Линия для производства стальных труб


 


Владельцы патента RU 2555291:

Васекин Виталий Васильевич (RU)

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к производству стальных труб из труб, бывших в употреблении. Линия для производства стальных труб из заготовок в виде стальных труб, бывших в употреблении, включает последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участка подготовки заготовок, снабженного установкой для подготовки труб с незамкнутым поперечным сечением, участка формовки заготовок и участка сварки труб. После участка сварки линия снабжена участком одновременной термообработки, калибровки и передела изготовляемых труб в любой диаметр от 89 до 1320 мм, который снабжен экспандером с оправкой для расширения труб и индукционной установкой, размещенной на экспандере для обеспечения нагрева труб для их термообработки в процессе движения трубы по оправке. Установка для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением может быть выполнена в виде стана для продольного разрезания и торцевания труб. Индукционная установка может быть выполнена для нагрева труб до 400-900°С. Технический результат заключается в получении высококачественных стальных труб заданного диаметра. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к производству стальных труб из труб, бывших в употреблении.

Известна линия для производства труб, содержащая участок подготовки заготовок, участки формовки, сварки, термообработки, станки для подрезки торцов труб.

(См. авторское свидетельство СССР №428923 по классу МПК B23g 41/02, B21d 43/00, B65g 49/00 заявл. 29.08.72, опубл. 25.05.74 «Поточная линия для производства и механической обработки груб»).

Недостатком известной поточной линии является отсутствие оборудования, позволяющего использовать в качестве исходного материала трубы, бывшие в употреблении

Наиболее близкой по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранной в качестве наиболее близкого аналога является линия для производства стальных труб, включающая последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участков подготовки заготовок, формовки, сварки, термообработки (См. свидетельство СССР №1460082 по классу МПК C21D 9/08, заявл. 16.02.1987, опубл. 23.02.1989 «Поточная линия для производства труб».

Однако и данное известное техническое решение имеет недостаток: линия основана на использовании холоднокатаной ленты, включает разматыватель, устройства формовки, сварки, устройство локальной термообработки сварного шва, состоящее из индуктора и охлаждающего устройства, а также водяную ванну, систему контроля и поддержания температуры, что усложняет конструкцию линии, при этом известная линия не позволяет в качестве исходного материала использовать трубы, бывшие в употреблении, и не позволяет снизить затраты на производство труб.

Задачей настоящего изобретения является создание линии, позволяющей изготавливать трубы из труб диаметром от 89 до 1320 мм, бывших в употреблении, обладающие высоким качеством при одновременной простоте ее конструкции и снижении себестоимости производства труб.

Кроме того, заявитель ставил перед собой задачу расширения арсенала технических средств, обеспечивающих производство стальных труб, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.

Поставленная задача достигается тем, что линия для производства стальных труб из заготовок в виде стальных труб, бывших в употреблении, включает последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участка подготовки заготовок, снабженного установкой для подготовки труб с незамкнутым поперечным сечением, участка формовки заготовок и участка сварки труб. После участка сварки линия снабжена участком одновременной термообработки, калибровки и передела изготовляемых труб в любой диаметр от 89 до 1320 мм, который снабжен экспандером с оправкой для расширения труб и индукционной установкой, размещенной на экспандере для обеспечения нагрева труб для их термообработки в процессе движения трубы по оправке.

Техническим результатом является оптимизация конструкции заявляемой линии с получением высококачественных стальных труб из заготовок из бывших в употреблении стальных труб.

В качестве материала используют трубы, бывшие в употреблении, диаметром от 89 до 1420 мм и переделывают их в трубы диаметром 89-1320 мм.

Оборудование для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением может быть выполнено в виде стана для продольного разрезания и торцевания труб.

Индукционная установка может быть выполнена для нагрева труб до 400-900°С.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая линия для производства стальных труб не известна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Предлагаемая линия для производства стальных труб может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.

Таким образом, заявляемая линия для производства стальных труб соответствует критерию «промышленная применимость».

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемой линии для производства стальных труб новые свойства, обеспечивающие решение поставленной задачи, а именно создание линии, позволяющей изготавливать трубы диаметром от 89 до 1320 мм, обладающие высоким качеством при одновременной простоте ее конструкции и снижении себестоимости производства труб.

Снабжение участка подготовки заготовок установкой для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением из стальных труб, бывших в употреблении, установленной перед оборудованием участка формовки, позволяет изготавливать трубы диаметром от 89 до 1320 мм при одновременной простоте конструкции линии и снижении затрат на производство труб.

