Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение предназначено для повышения точности труб по толщине стенки и снижения расхода металла на единицу длины труб, изготавливаемых на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает использование штрипса с шириной, увеличенной на значение его утяжки по ширине при деформации полосы, сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу и деформацию полосы путем знакопеременного изгиба. Увеличение регулируемого диапазона величин вытяжки обеспечивается за счет того, что между многороликовым гибочным устройством и тянущим устройством устанавливают трехроликовое гибочное устройство с неприводными роликами, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, угол охвата среднего ролика полосой больше 180°, при этом средний ролик вместе с полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы, полосу деформируют путем ее протягивания тянущим устройством через многороликовое и трехроликовое гибочные устройства, измеряют толщину полосы до ее деформации, определяют величину суммарной вытяжки полосы в обоих гибочных устройствах и регулируют величину этой вытяжки на уровне значения, равного отношению измеряемой толщины полосы к заданной, минимально допустимой, ее толщине после деформации, путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве с ограничением се вытяжки в этом устройстве значением, обеспечивающим величину утяжки полосы по ширине не выше максимально допустимой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, в частности, на непрерывных трубосварочных агрегатах.

Известен способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий использование штрипса с шириной, увеличенной на максимально-допустимое значение утяжки полосы по ширине при ее деформации, сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем знакопеременного изгиба за счет ее протягивания тянущим устройством через многороликовое гибочное устройство с неприводными роликами и с возможностью изменения от 0 до 180° углов изгиба полосы гибочными роликами, определение величины вытяжки полосы в многороликовом гибочном устройстве и ее регулирование путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в этом устройстве в зависимости от ее толщины при ограничении величины вытяжки полосы на уровне, обеспечивающем величину ее утяжки по ширине не выше максимально допустимой, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, например, способ по патенту РФ №2351423.

Недостатком этого способа является узкий диапазон величин возможного регулирования вытяжки полосы.

Известен также способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем знакопеременного изгиба за счет ее протягивания тянущим устройством через трехроликовое гибочное устройство с неприводными роликами, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, угол охвата среднего ролика полосой больше 180°, и средний ролик вместе с полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, например, способ по а.с. СССР №1500405.

Недостатком этого способа является отсутствие возможности для регулирования величины вытяжки деформируемой полосы.

Задачей заявляемого изобретения является расширение диапазона регулирования вытяжки деформируемой полосы, увеличение за счет этого количества ее участков, деформированных до заданной, минимально допустимой, толщины, и обеспечение таким путем снижения расхода металла на единицу длины изготавливаемых труб.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающем использование штрипса с шириной, увеличенной на максимально допустимое значение утяжки полосы по ширине при ее деформации, сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем знакопеременного изгиба за счет ее протягивания тянущим устройством через многороликовое гибочное устройство с неприводными роликами и с возможностью изменения от 0 до 180° углов изгиба полосы гибочными роликами, определение величины вытяжки полосы в многороликовом гибочном устройстве, регулирование величины вытяжки деформируемой полосы путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, согласно изобретению:

1. Между многороликовым гибочным устройством и тянущим устройством устанавливается трехроликовое гибочное устройство с неприводными роликами, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, угол охвата среднего ролика полосой больше 180°, и средний ролик вместе с полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы.

2. Деформируется полоса путем ее протягивания тянущим устройством через многороликовое и трехроликовое гибочные устройства.

3. Измеряется толщина полосы до деформации.

4. Определяется величина суммарной вытяжки полосы в обоих гибочных устройствах.

5. Регулируется величина суммарной вытяжки полосы на уровне значения, равного отношению измеряемой толщины полосы к заданной, минимально допустимой, ее толщине после деформации, путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве с ограничением ее вытяжки в этом устройстве значением, обеспечивающим величину утяжки полосы по ширине, не превышающую максимально допустимую.

6. Ограничивается величина суммарной вытяжки участков полосы со стыком на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков не более 1%.

На рисунке 1 приведена схема осуществления предлагаемого способа, где

1 - стыкосварочная машина, 2 - непрерывная полоса, 3 - толщиномер, 4 - многороликовое гибочное устройство, 5 - трехроликовое гибочное устройство, 6 - тянущее устройство, 7, 8 и 9 - следящие ролики, 10 - формовочный стан, 11 - сварочный узел, 12 - калибровочно-профилировочный стан, 13 - труба.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:

1. Рулоны штрипса с шириной, увеличенной на максимально допустимое значение утяжки полосы по ширине при ее деформации в многороликовом гибочном устройстве 4, разматываются в линии трубосварочного агрегата, и концы штрипсов с помощью стыкосварочной машины 1 стыкуются в непрерывную полосу 2.

2. Измеряется толщина непрерывной полосы 2 до деформации с помощью толщиномера 3.

