses ist ein für die Expansion optimiertes Ausgangsprodukt anzustrebenBut also the expansion step itself has a decisive influence on the roundness and straightness of the tubes. The optimal adjustment of the process parameters is very complex. In the sense of a safe process, a starting material optimized for the expansion should be strived for
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach zu handhabendes und kostengünstiges Verfahren zur Überwachung des Fertigungsprozesses von Langsnaht-geschweißten Großrohren aus Stahl mittels UOE- Verfahren anzugeben, mit dem möglichst zeitnahe Aussagen über den Prozesszustand bzw die Prozessstabiltat des jeweiligen Prozessschrittes getroffen werden könnenThe object of the invention is to provide an easy-to-use and inexpensive method for monitoring the production process of long-seam-welded large steel tubes by means of UOE method, with the most timely statements about the process state or the process stability of the respective process step can be taken
Eine weitere Aufgabe besteht dann, dieses Verfahren dahingehend zu optimieren, dass etwaige die Prozessstabilitat des Einformprozesses beeinflussende Ereignisse frühzeitig erkannt werden und so gezielt Korrekturen des Prozesses ermöglicht werdenA further task is then to optimize this method so that any events influencing the process stability of the molding process are recognized early on and thus targeted corrections of the process are made possible
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, dass für mindestens einen der drei umformenden Prozessschritte wahrend der Umformung die Temperaturverteilung im Umformbereich des Bleches bzw des zu formenden Rohres thermografisch erfasst und das erfasste Warmebild zu einer Beurteilung des Prozesszustandes verwendet wirdAccording to the invention, this object is achieved in that, for at least one of the three forming process steps during the forming process, the temperature distribution in the forming area of the sheet or the pipe to be formed is thermographically recorded and the detected thermal image is used to evaluate the process status
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das erfasste Warmebild mit einem Referenzbild für diesen Prozessschritt eines bereits gefertigten Rohres gleicher Stahlguteklasse und gleicher Nennabmessung des jeweils gleichen Messortes verglichen, wobei eine etwaige an einem bestimmten Messort am Rohr signifikant auftretende Abweichung zum Referenz-Warmebild des gleichen Messortes zur Beurteilung des Prozesszustandes verwendet wirdIn an advantageous development of the invention, the captured thermal image with a reference image for this process step of an already manufactured tube is the same Stahlguteklasse and the same nominal size of each same location compared, with any occurring at a particular location on the pipe significantly occurring deviation from the reference image of the same location to assess the process status is used
Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass bei der Herstellung von UOE-gefertigten Rohren der gleichen Stahlguteklasse mit gleichen Nennabmessungen eine direkte Korrelation zwischen dem erfassten Warmebild und dem aktuellen Prozesszustand vorhanden ist Damit lasst sich aus dem aktuellen Warmebild in vorteilhafter Weise quasi in Echtzeit der Umformprozess analysieren und eventuell notwendige Korrekturmaßnahmen können sofort eingeleitet werden Ein nicht optimal eingeformtes Rohr wird direkt erkannt Die Prozessparameter können sofort korrigiert werdenIn experiments, it has been shown that in the production of UOE-produced tubes of the same Stahlguteklasse with the same nominal dimensions, a direct correlation between the recorded image of the heat and the current process state is present Thus can be analyzed from the current thermal image in an advantageous manner, virtually in real time, the forming process and any necessary corrective measures can be initiated immediately. A pipe that is not optimally molded is detected directly. The process parameters can be corrected immediately
Die Wärmestrahlung wird dabei wahrend der Umformung orts- und zeitaufgelost thermografisch erfasst und ausgewertet Bei Überschreitung eines Toleranzbereiches für Temperaturabweichungen wird ein Signal ausgelost, das vorteilhaft als Steuergroße für den Fertigungsprozess genutzt werden kannThe thermal radiation is thermographically recorded and evaluated during the transformation during location and time. If a tolerance range for temperature deviations is exceeded, a signal is triggered which can advantageously be used as a control variable for the production process