Снабжение оборудования участка термообработки установкой индукционного нагрева труб, установленной после оборудования участка сварки, позволяет исправить всевозможные деформации, структуру материала трубы, снять напряжение металла и одновременно провести термообработку и тем самым рекристаллизовать сталь, что возвращает качество изготовленных труб, а в определенных случаях повышает их качество.

В качестве материала используются трубы, бывшие в употреблении, диаметром от 89 до 1420 мм. Старение металла, в первую очередь это хрупкость, происходит из-за включений посторонних атомов в структуру стали, образования пустот, вследствие чего структура становится неравномерной и неоднородной. Под температурой более 600С происходят образования равновесной структуры с восстановленными или повышенными прочностными и вязкопластическими свойствами, что и нужно для труб. К тому же на трубу производится внутреннее давление при прохождении через оправку, что дополнительно выводит из нее пустоты и включения.

Выполнение оборудования для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением в виде стана для продольного разрезания и торцевания труб позволяет изготавливать трубы диаметром от 89 до 1320 мм, позволяет снизить себестоимость производства труб и расширяет ассортимент используемого оборудования и соответственно расширяет арсенал технических средств, обеспечивающих производство стальных труб.

Наличие участка одновременной термообработки, калибровки и передела изготовляемых труб в любой диаметр от 89 до 1320 мм позволяет получить трубу правильной геометрии по всей длине, без элементов эллипсности, завершенного диаметра за счет того, что экспандер снабжен оправкой под каждый диаметр от 89 до 1320 мм для расширения трубы, на которую надевают трубу и в процессе ее движения трубу нагревают для ее термообработки и передела в завершенный диаметр от 89 до 1320 мм. Под воздействием нагрева до высокой температуры 400-900°С и ее движения по оправке трубу расширяют до заданного размера и в результате получают трубу, которая проходит одновременно три процесса: термообработку, калибровку, передел в любой диаметр от 89 до 1320 мм.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг.1.

На фиг. 1 изображен схематичный план линии.

Линия для производства стальных труб включает последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участков 1 - подготовки заготовок, 2 - формовки. 3 - сварки, 4 - одновременной термообработки, калибровки и передела. Оборудование участка 1 подготовки заготовок снабжено установкой 5 для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением, из стальных труб, бывших в употреблении, установленной перед оборудованием участка 2 формовки, оборудование участка 4 снабжено экспандером с оправкой для расширения труб и индукционной установкой 6, размещенной на экспандере для обеспечения нагрева труб до 400-900°С для их термообработки.

Линия работает следующим образом.

Трубу, бывшую в употреблении, предварительно очищенную, подают на участок 1 подготовки заготовок, подают к установке 5 для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением, как вариант, к стану для продольного разрезания и торцевания труб, разрезают трубу в требуемый размер, подают на оборудование участка 2 формовки (гибки), где формуют (сгибают) заготовку в трубу требуемого размера и далее подают на оборудование участка 3 сварки, где сваривают края заготовки, после сварки трубу подают на оборудование участка 4, где обеспечивают расширение трубы (передел) и одновременный нагрев на установке 6 индукционного нагрева труб, которая воздействует на структуру и физические свойства металла трубы таким образом, что снимает накопившееся напряжение, деформации и позволяет получить трубы из труб, бывших в употреблении, с накопившимися остаточными напряжениями и деформациями после их эксплуатации, демонтажа и последующей формовки, материал которых соответствует требуемым показателям твердости, вязкости, сопротивляемости металла.

При использовании оборудования участка 4 одновременно проводят термообработку и устранение напряжений, деформаций материала, неточностей формы (калибровка), что позволяет получить трубу завершенного диаметра требуемого качества.

ПРИМЕРЫ:

I - Требуется изготовить трубу диаметром 530 мм с толщиной стенки 10 мм: берут трубу, бывшую в употреблении, диаметром 1020 мм с толщиной стенки 10 мм, предварительно очищенную от изоляции и налетов грязи внутри и снаружи по всей длине пескоструйной или дробеструйной установкой. Далее разрезают на 2 части на стане 5 для продольного разрезания и торцевания труб, после чего каждая из полученных частей имеет радиус меньше чем 530 мм. Заготовки формуют(сгибают) в трубу любым радиусом, меньшим 530 мм, при этом формование (сгибание) проводят последовательно в два-три этапа с использованием агрегата гибки и затем отправляют на участок 3 сварки, где наносят внутренний и наружный шов, далее трубу перемещают к участку 4, включающему установку 6 индукционного нагрева и экспандер, где ее устанавливают на оправку для трубы диаметром 530 толщиной 10 мм (оправку устанавливают внутрь трубы). Под воздействием индукционного нагрева снаружи накаленную трубу продвигают по оправке и в итоге получают трубу окончательного требуемого диаметра, которая прошла термообработку, калибровку и приобрела завершенный диаметр 530 мм. При этом толщина стенки труб изменяется незначительно, а длина становится короче.