3. Непрерывная полоса 2 протягивается тянущим устройством 6 через многороликовое гибочное устройство 4 с неприводными роликами и с возможностью изменения от 0 до 180° углов изгиба полосы гибочными роликами и через дополнительно установленное трехроликовое гибочное устройство 5 с неприводными роликами, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, угол охвата среднего ролика полосой больше 180°, и средний ролик вместе с полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы.

4. Измеряется скорость непрерывной полосы 2 до и после многороликового гибочного устройства 4 и после трехроликового гибочного устройства 5 с помощью следящих роликов соответственно 7, 8 и 9.

5. Определяется величина вытяжки полосы в многороликовом гибочном устройстве 4 как отношение окружной скорости следящего ролика 8 к окружной скорости следящего ролика 7 и определяется величина суммарной вытяжки полосы в обоих гибочных устройствах как отношение окружной скорости следящего ролика 9 к окружной скорости следящего ролика 7.

6. Регулируется величина суммарной вытяжки полосы на уровне значения, равного отношению измеряемой толщины полосы к заданной, минимально допустимой, ее толщине после деформации путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве 4.

7. Ограничивается величина вытяжки полосы в многороликовом гибочном устройстве 4 на уровне, обеспечивающем величину утяжки полосы по ширине в этом устройстве не выше максимально допустимой.

8. Ограничивается величина суммарной вытяжки участков полосы со стыком на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков не более 1%.

9. Непрерывная полоса 2, вытягиваемая тянущим устройством 6 из гибочных устройств 4 и 5 и деформированная по описанным выше законам, задается в формовочный стан 10, где она формуется в трубную заготовку, имеющую величину наружного периметра не ниже минимально допустимой, что позволит обеспечить удовлетворительное качество шва непрерывной трубы, свариваемой в сварочном узле 11.

10. Сваренная труба в калибровочно-профилировочном стане 12 калибруется или профилируется в круглую, квадратную или прямоугольную трубу 13.

В качестве примера приводим (смотри таблицу) результаты испытания деформации полосы по предлагаемому способу. При испытании использовался штрипс из стали марки 10, предназначенный для изготовления труб диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм и имевший увеличенную с 495,0 до 496,9 мм ширину и номинальную толщину 4,4 мм. При испытании использовались гибочные устройства с неприводными роликами, диаметры которых приведены в таблице.

Гибочные устройства Суммарная вытяжка полосы Сила тяги тянущего устройства, кН
многороликовое трехроликовое величина значение
диаметр роликов, мм
гибочных крайних среднего
150 400 80 минимальная 1,012 61
максимально-допустимая 1,088 267

Приведенные в таблице величины суммарной вытяжки полосы получены:

- минимальная, равная 1,012, - при изгибе полосы в трехроликовом гибочном устройстве и при отсутствии изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве. В этом случае ширина полосы на выходе из трехроликового гибочного устройства была равна 496,9 мм;

- максимально допустимая, равная 1,088, - при изгибе полосы в многороликовом гибочном устройстве, при котором была получена максимально допустимая величина ее вытяжки (1,038), и при изгибе полосы в трехроликовом гибочном устройстве. В этом случае величина утяжки полосы по ширине в многороликовом гибочном устройстве была равна 1,9 мм, а ширина полосы на выходе из многороликового и из трехроликового гибочных устройств была равна 495,0 мм.

Приведенная в таблице величина силы тяги тянущего устройства 267 кН, соответствующая максимально допустимой величине суммарной вытяжки полосы, равной 1,088, создавала в деформированной полосе тянущее напряжение, равное 0,37 от предела текучести ее металла. Такая малая величина тянущего напряжения при величине вытяжки полосы 1,088 свидетельствует о низких затратах энергии на деформацию полосы по предлагаемому способу. Эти затраты энергии ниже на 30-50% затрат энергии при других известных способах деформации полосы с такой же величиной вытяжки.

В «Способе изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах» по патенту РФ №2351423 диапазон возможного регулирования вытяжки полосы при изготовлении труб диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм составляет 3,8% (возможное изменение величины вытяжки полосы - от 1,000 до 1,038). При описанном выше испытании предлагаемого способа изготовления труб этого же размера диапазон возможного регулирования суммарной вытяжки полосы составил от 1,012 до 1,088 или 7,5% (1,088:1,012=1,075 или =7,5%), что практически в 2 раза больше, чем при известном способе.

