Способ подготовки высокопрочных труб нефтяного сортамента с температурой 500-720°c после термообработки под нарезку резьбы

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве высокопрочных труб нефтяного сортамента в линиях термических отделений трубопрокатных цехов способом подготовки обсадных и насосно-компрессорных труб под нарезку резьбы с температурой 500-720°С после термообработки, включающим калибрование трубы в валках многоклетьевого калибровочного стана, калибрование на заданный наружный размер с овальностью не более 0,6 мм в валках с круглым калибром без выпусков, размер которого определяют из выражения:

Dk=Dt·(1+α·t), где

Dk - диаметр калибра, мм;

Dt - заданный наружный диаметр трубы, мм;

α - коэффициент линейного расширения материала трубы, ·10-6 град-1;

t - температура трубы, °С,

при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети, что позволяет изготавливать трубы с овальностью не более 0,6 мм, осуществляя только одну операцию по калиброванию, снижает трудоемкость процесса и позволяет получить качественную трубу для дальнейшей нарезки резьбы.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве высокопрочных труб нефтяного сортамента в линиях термических отделений трубопрокатных цехов для подготовки обсадных и насосно-компрессорных труб под нарезку резьбы.

Известен способ подготовки концов обсадных труб под нарезку резьбы, который включает калибровку концевых участков труб в холодном состоянии на гидравлических или механических прессах. При этом труба зажимается в матрицах от осевого перемещения, а калибровка осуществляется путем обжатия конца трубы по наружному диаметру при обратном ходе кольца инструментальной головки. Длина калибруемого участка трубы 400-500 мм (Ткаченко В.А. и др. Трубы для нефтяной промышленности / Москва, Металлургия, 1986, с.109-112).

Недостатком данного способа является неудовлетворительное качество обработанной поверхности, связанное с тем, что при обратном ходе кольца калибровка осуществляется за счет съема излишков металла, выводящих размеры трубы за пределы допусков, а не равномерного распределения по периметру обрабатываемой поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ прокатки бесшовных горячекатаных труб размером 426×10-12 мм под нарезку упорной резьбы «Батресс» (прототип), в котором подготовка обсадных труб указанного размера под нарезку резьбы осуществляется путем калибрования труб в холодном состоянии в калибровочном стане и на гидравлических прессах для калибровки концов труб (Патент РФ №2303499, B21B 21/00, 04.07.2005, опубл. 10.02.2007).

Недостатком способа по прототипу является то, что после калибрования трубы в холодном состоянии, выполняемого в калибровочном стане ТПА 8-16”, валки которого имеют овальные калибры с эксцентриситетом, убывающим к последней клети до нуля, труба имеет размеры по наружному диаметру, превышающие размеры под нарезку резьбы и искаженный профиль поперечного сечения. Поэтому для получения требуемых размеров по наружному диаметру и круглого профиля, обеспечивающих при нарезке получение качественной резьбы, дополнительно выполняют калибровку концов труб на гидравлических прессах.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в изготовлении трубы с овальностью не более 0,6 мм, осуществляя только одну операцию по калиброванию, что снижает трудоемкость процесса и позволяет получить качественную трубу для дальнейшей нарезки резьбы, в том числе «Батресс», «ТМК FMT», TMK «GF», TMK «CS» и других видов резьб.

Решение технической задачи достигается тем, что в способе подготовки высокопрочных труб нефтяного сортамента с температурой 500-720°C после термообработки под нарезку резьбы, включающем калибрование трубы в валках многоклетьевого калибровочного стана, калибрование производят на заданный наружный размер с овальностью не более 0,6 мм в валках с круглым калибром без выпусков, размер которого определяют из выражения:

Dk=Dt·(1+α·t), где

Dk - диаметр калибра, мм;

Dt - заданный наружный диаметр трубы, мм;

α - коэффициент линейного расширения материала трубы, 10-6 град-1;

t - температура трубы, °C,

при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети.

Способ реализуется следующим образом.