II - Требуется изготовить трубу диаметром 426 мм:

используют трубу, бывшую в употреблении, диаметром 820 мм, из нее изготавливают две трубы; из труб диаметром 1020 мм и 1220 мм изготавливают по три трубы. При этом предварительно трубы, бывшие в употреблении, очищают от грязи и остатков изоляции как снаружи, так и внутри по всей длине при помощи пескоструйной или дробеструйной установки, далее подают очищенную трубу на участок 1 - подготовки заготовок, где на установке 5, выполненной в виде стана для продольного разрезания и торцевания труб, разрезают трубу диаметром 820 мм на две части, затем полученные заготовки переводят на участок 2 - формовки, где формуют (сгибают) заготовки в трубу в два-три этапа с использованием агрегата гибки, и затем отправляют на участок 3 - сварки, где наносят внутренний и наружный швы, далее трубу перемещают на участок 4, включающий установку 6 индукционного нагрева и экспандер. Под воздействием индукционного нагрева снаружи накаленную трубу продвигают по оправке и в итоге получают трубу окончательного требуемого диаметра 426 мм, которая прошла термообработку, калибровку и получила требуемое качество.

Аналогично изготавливают трубу диаметром 426 мм из труб диаметром 1020 мм и 1220 мм. Отличие только в том, что трубы таких диаметров разрезают на три части и в итоге получают три трубы диаметром 426 мм.

1. Линия для производства стальных труб из заготовок в виде стальных труб, бывших в употреблении, включающая последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участка подготовки заготовок, снабженного установкой для подготовки труб с незамкнутым поперечным сечением, участка формовки заготовок и участка сварки труб, отличающаяся тем, что после участка сварки линия снабжена участком одновременной термообработки, калибровки и передела изготовляемых труб в любой диаметр от 89 до 1320 мм, который снабжен экспандером с оправкой для расширения труб и индукционной установкой, размещенной на экспандере для обеспечения нагрева труб для их термообработки в процессе движения трубы по оправке.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что установка для получения заготовок с незамкнутым поперечным сечением выполнена в виде стана для продольного разрезания и торцевания труб.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что индукционная установка выполнена для нагрева труб до 400-900°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления сваренной лазером стальной трубы. Лазерная сварка включает испускание двух лазерных лучей вдоль краев на верхней поверхности открытой трубы.

Изобретение относится к устройствам для проведения перевалочных работ по замене пуансонов и технологических пластин на прессах шаговой формовки. На прямоугольном основании из листового проката, выполненном с возможностью перемещения во время перевалочных работ под формовочным ножом с пуансонами, смонтированы крепления для укладки технологических пластин и два параллельно расположенных ложемента для укладки пуансонов, выполненные с возможностью подъема и опускания.

Изобретение относится к устройствам для проведения перевалочных работ по замене пуансонов и технологических пластин на прессах шаговой формовки при производстве труб большого диаметра.

Изобретение относится к области производства сварных прямошовных труб, гнутых профилей. Устройство содержит раму, две щеки с окнами и цилиндрическими отверстиями для размещения приводных и неприводных горизонтальных валов с валками, подушками, подшипниками качения и неприводных вертикальных узлов валков и средство для перевалки валков.

Группа изобретений относится к области производства сварных прямошовных труб малого и среднего диаметра. Исключение скручивания кромок заготовки обеспечивается за счет того, что формовку ленты в валках с открытыми калибрами осуществляют до угла загиба 180°, формовку трубной заготовки в фильере - сворачивая кромки ленты в трубную заготовку, до регламентированного угла, производят формовку в валках с закрытыми калибрами с разрезной шайбой, окончательную формовку в валках с закрытыми калибрами без разрезной шайбы с одинаковым диаметром для калибровки ее в трубу перед сваркой.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает поперечную сварку труб-заготовок.