Изменяющаяся в продольном направлении толщина непрерывной полосы из состыкованных штрипсов толщиной 4,4 мм поставки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» находится, с вероятностью 0,95, в пределах 4,1-4,7 мм. То есть ее продольная разнотолщинность, с вероятностью 0,95, не превышает 14%. Предлагаемый способ изготовления труб позволит уменьшить продольную разнотолщинность этой полосы на 7,5% (с 14 до 6,5%), что позволит обеспечить:

- примерно на 85% ее участков - заданную, минимально допустимую, толщину 4,09 мм (при минимально допустимой толщине стенки труб 4,00 мм);

- на остальных примерно 15% ее участков - толщину 4,09-4,36 мм (средневзвешенная для этих участков толщина составит примерно 4,15 мм).

Это позволит снизить среднюю металлоемкость труб с толщиной стенки 4,5 мм примерно на 3,5% по сравнению со средней их металлоемкостью в случае изготовления труб по патенту РФ №2351423.

Для снижения вероятности разрыва стыков до значения не более 1% ограничивают величину суммарной вытяжки участков полосы со стыком. Как показали испытания, при отсутствии термической обработки стыков и при средней квалификации сварщика стыков ограничение величины суммарной вытяжки участков полосы со стыком на уровне 1,015 позволяет обеспечить допустимую для условий промышленного производства труб вероятность разрыва стыков не более 1%.

Предлагаемый способ изготовления труб, по сравнению с известным способом изготовления труб по патенту РФ №2351423, позволит примерно в 2 раза расширить диапазон величин возможного регулирования вытяжки полосы в процессе ее деформации, что после деформации полосы позволит получить:

- заданную, минимально допустимую, толщину примерно на 85% ее участков;

- среднюю толщину на остальных примерно 15% ее участков, близкую к заданной, минимально допустимой, толщине.

Это позволит повысить точность труб по толщине стенки и снизить примерно на 3,5% среднюю их металлоемкость, то есть позволит снизить в среднем примерно на 3,5% расход металла на единицу длины изготавливаемых труб.

1. Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий использование штрипса с шириной, увеличенной на максимально допустимое значение утяжки полосы по ширине при ее деформации, сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем знакопеременного изгиба за счет ее протягивания тянущим устройством через многороликовое гибочное устройство с неприводными роликами и с возможностью изменения от 0 до 180° углов изгиба полосы гибочными роликами, определение величины вытяжки полосы в многороликовом гибочном устройстве, регулирование величины вытяжки деформируемой полосы путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, отличающийся тем, что между многороликовым гибочным устройством и тянущим устройством устанавливают трехроликовое гибочное устройство с неприводными роликами, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, угол охвата среднего ролика полосой больше 180°, при этом средний ролик вместе с полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы, полосу деформируют путем ее протягивания тянущим устройством через многороликовое и трехроликовое гибочные устройства, измеряют толщину полосы до ее деформации, определяют величину суммарной вытяжки полосы в обоих гибочных устройствах и регулируют величину этой вытяжки на уровне значения, равного отношению измеряемой толщины полосы к заданной, минимально допустимой, ее толщине после деформации, путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы в многороликовом гибочном устройстве с ограничением ее вытяжки в этом устройстве значением, обеспечивающим величину утяжки полосы по ширине не выше максимально допустимой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ограничивают величину суммарной вытяжки участков полосы со стыком на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков не более 1%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении, в частности котельных труб, методом прессования с последующим редуцированием.

Изобретение относится к области обработки металла давлением, а точнее, к трубоэлектросварочному производству и может быть использовано как при проектировании новых, так и при модернизации работающих конструкций четырехвалковых клетей формовочных и профильно-калибровочных станов.

Изобретение относится к трубосварочному производству, а точнее к формовочным клетям трубопрофильного стана. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в судостроении, энергетике, нефтяной и газовой промышленности для изготовления изогнутых трубопроводов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту трубоформовочных станов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении круглых сварных прямошовных труб различного назначения. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к производству электросварных труб, и может быть использовано для клетей с закрытыми калибрами трубоформовочных станов.
Изобретение относится к области изготовления труб из конструкционных среднеуглеродистых или низколегированных сталей, а именно к способу изготовления насосно-компрессорных труб (НКТ) и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности для профилирования материала

Изобретение относится к способам герметизации труб для защиты их внутренней поверхности от воздействия атмосферы печи при нагреве, штамповке и термообработке в процессе изготовления крутоизогнутых отводов труб из высоколегированной стали