Горячая прокатка позволяет трубу, размеры которой по наружному диаметру соответствуют требованиям нормативно-технической документации и обеспечивают заданные параметры резьбы при последующей нарезке. Однако выполнение операций термообработки для получения высокопрочных труб нефтяного сортамента в линиях термических отделений приводит к появлению овальности наружного диаметра трубы 0,9-0,12 мм и искажению ее круглого сечения в результате структурных превращений в металле. В связи с этим для получения в дальнейшем качественной резьбы проводят операцию восстановления требуемых геометрических размеров методом калибрования трубы в многоклетьевом калибровочном стане без ее охлаждения с температурой 500-750°C сразу после ее термообработки.

Многоклетьевой стан состоит из 4-5 двух- или трехвалковых клетей с индивидуальным приводом валков, расположенных последовательно одна за другой и развернутых на угол 90-180° относительно друг друга, чем достигается перекрытие зазоров между валками. Валки стана имеют круглые калибры без выпусков. Размер калибра принимают равным заданному наружному диаметру трубы с учетом термического расширения:

Dk=Dt·(1+α·t), где

Dk - диаметр калибра, мм;

Dt - заданный наружный диаметр трубы, мм;

α - коэффициент линейного расширения материала трубы, 10-6 град-1;

t - температура трубы, °C,

при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети.

В калибре первой клети производят наиболее значительное формоизменение поперечного сечения трубы, имеющей овальное сечение. При этом происходит уменьшение размеров овального сечения по большой оси с соответствующим увеличением размеров овального сечения по меньшей оси. По мере прохождения трубы по клетям происходит перераспределение металла в поперечном сечении калибра с минимальной неравномерностью и приобретением трубой круглой формы, за счет деформации, обусловленной остаточной пластичностью материала трубы при температуре 500-750°С.

Круглая форма калибра без выпусков и определение размера калибра с учетом термического расширения способствует прокатке трубы без уширения деформируемого металла, а одинаковые размеры калибров для каждой клети калибровочного стана создают благоприятные условия для устранения овализации трубы и искажения профиля поперечного сечения. Достигнутая при этом точность наружного диаметра трубы с овальностью 0,1-0,6 мм без использования калибровочных гидравлических прессов позволяет получить на трубах в холодном состоянии резьбы в соответствии с требованиями стандартов API, ГОСТ 632-80, ГОСТ 633-80, ГОСТ 53366-09 с выходом годного 95-98%.

Заявленное техническое решение опробовано в промышленных условиях при производстве бесшовных обсадных труб размером 168,28*8,94 мм марка стали 32Г2 группа прочности L 80 тип 1 со следующими результатами:

Заданный наружный диаметр труб, мм 168,28

Размер наружного диаметра труб перед термообработкой, мм 168,28 + 0,40 + 2,18

Температура труб после термообработки

Перед калиброванием, °С 640

Коэффициент линейного расширения материала трубы, ·10-6 град-1; 14,2

Диаметр калибра валков калибровочного стана, мм

Dk=168,28·(1+14,2·10-6·640)=169,8

Размер наружного диаметра труб после калибрования, мм 168,28 + 0,20 + 1,68

Овальность наружного диаметра труб после калибрования, мм 0,05-0,56.

Трубы прияты и признаны пригодными под нарезку резьбового соединения «ТМК CS» для изготовления внешних несущих труб теплоизолированных насосно-компрессорных труб ТЛТ.