Устройство предназначено для непрерывного формирования труб (32) квадратного сечения. Станок содержит станции (33) обработки для постепенного сгибания листовой полосы (34), по меньшей мере одну станцию (35) чистовой обработки для дополнительного сведения краев (36) и по меньшей мере одну станцию для закрытия трубы (32) квадратного сечения.

Установка для формовки прямошовной сварной трубы сверхбольшого диаметра содержит устройство (1) для подгибки кромок полосовой заготовки, формовочную машину (2) валкового типа и формовочную машину (3) в виде плиты-рамы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочной сварной стальной трубы путем шовной сварки участка стального листа, которому придана форма трубы.

Изобретение предназначено для повышения качества сварных прямошовных труб малого и среднего диаметра. Стан содержит раму, расположенные на ней клеть с вертикальными валками, приводные формовочные валки с открытыми и закрытыми калибрами, чередующиеся с ними эджерные валки, сварочное устройство и датчик положения кромок заготовки.

Изобретение относится к способу производства стальной трубы с помощью лазерной сварки. Сварку выполняют с использованием множества лазерных лучей, каждый из которых имеет диаметр пятна, составляющий 0,3 мм или более на верхней поверхности открытой трубы. Множество лазерных лучей располагают с обеспечением суммы длин пятен множества лазерных лучей. Длины пятен проходят перпендикулярно к линии сварки на поверхности стальной ленты и составляют 0,5 мм или более. Располагают множество лазерных лучей таким образом, что расстояние между центрами их пятен в направлении линии сварки попадает в диапазон до 5 мм. Технический результат изобретения заключатся в изготовлении сваренной лазером высококачественной стальной трубы с высоким выходом годных изделий за счет предотвращения возникновения поднутрения или недостаточного заполнения шва. 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству прямошовных сварных труб большого диаметра. Линия по производству прямошовных сварных труб большого диаметра содержит размещенные в соответствии с технологическим процессом стол для складирования материала, подающую тележку, разматыватель, правильное устройство, машину для резки и стыковой сварки, выполненную с возможностью перемещения втулку, станок фрезерной обработки кромок, устройство для выявления дефектов стальных листов, подъемный стол, станок для формовки стальных труб, сварочное устройство, тяговое устройство, устройство термической обработки, охлаждающее устройство, калибровочный и прокатный станок с жесткими пластинами, отрезной станок для отрезания труб заданной длины и выгружающую рейку. Использование изобретения обеспечивает высокую производительность, стабильность качества продукции, низкие производственные затраты, а также надежность работы и удобство эксплуатации. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству длинномерных многослойных труб большого диаметра. Установка содержит устройство для размотки штрипсовых рулонов, подающий рольганг с правильно-натяжным роликовым устройством, станки для нанесения фаски на торцы труб-заготовок, установку для металлического напыления и сцепления металлических слоев многослойных труб-заготовок, установку сборки и сварки многослойных металлических труб-заготовок в длинномерные трубы и гидропресс для экспандирования и гидравлического испытания длинномерных многослойных металлических труб. Повышение надежности и экологической безопасности труб обеспечивается за счет того, что установка содержит барабан-шпулю с приводной и холостой шейками и пазом для задачи штрипса, с наружным диаметром барабана-шпули, равным внутреннему диаметру многослойной металлической трубы-заготовки, привод вращения барабана-шпули с шестеренной клетью, стационарный кожух, рычаг, выполненный с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости посредством привода с червячным редуктором, крышку с упорным подшипником, установки для радиальной и горизонтальной сварки слоев труб-заготовок и отводящий рольганг. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением при производстве сварных прямошовных профильных труб прямоугольного или квадратного сечения на непрерывных линиях трубоэлектросварочных агрегатов. Трубы формуют из труб круглого поперечного сечения за два прохода в валках чернового и чистового калибров с формированием в черновом проходе трубы выпуклого сечения, а в чистовом проходе - трубы прямоугольного сечения. Снижение износа и расхода валкового инструмента, повышение качества труб и уменьшение энергозатрат обеспечиваются за счет того, что в черновом проходе трубу формуют в калибре, образованном двумя валками, рабочие поверхности которых, образующие дно калибра, выполнены вогнутыми с радиусом вогнутости R=(4,2÷9,5) длины стороны прямоугольной трубы, соответствующей валку калибра, а боковые рабочие поверхности - коническими с регламентированным углом калибра, при этом суммарное обжатие в черновом и чистовом калибрах по периметру трубы составляет 0,4÷1%. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при производстве прямошовных сварных труб большого диаметра. После формовки трубной заготовки осуществляют догибку кромок центральной части профиля двумя верхними роликами и нижним валком с определенным радиусом. Улучшается геометрия труб. 3 ил.