Изобретение предназначено для получения круглых в значительной степени труб (104) со стыковым швом с узким стыком, или зазором, (111) из металлических листов. Металлический лист подают на трубоформовочный пресс (1), в котором он, лежа на нижнем штампе (6), с помощью поднимаемого и опускаемого верхнего штампа (9) под действием усилия гибки поэтапно формуется в трубу (4; 104) со стыковым швом. Уменьшение вероятности искажения формы трубы обеспечивается за счет того, что вначале формуют трубу со стыковым швом некруглой черновой формы (13), для чего по меньшей мере на одном этапе гибки, действующей на внутреннюю сторону металлического листа (3), соответственно, слева и справа относительно середины, заданной продольной осью верхнего штампа (9), погружающегося в поступательно формируемый металлический лист (3), осуществляется меньшая формовка по сравнению с другими этапами гибки и что после этого под действием соответствующего усилия (F) закрытия, целенаправленно действующего снаружи на некруглую черновую форму (13) соответственно на ранее менее отформованных участках (12а, 12b) по обе стороны от середины, отформовывается готовая труба (104) со стыковым швом. Устройство имеет соответствующее оборудование. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии и оборудованию для производства прямошовных магистральных труб в трубоформовочных цехах металлургических предприятий. Способ включает формовку трубы из листовой заготовки с предварительной подгибкой продольных кромок и последующей U-образной или О-образной деформацией указанной заготовки, а также приварку технологических планок в зоне соединяемых при помощи сварки продольных боковых кромок листовой заготовки, обработку кромок указанных краев и их сварку с образованием продольного соединительного шва труб. Стабильный процесс сварки на всем протяжении продольного соединительного шва и повышение качества готовых магистральных труб обеспечиваются за счет того, что для каждой листовой заготовки технологические планки изготовляют из технологической обрези, полученной при производстве листовых заготовок той же плавки, что и заготовка, причем используют обрезь с толщиной, соответствующей толщине этой заготовки, а приварку планок к торцам листовой заготовки и обработку продольных кромок этой заготовки производят до ее формовки, осуществляя приварку таким образом, чтобы зазор между соседними планками после соединения краев заготовки перед сваркой продольного шва трубы не превышал 6 мм, после чего последовательно проводят сварку технологического, а также внутреннего и наружного соединительных швов, причем настройку сварочного инструмента и параметров процесса проводят на технологических планках с выходом на стабильный режим сварки непосредственно в зоне соединения краев трубной заготовки. 1 пр.

Изобретение относится к области производства сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает использование штрипсов с шириной, имеющей запас на утяжку по ширине при деформации, сварку встык концов штрипсов в непрерывную полосу, ее деформацию путем знакопеременного пластического изгиба с натяжением неприводными роликами многороликового гибочно-натяжного устройства, протягивание через это устройство полосы тянущим устройством, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы. Определяют фактическую величину вытяжки полосы в гибочно-натяжном устройстве. Повышение степени деформации полосы и снижение расхода металла обеспечивается за счет того, что измеряют толщину полосы на входе в гибочно-натяжное устройство, рассчитывают величину вытяжки для участков полосы с толщиной более Hгран и величину вытяжки для ее участков с толщиной в диапазоне от hмин до Hгран и путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы регулируют ее вытяжку таким образом, чтобы фактическая величина вытяжки равнялась ее расчетной величине. Указанные параметры регламентируются математическими зависимостями. 1 табл.

Изобретение относится к способу изготовления биметаллических насосно-компрессорных труб и может использоваться при получении трубной продукции или ремонте насосно-компрессорных труб (НКТ). Способ включает очистку наружной и внутренней поверхности насосно-компрессорной трубы (НКТ) от отложений и загрязнений, изготовление из углеродистой, низколегированной или нержавеющей стали тонкостенной электросварной трубы , нанесение на ее наружную поверхность клея-герметика, введение в канал НКТ тонкостенной электросварной трубы с нанесенным клеем. Затем осуществляют совместную деформацию путем раздачи НКТ и упомянутой электросварной трубы, нарезание резьбы , контроль качества полученной трубы и испытание гидравлическим давлением. Тонкостенную электросварную трубу изготавливают из стали с содержанием примесей серы и фосфора не более 0,01%. При совместной деформации НКТ и электросварной трубы путем раздачи обеспечивают увеличение диаметра электросварной трубы более 18% от исходного наружного ее диаметра. Технический результат заключается в повышении пластичности и деформируемости в холодном состоянии лейнера без разрушения сплошности основного металла и сварного соединения. 2 пр.

Изобретение относится к технологии упрочнения труб нефтяного сортамента из микролегированных карбидо- и нитридообразующими элементами сталей непосредственно в процессе горячей деформации. Способ прокатки труб с термомеханической обработкой включает нагрев трубной заготовки до 1150-1300°C, прошивку и последующее деформирование с суммарной радиальной степенью деформации не менее 70%, при этом радиальная степень деформации на каждом этапе деформирования после прошивки не должна превышать 35%. Перед последним этапом деформирования черновая труба с температурой 700-880°C подвергается ускоренному индукционному нагреву до температуры 850-1000°C, после чего не позднее чем через 5 с осуществляются окончательная деформация в калибровочном или редукционном стане и охлаждение на воздухе. Технический результат заключается в улучшении потребительских свойств трубы за счет исключения разнозернистости структуры, увеличения вязкости и пластичности стали, повышения прочностных свойств стали. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх