Способ производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 и 426×9-18 мм на тпу 8-16 c пилигримовыми станами с повышенными требованиями по кривизне

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Отливают конусные слитки с прибылью размером 540/555×1650 мм и непрерывно-литые заготовки (НЛЗ) размером 550×1750-2100 мм. В слитках и НЛЗ сверлят центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают их до температуры пластичности. Прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки слитки размером 540/555×100×1650 мм в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитков от 0,9 до 3,7% и непрерывно-литые заготовки размером 550×100×1750-1850 мм в гильзы размером 550×вн.390×3300-3500 мм размер в размер по наружному диаметру. Трубы-плети прокатывают на пилигримовых станах в калибре 390 мм с кантовкой гильз-труб на угол 70±2°. Осуществляют порезку на мерные длины, удаление технологических отходов и подогрев в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С. Трубы калибруют в калибровочном стане с суммарным обжатием по диаметру до 1,8% и правят на косовалковой правильной машине. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 мм с повышенными требованиями по кривизне, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16′′ с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ", имеющей в составе стан поперечно-винтовой прокатки и пятиклетевой калибровочный стан.

В практике трубопрокатного производства существуют способы прокатки бесшовных горячедеформированных хладостойких и коррозионно-стойких труб большого и среднего диаметров из сталей 20ФА, 13ХФА, 09ГСФ, 06Х1 НФА и 08ХМФБЧА, предназначенные для строительства и эксплуатации нефтепроводов в условиях северной климатической зоны, нефтедобывающих предприятий Западной Сибири, Республики Коми, Казахстана и Оренбурга, при температуре окружающей среды от минус 60° до плюс 50° с температурой транспортируемых сред от минус 20° до плюс 60°, обладающих повышенной стабильностью механических характеристик, низкой температурой вязкохрупкого перехода, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин, включающие отливку слитков мартеновским способом, НЛЗ, ремонт слитков и НЛЗ (при необходимости), ковку поковок, механическую обработку поковок в заготовки, сверление центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков, НЛЗ и кованых заготовок до температуры пластичности (1270-1300)°С, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы диаметром 273, 299, 325, 351, 377 и 426 мм с толщинами стенок от 8 до 16 мм, порезку труб на мерные длины, удаление технологических отходов (затравочных концов и пилигримовых головок) горячей резки дисковыми пилами, подогрев труб (нормализация) в проходной газовой печи, калибровку труб в калибровочном стане с суммарным обжатием по диаметру до 1,0%, правку на косовалковой правильной машине, электромагнитный контроль, предварительную маркировку труб, первичный контроль качества поверхности, обрезку концов, предварительную приемку, ультразвуковой контроль отремонтированных труб, нормализацию труб в секционной печи, правку труб на косовалковой правильной машине, термическую обработку труб (закалку и отпуск) на индукционных установках, отбор образцов для приемосдаточных и коррозионных испытаний, контроль качества труб, правку труб, при необходимости, до-отпуск труб, прошедших правку, снятие фаски, приемку, маркировку и взвешивание труб, оформление ведомостей окончательной приемки и отгрузку труб заказчику (ТУ 14-158-125-2001 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные с увеличенным ресурсом эксплуатации диаметром 273-426 мм", ТУ 14-158-114-99 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные повышенной хладостойкости и коррозионной стойкости", ТУ 14-158-112-99 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные повышенной хладостойкости и коррозионной стойкости для месторождений ОАО "Сургутнефтегаз", ТИ 158-Тр.ТБ1-91-2009 "Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из слитков по ТУ 14-158-112-99, ТУ 14-158-114-99, ТУ 14-158-125-2001", ТУ 14-1308-245-01470016-2002 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные с повышенным ресурсом прочности, предназначенные для эксплуатации в коррозионно-активных средах", ТУ 137-233-0147016-2002 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные диаметром 273-426 повышенной надежности при эксплуатации для месторождений ОАО "Томскнефть" ВНК", ТУ 1308-226-0147016-2002 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные из микролегированных сталей с увеличенным ресурсом эксплуатации", ТУ 1317-214-0147016-2002 "Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные диаметром 273-426 повышенной надежности при эксплуатации для месторождений ТПП "Когалымнефтегаз", ТИ 158-Тр.ТБ1-27-2008 "Изготовление бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб диаметром 273-426 мм по ТУ 1317-214-0147016-2002, ТУ 1308-226-0147016-2002, ТУ 137-233-0147016-2002, ТУ 1308-226-0147016-2002").