Настоящее изобретение относится к шовообжимной клети. Она включает в себя комбинацию неподвижного участка 10, установленного в месте соединения линии производства свариваемых электросваркой сопротивлением труб, в котором обжимные валки, за исключением левого и правого верхних валков, разъемно собраны, и подвижного участка 20, располагающегося над неподвижным участком 10, внутри которого левый и правый верхние валки разъемно собраны, при этом подвижный участок наклоняется, принимая сторону задней поверхности в качестве точки поворота, по направлению к этой же стороне из положения сборки на неподвижном участке 10 в отведенное положение для открывания верхней части неподвижного участка 10. Подвижный участок 20 приводится в действие и побуждается совершать переменно-возвратное движение между положением сборки и отведенным положением с помощью исполнительных механизмов 24 типа цилиндров в качестве приводного механизма 40. В отведенном положении подвижный участок 20 располагается над устройством 50 для шлифования наплавленного валика, предусмотренным на стороне задней поверхности неподвижного участка 10, с передней поверхностью, обращенной вверх. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области изготовления сварных труб большого диаметра, используемых для формирования трубопровода стыковой круговой сваркой. Стальная труба выполнена формовкой на U-образных и О-образных гибочных прессах с расширением трубы с помощью прессовых матриц по способу UOE. Наружная поверхность трубы выполнена волнистой формы в продольном направлении. Предотвращение разрыва сварного участка трубопровода при изгибе обеспечивается за счет того, что труба выполнена без локального минимума диаметра волнистой формы в пределах длины в диапазоне от 2,26λ до 3,86λ, от обоих конечных участков в продольном направлении, или труба имеет плоские участки, в которых значение изменения в диаметре трубы меньше или равно 0,02 процентам от наружного диаметра стальной трубы UOE, расположенные, по меньшей мере, в диапазоне 2λ от обоих конечных участков в продольном направлении, где λ регламентирована математической зависимостью. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу производства сварных стальных труб, обладающих превосходным сопротивлением продольному изгибу, и к трубе, полученной этим способом. Возможность увеличения значения критического изгибающего напряжения трубы обеспечивается за счет того, что способ включает следующие операции: изготовление сварной трубы и раздачу сварной трубы по всей ее длине с использованием головки для раздачи труб так, что отношение D=p/λ составляет не больше 0,8 или не меньше 1,8, где р является длиной волны волнистости в осевом направлении сварной стальной трубы и λ является длиной волны продольного изгиба по Тимошенко, определяемой формулой λ=3,44×(r×t)1/2, где r является внутренним радиусом сварной стальной трубы и t является толщиной стенок сварной стальной трубы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам для изготовления втулок, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных деталей с поднутрениями, например таких, как каток гусеничного трактора. Кольцевую заготовку предварительно профилируют методом электровысадки утолщенных концов кольцевой заготовки с утонченной центральной частью, а локальную деформацию осуществляют в два перехода с получением профиля одной половины катка на первом переходе и после переворота заготовки на 180° - получением профиля второй половины катка на втором переходе с базированием заготовки по утонченной части на обоих переходах. Для реализации способа используют наклонный пуансон и боковой ролик, боковой приводной ролик с рабочим профилем, зеркально повторяющим профиль половины катка. Повышается прочность изделия за счет получения цельнокатаной поковки с поднутрением. 2 ил.

Изобретение относится к области производства труб. Устройство для формования плоского проката (1) в трубы с прорезью (2) включает, по меньшей мере, один внутренний формовочный инструмент (3) для, по меньшей мере, пошагового формования плоского проката (1) в радиальном направлении подлежащих изготовлению поперечных сечений обечаек или трубных полуфабрикатов, а также, по меньшей мере, один внешний формовочный инструмент (4) для формовки плоского проката (1) снаружи. Повышение точности формы и размеров изделий обеспечивается за счет того, что, по меньшей мере, один источник света (7) и, по меньшей мере, один приемник (8) соединены с, по меньшей мере, одним внутренним формовочным инструментом (3) для измерения, по меньшей мере, внутреннего контура трубы с прорезью или трубной заготовки. Способ характеризуется тем, что во время формовочного процесса регистрируют локальный контур или форму отформованного плоского проката (1). 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх