Способ производства спиральношовных труб из листового проката

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству спиральношовных труб для газо- и нефтепроводов. Технический результат изобретения заключается в повышении качества, надежности и долговечности получаемых труб. Способ производства спирально-шовных труб из листового проката, включающий сварку листов стыковочным швом в полосу, формовку трубы, сварку спирального шва, порезку трубы на мерные длины и отделку. Трубы изготавливают из стали следующего химического составы при соотношении ингредиентов, мас.%: углерод 0,03 - 0,15; кремний 0,1 - 0,7; марганец 0,6 - 2,0; ванадий 0,01 - 0,15; ниобий 0,01 - 0,12; хром 0,01 - 0,3; никель 0,01 - 0,6; медь 0,01 - 0,6; алюминий 0,01 - 0,1; титан 0,01 - 0,1; кальций 0,0005 - 0,02; азот 0,003 - 0,012; сера 0,001 - 0,01; фосфор 0,001 - 0,02; железо - остальное. Сварку листов в полосу осуществляют только внутренним стыковочным швом, а длина листов регламентирована математической зависимостью. Порезку трубы на мерные длины производят с отрезком обечайки, содержащей стыковочный шов. Кроме того, сталь может дополнительно содержать молибден в количестве 0,01-0,5 мас.%. Изобретение обеспечивает уменьшение дефектов стыковочного шва, в особенности в месте его соединения со спиральным швом. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству спиральношовных труб для газо- и нефтепроводов.

Известен способ производства спирально-шовных труб из листового проката (аналог), включающий сварку листов в полосу с помощью стыковой сварки, формовку трубы, сварку спирального шва, порезку трубы на мерные длины и отделку готовых труб (патент США №3383488, кл. 219-62, 1968 г.).

Известен также способ производства спирально-шовных труб из листового проката (прототип), включающий сварку листов в полосу встык, формовку трубы, сварку спирального шва, порезку трубы на мерные длины и отделку готовых труб, при этом сварку листов встык производят по внутренней и наружной поверхностях листов (а.с. СССР №806195, кл. В 21 С 37/12, 1979 г.).

Основными недостатками известных способов производства спирально-шовных труб (аналога и прототипа) являются неудовлетворительное качество, низкая надежность получаемых труб из-за наличия дефектов в стыковочных швах, особенно в местах соединения стыковочного и спирального швов.

Технический результат изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков и в повышении качества, надежности и долговечности получаемых труб.

Технический результат достигается тем, что в способе производства спирально-шовных труб из листового проката, включающем сварку листов стыковочным швом в полосу, формовку трубы, сварку спирального шва, порезку трубы на мерные длины и отделку, согласно изобретению трубу изготавливают из стали следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод 0,03-0,15

Кремний 0,1-0,7

Марганец 0,6-2,0

Ванадий 0,01-0,15

Ниобий 0,01-0,12

Хром 0,01-0,3

Никель 0,01-0,6

Медь 0,01-0,6

Алюминий 0,01-0,1

Титан 0,01-0,1

Кальций 0,0005-0,02

Азот 0,003-0,012

Сера 0,001-0,01

Фосфор 0,001-0,02

Железо Остальное

при этом сварку полосы производят из листов длиной, определяемой по формуле

где Lл - длина листа;

Lmp - требуемая длина трубы;

в - ширина листового проката;

α - угол формовки,

сварку листов в полосу осуществляют только внутренним стыковочным швом, а при порезке трубы на мерные длины отрезают обечайку, содержащую стыковочный шов.

Кроме того, сталь может дополнительно содержать молибден в количестве 0,01-0,5 маc.%.

Конкретный пример осуществления способа производства спирально-шовных труб.

Для производства спирально-шовных труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 18,7 мм на стане “2520” ВТЗ используют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%: углерод 0,06; кремний 0,4; марганец 1,5; ванадий 0,083; ниобий 0,06; хром 0,15; никель 0,15; медь 0,15; алюминий 0,05; титан 0,05; кальций 0,01; азот 0,007; сера 0,005; фосфор 0,01; железо стальное, при этом сталь может дополнительно содержать молибден 0,2. Полосу, из которой формуют трубу, сваривают только внутренним стыковочным швом, а длину свариваемых листов определяют по формуле

где Lmp - заданная длина трубы, равная 11,5 м;

B - ширина листового проката, равная 2,484 м;

α - угол формовки,

где Дcр - средний диаметр трубы;

Дср=Дн-δ;

Дн - наружный диаметр трубы;

δ - толщина стенки трубы,

Дн=1,42м;

α=0,599523 рад.;

Sinα=0,5642;

Cosα=0,825605,

Длина листа (листового проката) равняется 24 м. После процесса формовки трубы из полосы производят сварку спирального шва и порезку трубы на мерные длины 11,5 м, при этом отрезают из трубной заготовки обечайку шириной 2,05 м, содержащую стыковочный шов. После резки труб на мерные длины производят окончательную отделку труб с последующим складированием.

Использование данного способа позволяет повысить качество, надежность и долговечность получаемых спиральношовных труб на 15%.

Формула изобретения

1. Способ производства спиральношовных труб из листового проката, включающий сварку листов стыковочным швом в полосу, формовку трубы, сварку спирального шва, порезку трубы на мерные длины и отделку, отличающийся тем, что трубы изготавливают из стали следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод 0,03-0,15

Кремний 0,1-0,7

Марганец 0,6-2,0

Ванадий 0,01-0,15

Ниобий 0,01-0,12

Хром 0,01-0,3

Никель 0,01-0,6

Медь 0,01-0,6

Алюминий 0,01-0,1

Титан 0,01-0,1

Кальций 0,0005-0,02

Азот 0,003-0,012

Сера 0,001-0,01

Фосфор 0,001-0,02

Железо Остальное

при этом сварку полосы производят из листов длиной, определяемой по формуле:

где L_л - длина листа;

L_тр - требуемая длина трубы;

В - ширина листового проката;

α - угол формовки;

и осуществляют ее только внутренним стыковочным швом, а при порезке трубы на мерные длины отрезают обечайку, содержащую стыковочный шов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит молибден в количестве 0,01-0,5 мас.%.