Недостатками указанных способов является повышенный расходный коэффициент металла (1,485-1,529) при переделе слиток-труба за счет отбраковки и перевода большого количества труб в низшее качество по наружным и внутренним пленам (дефектам проката из-за некачественного металла) и локальной кривизне на один погонный метр трубы по длине и периметру, превышающей 1,5 мм (дефект проката), большая часть которых выявляется после закалки и отпуска, т.е. на окончательной приемке, что, в свою очередь, приводит к удорожанию готовой продукции и снижению ее рентабельности.

В трубном производстве известны способы прошивки слитков (заготовок) на подъем от 3,0 до 7,0%, размер в размер и посад (обжатие) от 2,0 до 5,0%, где с изменением схемы напряженно-деформированного состояния меняется и деформация, выражаемая величиной вытяжки (Ф.А. Данилов и др. Горячая прокатка труб, Москва, Металлургиздат, 1962, с. 297).

Недостатком указанных способов прошивки является невозможность получения качественных (без наличия внутренних и наружных плен) гильз из слитков мартеновского производства. В таблице прокатки к ТИ 158Тр.ТБ1-91-2009 прокат труб диаметром 377 мм производят из прибыльных сверленых слитков размером 540/555×100×1650 мм. Прибыльная часть отрезается огневой резкой на длине 200-300 мм. Наружный диаметр гильзы после прошивки 560 мм при среднем диаметре слитка 547,5 мм, т.е. процесс прошивки производится с подъемом по длине слитков от 0,9 до 3,7%.

Наиболее близким техническим решением является способ производства труб большого и среднего диаметров из хладостойких и коррозионно-стойких марок стали на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий прокатку труб из хладостойких и коррозионно-стойких марок стали из непрерывно-литой заготовки диаметром 430 мм без центрального сверления отверстия, прошивку НЛЗ в стане поперечно-винтовой прокатки с вытяжкой 1,5-1,6, прокатку труб на пилигримовых станах с вытяжкой µ от 7,5 до 15, большие значения которых относятся к трубам диаметром 273 мм, а меньшие к трубам диаметром 426 мм, прокатку труб диаметром 273 и 299 мм на пилигримовом стане из гильз, прошитых в стане поперечно-винтовой прокатки с подъемом по диаметру 4,5-5,0%, труб диаметром 325 и 351 мм из гильз, прошитых с подъемом по диаметру 15-20%, а труб диаметром 377 и 426 мм из гильз, прошитых с подъемом по диаметру 21-30%, нагрев НЛЗ под прошивку для прокатки труб диаметром 273 и 299 мм до температуры 1250-1270°С, для прокатки труб диаметром 325 и 351 мм - до температуры 1250-1270°С, а для прокатки труб диаметром 377 и 426 мм - до температуры 1270-1290°С, прокатку труб диаметром 273 и 299 мм трехкратной длины, а труб диаметром 325, 351, 377 и 426 мм двукратной длины, прошивку НЛЗ в гильзы с подъемом по диаметру 4,5-5,0% и с частотой вращения рабочих валков 44-40 об/мин, с подъемом по диаметру 15-20% - с частотой вращения рабочих валков 40-38 об/мин, а с подъемом по диаметру 21-30% - с частотой вращения рабочих валков 38-36 об/мин (Патент РФ №2306992 от 29.09.2007, кл. В21В 21/00, В21В 21/04, бюл. №27).

Недостатком данного способа является то, что данный способ не решает главного вопроса, а именно производство труб данных размеров с повышенными требованиями по кривизне. В 2005 г. в России и мировой практике существовали установки непрерывной разливки стали для производства заготовок диаметром до 430 мм, которые по экономическим, технологическим и качественным показателям являются наиболее оптимальными для производства труб диаметром 273 и 299 мм. Прошивка НЛЗ диаметром 430 мм в гильзы с подъемом по диаметру от 15 до 30% и коэффициентом вытяжки µ, близким к 1,0, нецелесообразна, т.к. приводит к предельным тангенциальным растягивающим напряжениям, что, в свою очередь, приводит к повышенной кривизне гильз и образованию дефектов в виде наружных и внутренних плен. Прокатка гильз с повышенной кривизной на пилигримовых станах приводит к сложности введения дорна в гильзу, снижению производительности пилигримовых установок, повышенной поперечной разностенности труб и, как следствие, переводу данных труб в пониженное качество или к окончательному браку и повышенному расходу металла.

