Способ охлаждения труб с утолщенными концами

 

Изобретение относистя к термической обработке труб нефтяного сортамента. Цель изобретения - получение равномерных свойств по всей длине трубы. Для охлаждения всей трубы, включая и концы, внутрь нее через сопло 1 под давлением подается охлаждающая вода. На стенки концов трубы и переходных участков дополнительно подводится снаружи охлаждающая вода с помощью спрейеров 2 и 3, причем для достижения одинаковых условии охлаждения к заднему, по ходу внутреннего потока воды, концу трубы снаружи подводится воды на 30-50% больше, чем к переднему. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5,)з С 21 0 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740651/02 (22) 25.09.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) B.Ì.ßíêîsñêèé, Г.Н.Хейфец, А.Э.Чихачев, P.Á.ÌóñòàôàåB, Э.А.Дервоед, Е.А.Соломадина, Е.Л.Васильев, З.И.Ланге и

Ю. Г,Исаев (53) 621.78,08(088.8) (56) Хейфец Г.Н. Охлаждающее оборудование для термической обработки труб. Бюллетень научно-технической информации 4М

hh 12, 1979, с, 3 — 8, Изобретение относится к термической обработке труб нефтяного сортамента.

Целью изобретения является получение равномерных свойств по всей длине трубы.

Охлаждение трубы осуществляют потоком воды, подаваемой под давлением в ее полость, и дополнительно струями воды, направленными на наружную поверхность утолщенных концов, причем удельный расход воды, подаваемый струями на наружную поверхность утолщенного конца, через который выводят поток воды из полости трубы, больше на 30 — 50 чем ее удельный расход на охлаждение противоположного конца.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для охлаждения всей трубы, включая и концы, внутрь нее через сопло 1 под давлением полным потоком подается охлаждающая вода. Двигаясь к про„„ А „„1698303 А1 (54) СПОСОЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРУБ С УТОЛЩЕННЫМИ КОНЦАМИ (57) Изобретение атносистя к термической обрабо-,ке труб нефтяного сортамента. Цель изобретения — получение равномерных свойств по всей длине трубы. Для охлаждения всей трубы, включая и концы, внутрь нее через сопло 1 под давлением подается охлаждающая воца. На стенки концов трубы и переходных участков дополнительно подводится снаружи охлаждающая вода с помощью спсейеров 2 и 3, причем для достижения одинаковых условий охлаждения к заднему, по ходу внутреннего потока воды, концу трубы снаружи подвод.ится воды на 30-50 больше, чем к переднему. 1 ил., 1 табл, тивоположному торцу, онэ отнимает от трубы тепло через внутреннюю поверхность последней, При достаточной скорости движения воды 6 — 8 м/с надежно обеспечивается необходимая для закалки скорость С охлаждения основной части бурильной тру- сО бы, имеющей толщину стенки не более 12 (© мм (по действующему ГОСТ 631 — 76). Стенки же концов трубы и переходных участков, в

2,0 — 3,0 раза более толстые, не могут быть насквозь закалены при одностороннем охлаждении, Поэтому в предложенном способе к поверхности этих участков д дополнительно подводят охлаждающую воду с помощью спрейеров 2,3.

Причем для достижения одинаковых условий охлаждения ее подводят к обоим концам в разных количествах. К заднему (по ходу внутреннего потока воды) концу трубы снаружи подводится больше воды, чем к переднему. В зависимости (в основном) от длины труб разница в удельных расходах воды

1698303

10 (мз/м2ч) на задний и передний концы составляет 30-50%.

Указанные параметры способа получены путем сравнения скорости (длительности) охлаждения, обоих кон! on на трубах длиной 6 и 11,5 м (согласно указанного

ГОСТ), диаметром 127 мм, толщиной стенк!л т >убы 9,19 мм, толщиной стенки конца 26 ь м, С этой целью посредине толщины стенк и в цилиндрической части каждого конца

Оыли приварены горячие спаи теамопар.