Erfindungsgemaß findet in einem ersten Schritt eine Online-Überwachung des U-Form- Prozesses statt, bei dem ein etwaiges Uberbiegen in der 6-Uhr-Posιtιon als Folge des Abhebens des Bleches vom U-Form-Werkzeug detektiert wird Wie Versuche gezeigt haben, bewirkt eine Uberbiegung einen überhöhten Warmeeintrag im Blech, der sicher online detektiert werden kannAccording to the invention, in a first step, an online monitoring of the U-shape process takes place, in which any overbending in the 6 o'clock position is detected as a result of the sheet lifting off the U-shape tool an overbend an excessive heat input in the sheet, which can be safely detected online
Zur Untersuchung der Gleichmäßigkeit des Einformprozesses an der O-Presse wird dieser ebenfalls mittels thermografischer Messungen online überwacht, um gezielt und frühzeitig Ursachen für Ovalitaten zu detektierenTo investigate the uniformity of the molding process at the O-press, it is also monitored online by means of thermographic measurements in order to detect causes of ovalities in a targeted and early manner
Dabei macht man sich den Umstand zu Nutze, dass es bei der O-Formung zu einer charakteristischen Warmeverteilung im Schlitzrohr kommt Die entstehende Temperaturverteilung wird mittels einer Infrarotkamera beruhrungslos gemessen und über den Umfang des Rohres wird ein Temperaturprofil erstellt Auch wenn die direkte Beziehung zwischen Temperaturverteilung und Dehnungsverhalten bei der O-Formung unbestimmt ist, erlaubt eine Betrachtung der Links-Rechts-Symmetrie des gemessenen Temperaturprofils dennoch Rückschlüsse auf das Einformverhalten Im Idealfall sollte die Wärmeentwicklung symmetrisch sein Bei Versuchen zeigte sich, dass ein symmetrisches Temperaturprofil mit besseren Ovalitatswerten korreliert Ein unsymmetrischer Warmeeintrag beim O-Formen eines „U's" resultiert beispielsweise aus ungleichen Schenkellangen In solchen FäiTerTkann durch eine Software-gestutzte Auswertung des Temperaturprofiis über den Rohrumfang der U-Prozess gezielt verbessert werdenThe resulting temperature distribution is measured by means of an infrared camera without contact, and a temperature profile is created over the circumference of the tube, even if the direct relationship between temperature distribution and Strain behavior in the O-forming is indeterminate, however, allows a consideration of the left-right symmetry of the measured temperature profile conclusions on the Einformverhalten Ideally, the heat generation should be symmetrical Experiments have shown that a symmetrical temperature profile correlates with better ovality values. An asymmetrical heat input during O-shaping of a "U" results, for example, from unequal leg lengths. In such cases, a software-aided evaluation of the temperature profile over the pipe circumference can purposefully improve the U-process
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Expansionsprozess ebenfalls thermografisch überwacht Die Messergebnisse werden dazu genutzt, die Einstellparameter für eine noch bessere Rundheit/Geradheit zu optimierenIn an advantageous development of the invention, the expansion process is likewise thermographically monitored. The measurement results are used to optimize the setting parameters for an even better roundness / straightness
Mittels thermographischer Messungen kann das Dehnungsverhalten beim Expansionsprozess überprüft werden Dazu werden in einem ersten Schritt 3D-Messungen zur beruhrungslosen Dehnungsmessung durchgeführt und diese mit zeitgleich aufgenommenen und mit einer hohen Genauigkeit behafteten thermografischen Messungen korreliertBy means of thermographic measurements, the expansion behavior during the expansion process can be checked. In a first step, 3D measurements for non-contact strain measurement are performed and correlated with simultaneously recorded thermographic measurements with high accuracy
Dadurch ist es möglich, das Dehnungsverhalten des Rohres allem durch die Messung der Temperaturverteilung zu bestimmen und Aussagen über die Gleichmäßigkeit des Expansionsprozesses zu gewinnenThis makes it possible to determine the expansion behavior of the pipe everything by measuring the temperature distribution and to gain information about the uniformity of the expansion process
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung der dargestellten AusfuhrungsbeispieleFurther features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of the illustrated exemplary embodiments
Es zeigenShow it
Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemaßen Verfahrens mitFigure 1 is a schematic representation of the inventive method with
Messanordnung beim O-Formen,Measuring arrangement for O-forming,
Figur 2 Messschrieb einer thermografischen Messung mit einer WarmebildkameraFigure 2 Messschrieb a thermographic measurement with a thermal imaging camera
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemaßen Verfahrens mit Messanordnung beim O-Formen einer zuvor auf der U-Presse vorgeformten U-FormFigure 1 shows a schematic representation of the inventive method with measuring arrangement when O-forming a previously preformed on the U-press U-shape
Das zu einem „U" vorgeformte Rohr 1 wird in einer u a aus einem Untergesenk 2 und Obergesenk 3 bestehenden O-Presse zu einem kreisförmigen Schlitzrohr geformt Hierbei wird das „U-Rohr" so in das Untergesenk 2 eingelegt, dass das Obergesenk 3 die noch geraden Schenkel des „U's" beim Umformvorgang symmetrisch in Pfeilπchtung erfasst und zu einem kreisrunden Querschnitt umformt. Die bei der mechanischen Umformung entstehende Wärmeentwicklung wird erfindungsgemäß mit einer Wärmebildkamera 4 erfasst und in einer Auswerteeinheit 5 ausgewertet. Durch einen Vergleich' mit Referenzbildern kann nun der Umformprozess sehr exakt überwacht und falls erforderlich korrigiert werden.The preformed to a "U" tube 1 is formed in a, inter alia, a lower die 2 and upper die 3 O-press to a circular slot tube Here, the "U-tube" is inserted into the lower die 2, that the upper die 3 still straight leg of the "U" during the forming process symmetrically detected in Pfeilπchtung and transformed into a circular cross-section. The resulting in the mechanical deformation heat generation is detected according to the invention with a thermal imaging camera 4 and evaluated in an evaluation unit 5. By comparing 'with reference images of the shaping process can now very accurately monitored and if necessary corrected.
In Figur 2 ist ein Messschrieb einer Wärmebildkamera beim Umformen eines U-Rohres auf einer O-Presse dargestellt.FIG. 2 shows a measurement record of a thermal imaging camera during the forming of a U-tube on an O-press.
Die linke Bildhälfte zeigt schematisch das in der O-Presse bereits zu einem kreisrunden Schlitzrohr umgeformte U-Rohr. Das U-Rohr wurde ist so positioniert dass der nach dem O-Formen verbliebene Schlitz des Rohres sich in 12 Uhr Position befindet.The left half of the picture shows schematically the U-tube that has already been transformed into a circular slot tube in the O-press. The U-tube has been positioned so that the slot of the tube remaining after the O-forming is in the 12 o'clock position.
Das während der Umformung aufgezeichnete Wärmebild über den Umfang des Rohres ist in der rechten Bildhälfte dargestellt.The thermal image recorded during forming over the circumference of the tube is shown in the right half of the picture.
Der Temperaturverlauf über dem Rohrumfang ist zu beiden Seiten der 6 Uhr Position sehr symmetrisch, was auf einen gleichmäßigen Umformprozess hindeutet. Eine unsymmetrische Wärmeverteilung ließe beispielsweise auf ungleiche Schenkellängen schließen und es könnten sofort Korrekturmaßnahmen beim U-Formen eingeleitet werden. The temperature progression above the tube circumference is very symmetrical on both sides of the 6 o'clock position, which indicates a uniform forming process. Unbalanced heat distribution, for example, would suggest unequal leg lengths and immediate corrective action during U-forming could be initiated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001

Claims

Patentansprücheclaims
1 Verfahren zur Überwachung des Fertigungsprozesses bei der Herstellung von1 Process for monitoring the manufacturing process in the production of
Langsnaht-geschweißten Großrohren aus Stahl mittels UOE-Verfahren bei dem in einem ersten Schritt aus einem ebenen Blech auf einer Presse mit einem offenen Gesenk eine U-Form geformt wird und anschließend auf einer zweiten Presse mit sich schließenden Gesenken die Formung zu einem 0-formιgen Schhtzrohr erfolgt und nach dem Innen- und Außenschweißen der Rohre durch eine Kaitaufweitung (Expandieren) eine Kalibrierung der Rohre erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen der drei umformenden Prozessschritte wahrend der Umformung die Temperaturverteilung im Umformbereich des Bleches bzw des zu formenden Rohres thermografisch erfasst und das erfasste Warmebild zu einer Beurteilung des Prozesszustandes verwendet wirdLong-seam-welded large pipes made of steel by means of UOE process in which in a first step from a flat sheet on a press with an open die a U-shape is formed and then on a second press with closing dies shaping to a 0-formιgen Schhtzrohr takes place and after the inner and outer welding of the tubes by a Kaitaufweitung (expanding) is carried out a calibration of the tubes, characterized in that recorded thermographically for at least one of the three forming process steps during the forming, the temperature distribution in the forming region of the sheet or the tube to be formed and the detected thermal image is used to assess the process condition