Задачей предложенного способа (изобретения) является разработка и внедрение технологии производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 мм на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с повышенными локальными требованиями по кривизне на один погонный метр по длине и периметру, удовлетворяющих требованиям заказчика, снижение расхода металла за счет снижения локальной кривизны на один погонный метр (дефект прокатного происхождения) при прокатке труб размером 377×9-16 мм из хладостойких и коррозионно-стойких марок стали.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами с повышенными требованиями по кривизне, включающем отливку конусных слитков с прибылью размером 540/555×1650 мм и непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) размером 550×1750-2100 мм, сверление в слитках и НЛЗ центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки слитков размером 540/555×100×1650 мм в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитков от 0,9 до 3,7%, непрерывно-литых заготовок размером 550×100×1750-1850 мм в гильзы размером 550×вн.390×3300-3500 мм размер в размер по наружному диаметру, прокатку труб-плетей на пилигримовых станах в калибре 390 мм с кантовкой гильз-труб на угол 70±2°, порезку на мерные длины, удаление технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, подогрев в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С, калибровку труб в калибровочном стане с суммарным обжатием по диаметру до 1,8%, правку на косовалковой правильной машине, электромагнитный контроль, предварительную маркировку труб, первичный контроль качества поверхности, обрезку концов, предварительную приемку, ультразвуковой контроль отремонтированных труб, нормализацию труб в секционной печи, правку труб на косовалковой правильной машине, закалку и отпуск на индукционных установках, отбор образцов для приемосдаточных и коррозионных испытаний, контроль качества труб, правку труб, снятие фаски, приемку, маркировку и взвешивание труб, при этом трубы на пилигримовом стане прокатывают с наружными диаметрами, значения которых определяют из выражения: ср.Dm.i=ном.Dm.γ+2Simaxmin), где ном.Dm. - номинальный диаметр товарных труб, мм; γ - коэффициент линейного расширения стали при температуре прокатки ≈1000°C; Si - толщина стеки прокатываемой трубы, мм; δmin - минусовое поле допуска труб по стенке, трубы прокатывают на пилигримовом стане с подачами, значения которых определяют из выражения: m max ω R o Θ n k μ i , где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримовых валков; Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм; Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы; k=2,75 - коэффициент полировки при прокатке труб; µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера, который определяют из выражения: μ i = ( D г S г ) S г ( D m S m ) S m , где Dг - наружный диаметр гильзы, мм; Sш - толщина стенки гильзы, мм; Dm - наружный диаметр горячекатаной трубы после пилигримового стана, мм; Sm - толщина стенки горячекатаной трубы, мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами с повышенными требованиями по кривизне отличается тем, что трубы на трубы на пилигримовом стане прокатывают с наружными диаметрами, значения которых определяют из выражения: ср.Dm.i=ном.Dm.γ+2Simaxmin), где ном.Dm - номинальный диаметр товарных труб, мм; γ - коэффициент линейного расширения стали при температуре прокатки ≈1000°С; Si - толщина стеки прокатываемой трубы, мм; δmax - плюсовое поле допуска труб по стенке; δmin - минусовое поле допуска труб по стенке, трубы прокатывают на пилигримовом стане с подачами, значения которых определяют из выражения: m max ω R o Θ n k μ i , где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримовых валков; Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм; Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы; k=2,75 - коэффициент полировки при прокатке труб; µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера, который определяют из выражения: μ i = ( D г S г ) S г ( D m S m ) S m , где Dг - наружный диаметр гильзы, мм; Sг - толщина стенки гильзы, мм; Dm - наружный диаметр горячекатаной трубы после пилигримового стана, мм; Sm - толщина стенки горячекатаной трубы, мм. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволили выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что соответствует патентоспособности "изобретательский уровень".

Из-за допусков по стенке +12,5 минус 15% разнотолщинность для труб размером 377×9-16 мм колеблется от 2,48 до 4,4 мм. Данная разностенность (бугристость) может привести к разности диаметров по длине труб-плетей после пилигримового стана соответственно от 4,96 до 8,8 мм. Для того чтобы локальная кривизна на погонный метр по длине и периметру товарных труб не превышала (h≤1,5 мм), необходимо трубы калибровать с обжатием по диаметру соответственно от 4,96 до 8,8 мм. Для унификации калибровок валков пилигримового стана предложено использовать средние обжатия для труб диаметром 377 мм Δср. 377=(4,96+8,8)/2=6,88 мм. Использование данного способа прокатки горячекатаных труб на ТПУ 8-16′′ с последующим подогревом их в проходной газовой роликовой печи до температуры 880-900°С, в зависимости от геометрических размеров, дает основание при прокатке товарных труб размером 377×9-16 мм снизить расход металла за счет снижения отбраковки и перевода труб в более низкое качество (не имеющих жестких требований по локальной кривизне) и повысить производительность ТПУ 8-16′′. Увеличение наружного диаметра горячекатаных труб на 6-7 мм дает возможность увеличить обжатие по диаметру в калибровочном стане соответственно до 1,80 и 2,05% вместо 1,0%, по существующей технологии, что дает возможность снизить местную (локальную) кривизну труб из-за неравномерности подачи или ее превышения (из-за бугристости). Прокатка труб размером (388-389)×9-16 мм с кантовкой гильз-труб на угол 70±2° позволит увеличить коэффициент полировки, а следовательно, снизить поперечную разностенность (разнотолщинность), а прокатка труб с теоретически обоснованными подачами - снизить продольную разностенность.