В экспериментах изменялся расход во1 ы на охлаждение наружной поверхности заднего конца трубы при сохранении постоянными расходов воды на охлаждение трубы изнутри и переднего конца" снаружи. выбор значений последних асу!цествлялся восходя из условий даст!лжени необходимой для качественной закалки скорости охлаждения. На основе опыта, накопленного в области упрочнения труб нефтяного сортамента, такой скоростью охлаждения (средним ее значением) в интервале температур охлаждения 900 — 100 С мо>кно считать 60 rp/с, При этом удельная длительность охлаждения составляет около

1,5 с на 1 мм толщины стенки (лли половины голщины стенки при двустороннем охлаждении), Указанные параметры достигались р переднем конце трубы при расходе воды

На внутреннее охлаждение (трубы и концов)

250 м /ч и на наружное Охлаждение переднего конца трубы 29 м /ч.

Из приведенных измерений следуе! (см,таблицу), что при одинакавь!х удельных расходах воды на наружнос охлаждение концов (и переходных участков) средняя скорость охлаждения заднега конца ниже, чем переднего, что объясняется павыш нием температуры воды Охлаждающей трубы изнутри по мере продвижения потока к заднему концу. В первый период охлаждения павы шение температуры воды внутри трубы значительное и существенна снижает темп охлаждения заднего ее кочца, Уаавнивание длительности л средней скорости охлаждения в интервале температур закалки (9001000С) происходит при соответствующем увеличении интенсивности наружного охлаждения заднего конца трубы за счет повышения удельного расхода воды.

Исследования показали, что компенсация достигается, если удельный расход воды на наружное охлаждение заднего конца трубы на 30-50% больше, чем на наружное охлаж15

5ц дение ее переднего конца (см.таблицу) Нижняя граница удельных расходов относится к трубам наименьшей стандартной длины 5,0 (5;5 м), а верхняя — к трубам наибольшей длины 11,5 м. В этом диапазоне длин труб возрастание удельных расходов приблизительно пропорционально увеличени!о длины трубы (при прочлх равных условиях: толщина стенки, температура зв калки).

Таким образом, из экспериментов следует, что увеличение расхода воды на наружное охлаждение утолщенного заднего конца шестиметровой трубы на тридцать процентов по соавнению с расходом на ее передний конец выравнивает скорости охлаждения концов. Дальнейшее увеличение расхода воды на задний конец не требуется.

Она не оправдано, так как иде!4тичность и необходимый уровень механических свойств металла концов уже достигчуты, На одиннадцатиметровой трубе аналогичный эффект обеспечивается при пятидесятипроцентном превышении расхода воды на задний конец. Установленная закономерность предложенного способа охлаждения характерна для всего сортамента труб с утолщеннь!ми концами, Г!редложенный способ позволяет так>ке, дифференцируя расход воды по длине наружного спрейера, обеспечить одинаковую интенсивность охлаждения па длине переходного участка и цилиндрической частл конца, Для этого практически достаточно сохранить постоянный удельный расход Во ды по длине конца и перехсдного участка (величина поверхности которого непрерывна изменяется).

Формула изабрет ения

Способ охлаждения труб с уталщеннымл концами, преимущественна нефтяного сортамента, включающий одновременное охлаждение водой трубы по всей длине и локальное — концов, отличающийся тем, чта, с целью получения равномерных свойств по всей длине трубы, охлаждение трубы по длине осуществляют патокам воды, подаваемым в ее полость, а охлаждение концов ведут струями воды, подаваемыми на их наружную поверхность, причем удельный расход воды, подаваемый на конец, расположенный со стороны выхода. потока воды из полости трубы, устанавливают больше на 30-50% удельного расхода, подаваемого на противоположный конец. бп8303

Скорость охлаждения концов труб в зависимости от удельных расходов охлаждающей воды через наружные спрейера.

Soda

Составитель Т. Бердышевская

Техред М.Моргентал Корректор Н.Р евская

Редактор В.Трубченко

Зак

П роизводственно-издательский комбинат "Патент" инат атент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аз 4368 Тираж

ВНИ ИПЫ Государственного комитета по изоб етения ираж Подписное

11303 по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

5, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5