Способ подготовки высокопрочных труб нефтяного сортамента с температурой 500-720°С после термообработки под нарезку резьбы, включающий калибрование трубы в валках многоклетьевого калибровочного стана, отличающийся тем, что калибрование трубы производят на заданный наружный диаметр Dt (мм) с овальностью не более 0,6 мм в валках с круглым калибром без выпусков, при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети, а размер калибра Dk (мм) определяют из выражения
Dk=Dt·(1+α·t),
где α - коэффициент линейного расширения материала трубы, ·10-6 град-1;
t - температура трубы, °С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к конструкции рабочей клети стана холодной прокатки труб, содержащей неподвижную станину, соединенный с приводом подвижный корпус с вертикально расположенными в нем рабочими валками, их зубчато-реечный привод с шестернями и рейками, нижняя из которых закреплена в неподвижной станине, а верхняя закреплена на откидывающейся траверсе, при этом клеть снабжена установленной на неподвижной станине рамой, закрепленной по боковым сторонам болтами, а по торцам - клиновыми соединениями, откидывающаяся траверса закреплена в раме на оси, выполненной двухопорной, и зафиксирована клином, который имеет привод от гидроцилиндра, а траверса имеет дополнительный гидроцилиндр, корпус которого закреплен шарнирно на ней, а шток шарнирно соединен с рамой, причем клеть имеет защитное средство, которое закрывает рабочее пространство станины и выполнено в виде охватывающей неподвижную станину и шарнирно закрепленной на ней крышки и кожухов, расположенных на боковых поверхностях и торцах станины, при этом крышка снабжена гидроцилиндрами подъема, установленными по боковым сторонам станины, на боковых кожухах установлены маслосборники, а на крышке - маслоотбойники, что позволяет расширить технологические возможности путем сокращения времени на перевалки и обеспечения прокатки труб малыми партиями, повысить надежность.

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к рабочим клетям станов холодной прокатки труб с подвижной силовой станиной. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к способу подачи заготовок в рабочую клеть стана холодной прокатки труб с боковой загрузкой. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам холодной прокатки труб, и касается подачи смазочно-охлаждающей жидкости в рабочую клеть стана, совершающую возвратно-поступательное перемещение.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб. .

Изобретение относится к валку, называемому далее валок прокатного стана, для изготовления прокатываемого материала. .

Изобретение относится к трубному и металлургическому производствам, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 290×12×25600-27700 мм из слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива.