Таким образом, использование предложенного способа даст возможность производить трубы размером 377×9-16 мм из хладостойких и коррозионно-стойких марок стали на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами с повышенными требованиями по локальной кривизне, снизить расход металла, повысить производительность ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами, увеличить их выпуск и обеспечить потребность заказчиков в трубах данного сортамента.

Способ производства труб из хладостойкой и коррозионно-стойкой стали марки 20ФА по существующей и предлагаемой технологиям опробован при прокатке труб размером 377х9 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" из прибыльных слитков мартеновского производства ОАО "ЧТПЗ". Данные по прокатке и сдаче хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9 мм, прокатанных на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами из прибыльных слитков диаметром 15 и НЛЗ диаметром 550 мм из стали марки 20ФА поставки ОАО "ЧТПЗ" по существующей и предлагаемой технологиям, приведены в таблице. Из таблицы видно, что по существующей технологии для прокатки труб размером 377×9 мм используются сверленые прибыльные слитки размером 540/555×100×1900 мм или НЛЗ размером 550×1750-1850 мм. От слитков огневым способом удаляли усадочную часть высотой 250 мм, затем слитки сверлили на диаметр 100±5 мм. Слитки принимались УТК и нагревались в методической печи до температуры 1280-1300°С, прошивались в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитка от 0,9 до 3,7% и вытяжкой µпр=1/74. Средняя величина подъема гильз по диаметру составляет 2,28%. На наружной и внутренней поверхностях гильз наблюдались плены. Гильзы подавались на пилигримовый стан и прокатывались в калибре диаметром 383 мм в трубы трехкратной длины с кантовкой гильз-труб на угол 90±10°, с коэффициентом вытяжки µп=12,04 и подачей гильз в очаг деформации m=15-17 мм. Горячий диаметр труб после пилигримового стана был равен 381-382 мм. Затем трубы подогревались в газовой роликовой печи до температуры 800-840°С и калибровались в пятиклетевом калибровочном стане с обжатием по диаметру до 1,0%. В производство было задано 75 слиток общей массой 206,6 тонн. Принято труб по ТУ 136,3 тонны. Расходный коэффициент металла составил 1,516. Средняя длина трубы на сдаче составила 7,42 м. Трубы браковались по дефектам металлургического происхождения (наружные и внутренние плены, волосовины) и по локальной кривизне, превышающей 1,0 мм на метр длины. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. По предлагаемой технологии в производство было задано 73 прибыльных слитка размером 540×555×100×1650 мм общей массой 206,6 тонны. Слитки были просверлены на диаметр 100±5 мм, принимались УТК и нагревались в методической печи до температуры 1280-1300°С, прошивались в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитка от 0,9 до 3,7% и вытяжкой µпр=1,74. Средняя величина подъема гильз по диаметру составляет 2,28%. На наружной и внутренней поверхностях гильз наблюдались плены. Гильзы подавались на пилигримовый стан и прокатывались в калибре диаметром 390 мм в трубы трехкратной длины с кантовкой гильз-труб на угол 70±2° с коэффициентом вытяжки µп=12,4 и подачей гильз в очаг деформации m=12-13 мм. Горячий диаметр труб после пилигримового стана был равен 388-389 мм. Трубы подогревались в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С и калибровались в пятиклетевом калибровочном стане с обжатием по диаметру до 1,8%. Принято труб по ТУ 110,8 тонны. Трубы браковались по дефектам металлургического происхождения (наружные и внутренние плены, волосовины). Брак по локальной кривизне, превышающей 1,0 мм на метр длины, отсутствовал. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,295 или на 0,221 меньше, чем по существующей технологии, т.е. расход металла сократился на 221 кг на каждой тонне труб. Средняя длина трубы на сдаче составила 8,07 м, т.е возросла на 17,3%. На трубах из-за наличия наружных плен и волосовин производилась вырезка дефектных мест. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. Брак и перевод труб в низшее качество по локальной кривизне отсутствовал.