2 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Warmebild mit einem Referenzbild für diesen Prozessschritt eines bereits gefertigten Rohres gleicher Stahlguteklasse und gleicher Nennabmessung des jeweils gleichen Messortes verglichen wird, wobei eine etwaige an einem bestimmten Messort am Rohr signifikant auftretende Abweichung zum Referenz-Warmebild des gleichen Messortes zur Beurteilung des Prozesszustandes verwendet wird2. The method according to claim 1, characterized in that the detected thermal image is compared with a reference image for this process step of an already manufactured tube of the same steel grade class and the same nominal size of each same location, with any significant at a particular location on the pipe significantly occurring deviation from the reference image of heat the same measuring location is used to assess the process status
3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahlung beim U- und O-Formen orts- und zeitaufgelost thermografisch erfasst und ausgewertet wird3 Method according to claim 1 and 2, characterized in that the thermal radiation during U- and O-forming spatially and time resolved thermographically recorded and evaluated
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahlung beim Expandieren orts- und zeitaufgelost thermografisch erfasst und ausgewertet wird Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Vielzahl von an Referenz-Warmebildern gleicher Stahlguteklasse und Nennabmessungen ermittelten Temperaturverteilungen und diesen zugeordneten Messwerten für die Ovalitat ein Toleranzbereich für Temperaturabweichungen festgelegt wird, bei dessen Überschreitung ein Signal ausgelost wird4 A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the heat radiation during expansion is spatially and time resolved thermographically recorded and evaluated Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a tolerance range for temperature deviations is determined from a multiplicity of temperature distributions determined on reference thermal images of the same class of steel goods and nominal dimensions and their associated measured values for the ovality, a signal being triggered when this is exceeded
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zuordnung des Signals zu einem Messort am Rohr der Bezug zu einem die Toleranzgrenze überschreitenden Ereignis im Fertigungsprozess hergestellt wirdA method according to claim 5, characterized in that is established by the assignment of the signal to a measuring location on the pipe, the reference to a tolerance limit exceeding event in the manufacturing process
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils für das gefertigte Rohr ermittelte Zuordnung von Signal und Ereignis mit in einer Datenbank für jede Stahlguteklasse und Nennabmessung hinterlegten Referenz-Warmebildern verglichen wird und bei Überschreitung der Toleranzgrenzen für die Temperaturabweichung an einem bestimmten Messort das zur Toleranzgrenzenuberschreitung fuhrende Ereignis angezeigt und als Steuergroße für den Fertigungsprozess verwendet wirdA method according to claim 6, characterized in that each determined for the fabricated pipe assignment of signal and event is compared with stored in a database for each Stahlguteklasse and nominal dimension reference thermal images and exceeding the tolerance limits for the temperature deviation at a certain location to the Toleranzgrenzenüberschreitung leading event is displayed and used as a control size for the manufacturing process
Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1- 7 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung und Auswertung der Wärmestrahlung die wahrend der Umformung auf der U-Presse, O-Presse oder dem Expander von der Oberflache des zu einem Rohr (1) zu verformenden Bleches ausgesandt wird, eine auf die Oberflache des Bleches bzw Rohres (1) ortsfest gerichtete Warmebildkamera (4) verbunden mit einer Auswerteeinheit (5) verwendet wird Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1- 7, characterized in that for detecting and evaluating the heat radiation during the deformation of the U-press, O-press or the expander of the surface of a pipe (1) to be deformed Sheet is emitted, a stationary on the surface of the sheet or tube (1) directed thermal imaging camera (4) connected to an evaluation unit (5) is used
PCT/DE2010/000253 2009-03-10 2010-03-04 Method and device for monitoring the production process of steel heavy-duty pipes by means of the uoe-method WO2010102607A1 (en)

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