Изобретение относится к способам прокатки труб, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, из полых слитков-заготовок, полученных электрошлаковым переплавом из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам шатуна стана холодной прокатки труб. Уплотнительная манжета выполнена в сечении в виде соединенного с корпусом опорного элемента и двух эластичных губок с рабочими кромками, расположенными по разные стороны опорного элемента. Рабочая поверхность опорного элемента, выполненная цилиндрической, и рабочие кромки губок контактируют с поверхностью шатуна. Изобретение повышает надежность уплотнения шатуна стана холодной прокатки труб. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии. Слитки ЭШП или заготовки нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с внутренним диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм или в гильзы-заготовки. Одевают гильзы первой прошивки и второй прошивки-раскатки на дорны и деформируют их в товарные трубы с заданными величинами подач. Отбраковывают гильзы, после 2-3 нагревов не надевшиеся на дорны, или, при наличии заказов, прокатывают их на дорнах меньшего диаметра в трубы с более толстыми стенками. Гильзы с повышенной кривизной прокатывают - редуцируют в гильзы-заготовки на дорнах меньшего диаметра с коэффициентом вытяжки 0,95≤µ≤0,98. Гильзы прошивают - раскатывают с подъемом по диаметру, равным величине редуцирования при прокатке гильз с повышенной кривизной, одевают на дорн и прокатывают в товарные трубы заданного размера в расчетном калибре. Обеспечивается получение качественных товарных и передельных труб из гильз, отбракованных по повышенной кривизне, снижение расходного коэффициента металла при переделе слитков ЭШП. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано для изготовления шестигранных труб для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива. Слитки, отлитые элсктрошлаковым переплавом, обтачивают по наружной поверхности до удаления дефектов литейного происхождения, нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Дорн с дорновым кольцом заряжают в дорновую головку пилигримового стана. На дорн надевают цилиндрическое подкладное углеродистое кольцо и вводят его в гильзу. Затем на дорн надевают подкладное углеродистое кольцо, выполненное в виде цилиндра с коническим участком, и центрируют коническим участком подкладного углеродистого кольца передний конец гильзы относительно оси дорна. Сборную гильзу деформируют в валках с переменным профилем калибра в передельную трубу с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на подкладные углеродистые кольца. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности при производстве передельных труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Для изготовления труб методом холодной пилигримовой прокатки используется прокатный стан, включающий в себя опирающуюся по меньшей мере на один упор стержня оправки оправку для прокатки, а также по меньшей мере два воздействующих на трубу снаружи инструмента для обработки давлением предпочтительно наружных валка. Используется также измерительное устройство для определения толщины стенки трубы во время процесса обработки давлением. Причем по меньшей мере одно устройство для перестановки упора соединено рабочим соединением с упором стержня оправки и упомянутое устройство для перестановки упора соединено с измерительным устройством. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Технический результат - повышение качества труб. Изготовление труб осуществляется путем холодного пильгерования с помощью прокатного стана, включающего в себя прокатную оправку, расположенную на по меньшей мере одной контропоре оправки. По меньшей мере два деформирующих инструмента воздействуют на трубу снаружи. Измерительное устройство определяет наружный диаметр трубы в процессе деформирования. Для того чтобы при холодном пильгеровании можно было производить регулирование положения по меньшей мере одного деформирующего инструмента на основе данных измерения, полученных во время процесса деформирования, по меньшей мере одно устройство для регулирования положения связано с по меньшей мере одним деформирующим инструментом, воздействующим на трубу снаружи. При этом устройство для регулирования положения связано с измерительным устройством. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение предназначено для повышения качества труб и производительности стана холодной прокатки труб большого типоразмера. Нажимное устройство рабочей клети стана холодной прокатки труб содержит станину с опорным рельсом, установленный между станиной и опорным рельсом клин и механизм продольного перемещения клина в виде винт-гайка. Увеличение жесткости клети и сокращение времени перевалки обеспечивается за счет того, что на торце клина выполнен консольный выступ с отверстием под винт механизма продольного перемещения клина, а винт снабжен расположенными по обе стороны консольного выступа клина двумя шайбами с антифрикционными прокладками и фиксирующими шайбы втулкой, выступом и гайкой. Винт имеет шлицевый конец для размещения на нем шлицевой втулки или редуктора, а гайка механизма продольного перемещения винта выполнена цилиндрической. В станине выполнены два глухих взаимно перпендикулярных отверстия для размещения в них цилиндрической гайки и винта механизма продольного перемещения клина. Между клином и опорным рельсом установлена плита с наклонной поверхностью под клин и с посадочным местом под опорный рельс. В станине выполнены смазочные отверстия, клин имеет смазочные канавки, соединенные отверстиями, а на станине расположены две тавотницы, 15 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Непрерывно-литые заготовки (НЛЗ) диаметром 430 мм нагревают до температуры пластичности. Прошивают НЛЗ в прошивном стане на оправке диаметром 250 мм с вытяжкой µ=1,56. Полученные гильзы прокатывают на пилигримовом стане в трубы-плети с фиксированной подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки mуст. Трубы-плети разрезают на трубы равной длины, подогревают, калибруют, правят, осуществляют предварительную приемку, нарезку резьбы, навинчивание муфт и ниппелей, гидравлическое испытание и приемку труб. Длину НЛЗ определяют из выражений L З = L T μ Σ , μ Σ = μ п μ п р = R 2 З K ( D T − S р а с ч ) S р а с ч , где LT=36000 - расчетная длина прокатанной трубы, мм; µ∑=µпµпр - суммарный коэффициент вытяжки от слитка до товарной трубы; Rз - радиус НЛЗ, мм; K=0,965 - коэффициент, учитывающий угар металла при нагреве НЛЗ в методической печи; DT=244,5 - номинальный наружный диаметр трубы, мм; Sрасч - расчетная толщина стенки при прокатке труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, равная соответственно 8,25, 9,25 и 10,35 мм. Обеспечивается повышение надежности резьбовых соединений труб размером 244,5×7,9, 244,5×8,9 и 244,5×10 мм. 3 н.з. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 290×12 мм. Способ включает отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков по наружной поверхности до удаления дефектов литейного происхождения в слитки-заготовки, сверление сквозного центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами размером 480хвн.295×250-300 мм в передельные трубы-плети с вытяжкой и обжатием по диаметру, отрезку пилой горячей резки технологических отходов в виде пилигримовых головок и затравочных концов, порезку труб-плетей на две трубы равной длины, правку труб на шестивалковой правильной машине и переработку в товарные шестигранные трубы-заготовки размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм. Обеспечивается снижение дефектов в виде трещин и рванин, снижение расхода металла при переделе слиток-заготовка - шестигранная труба-заготовка. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ включает изготовление рубашек из слитков ЭШП стали марки 10ГН2МФА, изготовление цилиндрических втулок из слитков ЭШП стали марки 08X18Н10Т и изготовление торцевых колец из непрерывнолитых заготовок углеродистых марок сталей. В слитках ЭШП сверлят сквозные отверстия, нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки на оправках в гильзы, которые прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы. Передельные трубы размером 535×вн.245×2600-2650 и 585×вн.240×1800-1850 мм из стали 10ГН2МФА растачивают и обтачивают в цилиндрические рубашки-заготовки размером 520±1,0×вн.265+1,0/-0×1300 и 570±1,0×вн.255+1,0/-0×1750 мм. Передельные трубы размером 280×77×4000 и 270×82,5×3700 мм из стали 08Х18Н10Т растачивают и обтачивают в цилиндрические втулки размером 265+0/-1,0×52,5×1300 и 255+0/-1,0×57,5×1750 мм. Непрерывно-литые заготовки углеродистых марок сталей диаметром 550 и 600 мм, обтачивают, сверлят в заготовках сквозное отверстие и приваривают сплошным швом к одной из сторон цилиндрических рубашек с образованием стаканов. Цилиндрические втулки вставляют в образованные стаканы и соединяют сварочными монтажными швами с рубашками и торцевыми кольцами. Полученные биметаллические заготовки нагревают до температуры 1250-1260°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в биметаллические гильзы размером 540×вн.315×1910 и 600×вп.365×2700 мм, которые прокатывают на пилигримовом стане в горячекатаные передельные трубы размером 371×50,5×4500 и 446×54×5100 мм. Производят расточку и обточку горячекатаных передельных труб в готовые биметаллические трубы. Обеспечивается снижение брака труб по толщине плакирующего слоя. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к металлургии. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками. Длина ручья составлена из последовательно расположенных бойка с углом Θб=90°, полирующего участка с углом Θп=70°, угла продольного выпуска с углом Θп.в.=40° и холостого участка с углом Θх=160°. Угол поперечного выпуска на бойке от точки "0" до угла αб=(17-20)° выполнен постоянным и равным углу 35° поперечного выпуска холостого участка. На участке бойка αб=(70-73)° угол поперечного выпуска выполнен плавно снижающимся с 35° до (26-28)°. На полирующем участке угол поперечного выпуска выполнен постоянным (26-28)°, а на угле продольного выпуска и части холостого участка равным Θп.в.+10°. Угол поперечного выпуска выполнен плавно увеличивающимся с (26-28)° до 35°. Достигаются снижение дефектов труб в виде надрывов, снижение расходного коэффициента металла. 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве высокопрочных труб нефтяного сортамента в линиях термических отделений трубопрокатных цехов способом подготовки обсадных и насосно-компрессорных труб под нарезку резьбы с температурой 500-720°С после термообработки, включающим калибрование трубы в валках многоклетьевого калибровочного стана, калибрование на заданный наружный размер с овальностью не более 0,6 мм в валках с круглым калибром без выпусков, размер которого определяют из выражения:Dk Dt·, гдеDk - диаметр калибра, мм;Dt - заданный наружный диаметр трубы, мм; - коэффициент линейного расширения материала трубы, ·10 -6 град-1;t - температура трубы, °С,при этом размеры калибра одинаковы для каждой клети, что позволяет изготавливать трубы с овальностью не более 0,6 мм, осуществляя только одну операцию по калиброванию, снижает трудоемкость процесса и позволяет получить качественную трубу для дальнейшей нарезки резьбы

Наверх