Аналогичная картина получена и при прокатке труб размером 377×9 мм из НЛЗ. По существующей технологии для прокатки труб размером 377×9 мм используются сверленые НЛЗ размером 550×1800 мм. Заготовки принимались УТК и нагревались в методической печи до температуры 1280-1300°С, прошивались в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 550×вн.390×3400 мм размер в размер по диаметру с вытяжкой µпр=1,89. На наружной поверхностях гильз наблюдались плены. Гильзы подавались на пилигримовый стан и прокатывались в калибре диаметром 383 мм в трубы трехкратной длины с кантовкой гильз-труб на угол 90±10°, с коэффициентом вытяжки µп=11,22 и подачей гильз в очаг деформации m=15-17 мм. Горячий диаметр труб после пилигримового стана был равен 381-382 мм. Затем трубы подогревались в газовой роликовой печи до температуры 800-840°С и калибровались в пятиклетевом калибровочном стане с обжатием по диаметру до 1,0%. В производство было задано 57 заготовок общей массой 192,5 тонн. Принято труб по ТУ 130,9 тонны. Расходный коэффициент металла составил 1,471. Средняя длина трубы на сдаче составила 9,38 м. Трубы браковались по дефектам металлургического происхождения (наружные плены и волосовины) и по локальной кривизне, превышающей 1,0 мм на метр длины. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. По предлагаемой технологии в производство было задано 49 НЛЗ размером 550×1800 мм общей массой 162,8 тонны. Заготовки были просверлены на диаметр 100±5 мм, принимались УТК и нагревались в методической печи до температуры 1280-1300°С, прошивались в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 550×вн.390×3400 мм размер в размер по диаметру и вытяжкой µпр=1,89. На наружной поверхностях гильз наблюдались плены. Гильзы подавались на пилигримовый стан и прокатывались в калибре диаметром 390 мм в трубы трехкратной длины с кантовкой гильз-труб на угол 70±2° с коэффициентом вытяжки µп=11,22 и подачей гильз в очаг деформации m=12-13 мм. Горячий диаметр труб после пилигримового стана был равен 388-389 мм. Трубы подогревались в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С и калибровались в пятиклетевом калибровочном стане с обжатием по диаметру до 1,8%. Принято труб по ТУ 125,1 тонны. Трубы браковались по дефектам металлургического происхождения (наружные плены и волосовины). Брак по локальной кривизне, превышающей 1,0 мм на метр длины, отсутствовал. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,301 или на 0,171 меньше, чем по существующей технологии, т.е. расход металла сократился на 171 кг на каждой тонне труб. Средняя длина трубы на сдаче составила 10,42 м, т.е возросла на 11,1%. На трубах из-за наличия наружных плен и волосовин производилась вырезка дефектных мест. Трубы требовали ремонта для выведения дефектов перед и после УЗК. Брак и перевод труб в низшее качество по локальной кривизне отсутствовал.

Таким образом, использование предложенного способа производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 мм на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами позволит снизить расходный коэффициент металла (основной экономический показатель при производстве труб) за счет снижения отбраковки и перевода труб в низшее качество по локальной кривизне на один погонный метр, повысить длину товарных труб, что, в свою очередь, дает возможность снизить количество монтажных стыков при строительстве и эксплуатации нефтепроводов в условиях северной климатической зоны, снизить стоимость передела и повысить рентабельность производства труб данного сортамента.

1. Способ производства бесшовных хладостойких и коррозионно-стойких труб размером 377×9-16 на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами с повышенными требованиями по кривизне, включающий отливку конусных слитков с прибылью размером 540/555×1650 мм и непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) размером 550×1750-2100 мм, сверление в слитках и НЛЗ центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки слитков размером 540/555×100×1650 мм в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитков от 0,9 до 3,7%, непрерывно-литых заготовок размером 550×100×1750-1850 мм в гильзы размером 550×вн.390×3300-3500 мм размер в размер по наружному диаметру, прокатку труб-плетей на пилигримовых станах в калибре 390 мм с кантовкой гильз-труб на угол 70±2°, порезку на мерные длины, удаление технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, подогрев в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С, калибровку труб в калибровочном стане с суммарным обжатием по диаметру до 1,8%, правку на косовалковой правильной машине, электромагнитный контроль, предварительную маркировку труб, первичный контроль качества поверхности, обрезку концов, предварительную приемку, ультразвуковой контроль отремонтированных труб, нормализацию труб в секционной печи, правку труб на косовалковой правильной машине, закалку и отпуск на индукционных установках, отбор образцов для приемосдаточных и коррозионных испытаний, контроль качества труб, правку труб, снятие фаски, приемку, маркировку и взвешивание труб, при этом трубы на пилигримовом стане прокатывают с наружными диаметрами, значения которых определяют из выражения:
ср.Dm.i=ном.Dm.γ+2Simaxmin),
где ном.Dm - номинальный диаметр товарных труб, мм;
γ - коэффициент линейного расширения стали при температуре прокатки ≈1000°С;
Si - толщина стеки прокатываемой трубы, мм;
δmax - плюсовое поле допуска труб по стенке;
δmin - минусовое поле допуска труб по стенке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубы прокатывают на пилигримовом стане с подачами, значения которых определяют из выражения:
m max ω R o Θ n k μ i ,
где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримовых валков;
Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм;
Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы;
k=2,75 - коэффициент полировки при прокатке труб;
µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера, который определяют из выражения
μ i = ( D г S г ) S г ( D m S m ) S m ,
где Dг - наружный диаметр гильзы, мм;
Sг - толщина стенки гильзы, мм;
Dm - наружный диаметр горячекатаной трубы после пилигримового стана, мм;
Sm - толщина стенки горячекатаной трубы, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургическому производству. Способ включает отливку полых слитков электрошлаковым переплавом размером 490хвн.290х3000±25 мм, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки размером 480хвн.300х3000±25 мм, нагрев до температуры 1130-1150°С и прокатку на пилигримовых станах с использованием подкладных углеродистых колец в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 338x25x11800±100 мм.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку слитков электрошлаковым переплавом диаметром 490×вн.290 мм из труднодеформируемой стали марки 16Х12МВСФБР-Ш (ЭП823-Ш), обточку их в полые слитки-заготовки размером 480×вн.300×3000 мм, длину которых определяют по математической зависимости.

Изобретение относится к металлургическому производству. Слитки ЭШП размером 485×1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470×1600±25 мм, сверлят сквозное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают до температуры 1120-1140°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2500±40 мм на оправке диаметром 300 мм с подъемом по диаметру δ=2,1-2,2% и вытяжкой μпр=1,55-1,56.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки электрошлакового переплава размером 620x100х1750±50мм нагревают в методических печах до температуры 1260-1270°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620х вн.265x1985-2105мм, которые с холодного или горячего посада нагревают до температуры 1260-1270°С, прошивают - раскатывают в гильзы размером 620хвн.390x2630-2800мм.

Изобретение относится к прокатному производству. Кованые заготовки, непрерывнолитые заготовки или слитки-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности.

Изобретение относится к трубопрокатному и механообрабатывающим производствам. Слитки отливают с последующей ковкой и механической обработкой в заготовки размером 585×1900±25 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки диаметром 1150 мм ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка с центральным углом 90°, полирующего участка с центральным углом 80°, угла продольного выпуска с центральным углом 40° и холостого участка с центральным углом 150°.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает изготовление рубашек из слитков ЭШП стали марки 10ГН2МФА, изготовление втулок из слитков ЭШП стали марки 08Х18Н10Т и изготовление торцевых колец из непрерывнолитых заготовок углеродистых марок сталей.

