Способ изготовления многослойных труб

 

, V

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЕТОУСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик он7?4728 (61) Дополнительное к авт, саид-ау(22) Заявлено 10.11. 78 (21) 2683215/25-27 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 301080, Бюллетень М

Дата опубликования описания 03-1180 51 М 1(„з

В 21 D 51/24

Государственный комитет

СССР оо делан изобретений и открытий (53) УДК 821.774„.5(088,8) (72) Авторы изобретения

А. С. Скугар и В. A. Рыбалка (71) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к способам изготовления многослойных рулонированных изделий,а именно к изготовлению труб, корпусов реакторов,паронагревателей высокого давления и другого обору-р дования в рулонированном многослойном исполнении, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности и энергетике.

Известен способ изготовления мно- 10 гослойных труб, при котором металлическую полосу наматывают по спирали до образования рулонированной обечайки jlf

Однако, изготовление многослойной трубы известным способом приводит к образованию неизбежных конструктивных зазоров между смежными слоями, превышающих допускаемые техническими условиями неплотности. 20

Н еи з бежные конструктивные зазоры между слоями создают в корпусе многослойной конструкции концентраторы напряжений, возникающие в результате совместной работы жестких кольцевых 25 швов с податливой многослойной стен- кой под воздействием изгибающих напряжений в радиальных сеченйях, проходящих через геометрическую ось изделия, а также приводят к существен ным относительным перемещениям смежных слоев в спирали рулонированной обечайки при нагреве и остывании в процессе сварки и т.п.,что не гарантирует надежности многослойного изделия.

Наиболее близким решением из известных является способ изготовления многослойных труб, при котором металлическую полосу наматывают по спирали до образования рулонированной обечайки и в процессе намотки между смежными поверхностями слоев вводят промежуточный материал (21.

Однако, известный способ позволяет изготовить многослойное изделие с образованием только тонкого промежуточного слоя, который не может обладать требу иаыми демпфирующими свойствами и служит только для обеспечения прочного соединения смежных слоев и образования многослойного монолита, который не обладает свойствами многослойного изделия, имеющего большой запас пластичности и деформативности по сравнению с монолитом, и, следовательно, ненадежен при эксплуатации.

774728

Целью изобретения является ловышение надежности, прочности и долговечности многослойных труб.

Укаэанная цель достигается тем, что перед введением прромежуточного материала на поверхности смежных сло ев наносят противоадгеэийный состав, а промежуточный материал вводят между слоями в начале образования витка в расплавленном состоянии, а в процессе намотки к поверхности витков прикладывают усилия, необходимые для образования промежуточного слоя расчетной толщины.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа изготовления многослойных труб; на фиг. 2 — рулонированная обечайка, продольный разрез.

Способ осуществляют следующим образ ом.

С разматывателя металлическую полосу 1 подают в намоточную машину и передней кромкой закрепляют на центральном валке 2. После этого производят намотку полосы 1 между опорными валками 3 и нажимными валками 4 до образования первого витка, при этом на поверхности смежных слоев устройствами 5 наносят противоадгеэийные или противопригарные составы, предотвращающие прилипание расплавленных материалов к твердой фазе полосы. Например, для предотвращения прилипания .расплавленного металла на поверхности смежных слоев напыляют противоадгезийные составы — припыли, в виде пудры, золы, талька, графита и т.д. наносят противопригарные покрытия в виде пасты, краски и т.д., содержащие серебристый графит как основной наполнитель.

В начале образования второго витка из емкости 6 расплавленный материал, например металл, заливают между поверхностями полосы, обработанной противоадгезийными или противопригарными составами с образованием металлического расплава 7. При дальнейшей намотке полосы металлический расплав 7 формуют сходящимися поверхностями витков путем приложения усилия прокатных охлаждающихся валков 8 с последующим охлаждением и образованием дополнительного проме>куточного слоя 9 расчетной толщины. Намотку ведут до полного образования многослойного блока обечайки 10. Заливку жидкого металла ведут в защитной флюсовой среде. Отвердевший промежуточный слой 9 образует плавный клинонидный переход в начале намотки и в конце намотки обечайки.

На торцах изготовляемого многослоиного блока обечайки устанавливают охлаждлемые прижимные пластины 11, служащие для удержания расплава 7.

При необходимости производят дополнительный подогрев расплава 7 индуктором 12. Концы полосы 1 в первом и последнем витках многослойной обечайки приваривают к смежным слоям продольными сварочными швами.

Б качестве расплавленного материа.-. ла могут заливаться металлы, их сплавы, смолы и т.д. к в зависимости от свойств заливаемого материала применяют соответствующие составы, предотвращающие прилипание расплава к поверхности образующихся слоев. A c

© целью равномерного распределения напряжений, возникающих в стенках многослойной трубы под действием внутреннего давления, промежуточный дополнительный слой 9 выполняют с требуемой,характеристикой упругости, обладающий демпфирующими свойствами.

Скорость намотки многослойного блока обечайки 10 равна скорости кристаллизации промежуточного слоя 9.

Эр Указанный способ изготовления многослойных труб прост в осуществлении, не требует специального оборудования и позволяет изготовить многослойный рулонированный блок обечайки с высокой степеньIG точности Ipèëåãàíèÿ смежных поверхностей слоев как по образующей, так и по спирали независимо от неравномерной величины неизбежных конструктивных зазоров, которые возникают иэ-за раэнотолщинности проката

З поверхностных дефектов и т.д.,что дает воэможность уменьшить относитель ные перемещения смежных слоев при нагоеве и остывании в процессе сварки, ослабить воздействие изгибающих на35 пряжений в радиальных сечениях и обеспечить более равномерное распределение этих напряжений по всей длине обечайки, исключить проникновение влаги и твердых частиц между смеж40 ными слоями обечаек и труб конечной длины при хранении и транспортировке.

Данная технология изготовления многослойных обечаек дает возможность создать между смежными слоями основного материала промежуточный слой с требуемой характеристикой упругости и обладающий демпфирующими свойствами, благодаря которому в изготовленной трубе уменьшается напряженное состояние в кольцевых сварных швах путем перераспределения напряжений из зоны сварки на периферийные участки обечайки.

Применение способа повысит надежность, прочность и долговечность изготовленных многослойных изделий при их эксплуатации. форМула изобретения

Способ изготовления многослойных труб, при котором металлическую полосу наматывают по спирали до образования рулонированной обечайки и в процессе намотки между смежными поверхностями слоев вводят промежуточ774728

Рив. 1

ВНИИПИ Заказ 7599/12 Тираж 986 Подписное

Филиал ППП"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 ный материал, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, прочности и долговечности многослойных труб, перед введением промежуточного материала на поверхности смежных слоев наносят противоадгеэийный состав, а промежуточный материал вводят между слоями в начале образования нитка в расплавленном состоянии, а в процессе намотки к поверхности витков прикладывают усилия необходимые для образования промежуточного слоя расчетной толщины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

71464, кл. B 21 D 51/24, 1941.

2. Патент Франции 9 2157045 м . F 16 1 9/00, 1973.