Изобретение относится к металлургическому производству. Отливают слитки из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% электрошлаковым переплавом размером 480×1775±25 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Непрерывнолитые заготовки размером 530×100×1750±25 мм и размером 550×100×1850±25 мм нагревают до температуры 1260-1280°C, прошивают в станах поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм размер в размер по наружному диаметру с вытяжкой µпр=1,88-1,90 в гильзы размером 550хвн.390×3250-3350 и 550хвн.390×3440-3540 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки куют в поковки размером 630×100×1630±50 мм. В поковках сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане винтовой прокатки на оправке диаметром 350 мм с подъемом по диаметру 1,6-1,8% в гильзы размером 640×365вн.×2150-2280 мм с вытяжкой µ=1,35-1,40. Гильзы после прошивки охлаждают до температуры окружающей среды с поворотом на угол 180° через 20-30 минут. Гильзы нагревают до температуры пластичности. Прошивают-раскатывают гильзы в стане винтовой прокатки на оправке диаметром 485 мм в передельные гильзы-заготовки размером 650×500вн.×3340-3540 мм с вытяжкой 1,55-1,56 и подъемом по диаметру не более 1,6%. Передельные гильзы-заготовки охлаждают до температуры окружающей среды с поворотом на угол 180° через 15-20 минут. Термически обрабатывают и отрезают утяжины с передних и задних концов. Механически обрабатывают-растачивают и обтачивают с чистотой поверхности Rz не более 40 мкм. Обеспечивается производство труб с повышенными требованиями по геометрическим размерам и качеству поверхности. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Кованые заготовки или сплошные слитки-заготовки ЭШП нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Подкладные углеродистые кольца нагревают до температуры пластичности. Заряжают дорн с дорновым кольцом в дорновую головку, надевают на дорн подкладное углеродистое кольцо, вводят дорн в гильзу или в полый слиток-заготовку ЭШП и надевают на дорн углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов с получением сборной заготовки. Углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов выполняют с цилиндрическим и коническими участками. Конусной частью углеродистого подкладного кольца центрируют передний конец гильзы или полого слитка-заготовки относительно оси дорна. Сборную заготовку деформируют в валках с переменным профилем калибра в товарные или передельные трубы с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на углеродистые кольца. Обеспечивается полная обкатка передних концов гильз и полых слитков-заготовок. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает механическую обработку под наплавку черновых валков на вальцетокарных станках по программе или копиру с перекрытием по 5-10° в сторону холостого участка от нулевой точки валка или от угла продольного выпуска. Осуществляют наплавку на рабочую поверхность под слоем флюса износостойкого жаростойкого слоя из стали СВ30Х30Н16Г7 с припуском под механическую обработку. Механическую обработку рабочей части валков после наплавки производят с чистотой поверхности Rz≥80 мкм. Осуществляют шлифовку с чистотой поверхности Rz≤20 мкм на участке бойка от 0,15 до 0,20 его длины, примыкающей к полирующему участку, полирующего и угла продольного выпуска. Обеспечивается повышение стойкости валков, снижение количества ударов на затравку, снижение времени прокатки одного погонного метра труб и улучшение качества наружной поверхности труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает посад слитков или непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) в методические печи, нагрев их до температуры пластичности, прошивку слитков и НЛЗ в гильзы, прокатку гильз в трубы-плети с фиксированной подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки, порезку труб-плетей на трубы кратной длины. Величину подачи по длине прокатываемых труб-плетей периодически меняют (2n+1) раз, где n - количество труб-кратов, шт. Затравку при прокатке труб-плетей на длине, равной 1000-1200 мм, производят с подачей гильз в очаг деформации mj З=(0,5-0,6)mj уст, где mj уст - фиксированная величина подачи гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки труб j-го размера, мм, установившийся процесс прокатки с подачей гильз mj уст производят на длине труб, равной 10250±250 мм, подачу на переходных участках труб-кратов на длине 1800-2000 мм снижают до mj П=(0,6-0,7) mj уст, а оставшуюся часть гильзы прокатывают с подачей в очаг деформации mj П.Г=(0,55-0,65)mj уст. Обеспечивается повышение надежности резьбовых соединений, снижение расхода металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает нагрев слитков-заготовок ЭШП размером 640×1750 мм до температуры 1230-1250°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 670хвн.465×2830 мм, которые прокатывают на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами в передельные трубы размером 590×85×3900 мм. От передельных труб удаляют не обкатанные пилигримовые головки и затравочные концы, торцуют, растачивают и обтачивают в рубашки-заготовки размером 580±1,0×74,5±1,0×3300 мм. На внутреннюю поверхность рубашек-заготовок наплавляют электросваркой слой стали 08X18H10Т толщиной 25±1,0 мм и растачивают в биметаллические заготовки размером 580±1,0×вн.430±1,0×95±1,0×3300 мм. Заготовки нагревают до температуры 1250-1260°С, продувают и прокатывают на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы размером 426×40×8500 мм и перекатывают их на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные биметаллические трубы размером 351×36×11000 мм с толщиной плакирующего слоя 7±2 мм из стали марки 08X18H10Т. Обеспечивается снижение расходных коэффициентов металлов, снижение брака по толщине плакирующего слоя. 3 табл.

Изобретение относится к производству конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из слитков. Установка содержит печи для нагрева слитков до температуры пластичности, рольганг для транспортировки слитков и заготовок, стан поперечно-винтовой прокатки для прошивки слитков и заготовок на короткой оправке в полые гильзы, две передаточные тележки для транспортировки гильз к пилигримовым станам, передаточные рольганги, пилы горячей резки для удаления технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, шлеппер для транспортировки изделий в отделение отделки, прессы для правки, станочное оборудование для подрезки изделий на мерную длину, участки осмотра, ремонта и приемки готовых изделий. Повышение производительности, снижение металлоемкости и стоимости изделий обеспечивается за счет того, что после стана поперечно-винтовой прокатки установлен пилигримовый стан, имеющий по меньшей мере три пилигримовые клети, расположенные по одной оси на регламентированных расстояниях друг от друга, после каждой клети установлены стационарные желоба, диаметры полуокружностей которых регламентированы, при этом подающий аппарат с дорном - длинной оправкой расположены на входной стороне первой пилигримовой клети. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Дорн состоит из рабочего, замкового и концевого участка с надетым на концевой участок дорновым кольцом. Повышение запаса прочности изделий при снижении их массы при поточном производстве обеспечивается за счет того, что рабочий участок дорна состоит из трех или более, числом n периодических конусных участков с уменьшающимися диаметрами, соединенных между собой двумя или n-1 коническими переходами с длиной перехода li от 50 до 100 мм, большие значения которых расположены между конусными участками больших диаметров, при этом разность между концевыми диаметрами каждого конусного участка Δd составляет от 2,0 до 4,0 мм, большие значения которой относятся к конусным участкам большего диаметра, а разность между диаметрами конического перехода между конусными участками Δi регламентирована. 1 ил.
Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отлитые электрошлаковым переплавом слитки размером 485x1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470x1600±25 мм. Сверлят в них центральное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают в методической печи до температуры до 1120-1140°С и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480хвн.315х2500±40 мм. Гильзы прокатывают на пилигримовых станах на дорнах диаметром 282/286 в калибре 340 мм в передельные горячедеформированные трубы размером 338х25х9000±200 мм с вытяжкой μn=4,07-4,08, обжатием по диаметру Δ=(29,5-29,6)% и подачей гильз в очаг деформации m=16-18 мм. Правку труб в шестивалковой правильной машине осуществляют до кривизны h≤3 мм на длину 4500±100 мм. Передельные трубы режут, растачивают и обтачивают в передельные трубы размером 325х12х4500±100 мм со съемом металла по внутренней и наружной поверхностям Δсв=Δсн.≤6,5 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм, с допуском по диаметру ±0,8% и толщине стенки ±10%. Передельные трубы перекатывают в товарные размером 170x3,0х15200±320мм и режут на трубы-заготовки размером 170x3,0x370 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает ковку слитков в поковки размером 650×1630±50 мм, обточку поковок и сверление в них сквозных центральных отверстий с получением заготовок размером 630±10×100±5×1630±50 мм, нагрев заготовок до температуры 1285-1295°C, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 325 мм с подъемом по диаметру 1,59% в гильзы-заготовки размером 640×вн.340×2150-2280 мм. Гильзы-заготовки прошивают-раскатывают в передельные гильзы-заготовки размером 650×Sп.г.з., где Sп.г.з. - толщина стенки передельной гильзы-заготовки, мм. Прошивку-раскатку гильз-заготовок производят на оправке, диаметр которой определяют по зависимости, включающей параметры передельной гильзы-заготовки и товарной трубы. Обеспечивается повышение геометрических размеров и качества поверхности труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш для реакторов АЭС на быстрых нейтронах. Полые слитки ЭШП размером 490×вн.290×2850±25 мм обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки размером 480×вн.300×2850±25 мм, нагревают до температуры 1130-1150°C, прокатывают на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 338×25×11200±100 мм в калибре 340 мм на дорнах диаметром 282/286 мм с вытяжкой µ=4,35, обжатием по диаметру Δ=29,2% и подачей в очаг деформации m=18-20 мм. От труб-заготовок пилой горячей резки удаляют технологические отходы, правят в шестивалковой правильной машине, разрезают на две трубы-заготовки размером 338×25×5600±50 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 325×12×5600±50 мм, перекатывают на станах ХПТ450 и ХПТ250 по маршрутам 325×12×5600±50 - 273×8×9600±85 - 250×5×16300±150 мм. Трубы размером 250×5×16300±150 мм разрезают на трубы-заготовки размером 250×5×9200±75 мм и 250×5×7100±75 мм, которые прокатывают на стане ХПТ250 в трубы-заготовки размером, соответственно, 202×3,5×15800±130 и 202×3,5×12100±130 мм, профилируют в профилировочном "стане 400" в шестигранные трубы размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×15800±130 мм и 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×12100±130 мм и производят порезку труб на мерные шестигранные трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм. Обеспечивается производство шестигранных труб-заготовок с заданными геометрическими размерами "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и снижение расходного коэффициента металла. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Отливают конусные слитки с прибылью размером 540555×1650 мм и непрерывно-литые заготовки размером 550×1750-2100 мм. В слитках и НЛЗ сверлят центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают их до температуры пластичности. Прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки слитки размером 540555×100×1650 мм в гильзы размером 560×вн.390×2870 мм с подъемом диаметра по длине слитков от 0,9 до 3,7 и непрерывно-литые заготовки размером 550×100×1750-1850 мм в гильзы размером 550×вн.390×3300-3500 мм размер в размер по наружному диаметру. Трубы-плети прокатывают на пилигримовых станах в калибре 390 мм с кантовкой гильз-труб на угол 70±2°. Осуществляют порезку на мерные длины, удаление технологических отходов и подогрев в газовой роликовой печи до температуры 880-900°С. Трубы калибруют в калибровочном стане с суммарным обжатием по диаметру до 1,8 и правят на косовалковой правильной машине. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх