Способ изготовления двухстенных сварных труб

 

Использование: изобретение относится к области производства сварных труб с двойными стенками и может быть использовано при изготовлении секций трубопроводов для транспортирования текучих сред. Сущность: в способе изготовления двухстенных сварных труб на трубоэлектросварочном агрегате, включающем установку на трубе меньшего диаметра центрирующих элементов и концентричное размещение трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами, трубу меньшего диаметра подают в формуемую трубу большего диаметра со скоростью формовки-сварки последней, причем на трубе меньшего диаметра перед этим закрепляют центрирующие элементы, обеспечивающие образование сообщающихся протяженных полостей в межтрубном пространстве, затем производят сварку кромок сформованной трубы большего диаметра и ее калибровку, при этом, по меньшей мере, процессы закрепления центрирующих элементов, сварки и калибровки трубы выполняют в технологическом потоке агрегата.

Изобретение относится к области производства сварных труб с двойными стенками и может быть использовано при изготовлении секций трубопровода для транспортирования текучих сред.

Известен способ изготовления двухстенной сварной трубы для секции подводного трубопровода (патент РФ № 2072466, F 16 L 1/16, опубл. 27.01.1997), включающий установку трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между ними и последующим их герметичным соединением между собой.

Недостаток способа состоит в его низкой технологичности и непредусмотренной возможности организовать производство в непрерывном технологическом потоке.

Известен способ изготовления трубопровода с двойными стенками (заявка Франции №2786713, В 21 С 37/06, опубл. 09.06.2000), включающий сварку многометровых труб с двойными стенками, разделенными воздушным теплоизолирующим пространством, обжим гидравлическим домкратом конца наружной трубы до соприкосновения с выступающим концом внутренней трубы и их сварку.

Однако этот способ не обеспечивает надежную центровку одной трубы в другой и сложен технологический процесс изготовления труб.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ изготовления двухслойной трубы (а.с. СССР №1195111, F 16 L 9/18, опубл. 30.11.1985), заключающийся в том, что на штрипсе изготавливают выступы, высота которых соответствует величине межтрубного пространства, и затем этим штрипсом обматывают внутреннюю трубу.

К недостаткам указанного способа относятся сложность процессов изготовления штрипса с выступами и последующей обмотки им внутренней трубы, а также недостаточная экономичность из-за большого расхода штрипса, наматываемого по всей длине внутренней трубы.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении технологичности способа за счет непрерывности процесса и в упрощении операций по формированию межтрубного пространства.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления сварных труб на трубоэлектросварочном агрегате, включающем установку на трубе меньшего диаметра центрирующих элементов и концентричное размещение трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами, согласно изобретению трубу меньшего диаметра подают в формуемую трубу большего диаметра со скоростью формовки-сварки последней, причем на трубе меньшего диаметра перед этим закрепляют центрирующие элементы, обеспечивающие образование сообщающихся протяженных полостей в межтрубном пространстве, затем производят сварку кромок сформованной трубы большего диаметра и ее калибровку, при этом по меньшей мере процессы закрепления центрирующих элементов, сварки и калибровки трубы выполняют в технологическом потоке агрегата.

Способ реализован следующим образом. Изготовленную предварительно известным способом бесконечную трубу меньшего диаметра подают в клети формовочно-сварочного стана трубоэлектросварочного агрегата (ТЭСА), на котором производят формовку и сварку трубы большего диаметра. Причем трубу меньшего диаметра подают по оси формовочно-сварочного стана со скоростью формовки-сварки трубы большего диаметра. Перед подачей трубы меньшего диаметра в формовочно-сварочные клети ТЭСА на ней размещают и закрепляют центрирующие элементы, обеспечивающие образование сообщающихся протяженных полостей в межтрубном пространстве. Затем производят сварку кромок сформованной трубы большего диаметра и ее калибровку. Операции по установке и закреплению центрирующих элементов, формовке, сварке и калибровке трубы выполняют в технологическом потоке трубоэлектросварочного агрегата.

Подача трубы меньшего диаметра по оси трубы большего диаметра со скоростью ее формовки-сварки обеспечивает заданную концентричность и отсутствие повышенных осевых напряжений в местах соприкосновения трубы большего диаметра с центрирующими элементами.

Центрирующие элементы могут быть выполнены, например, в виде продольно расположенных отрезков полос, ориентированных вдоль образующих трубы, или в виде проставок, периодически устанавливаемых на трубе меньшего диаметра перед подачей ее в формовочно-сварочные клети ТЭСА. Центрирующие элементы препятствуют искажению профиля двухстенной бесконечной трубы при выходе ее из ТЭСА и последующей смотке в бунты.

В известных способах изготовления двухстенных сварных труб отдельно изготавливают трубы конечной длины меньшего диаметра, трубы большего диаметра и центрирующие элементы. Такие способы изготовления двухстенных труб трудоемки. Производственный цикл изготовления двухстенной трубы значительно превышает цикл изготовления трубы большего диаметра - за счет сборки.

В предлагаемом способе продолжительность цикла изготовления двухстенной трубы не превышает продолжительности формовки-сварки на ТЭСА трубы большего диаметра. Подача трубы меньшего диаметра со скоростью формовки-сварки трубы большего диаметра, периодическая установка и закрепление центрирующих элементов любого профиля, а также калибровка трубы в потоке ТЭСА позволяют значительно сократить продолжительность цикла изготовления двухстенной трубы и тем самым значительно улучшить технико-экономические показатели производства.

Установка центрирующих элементов на трубе меньшего диаметра, обеспечивающих образование сообщающихся протяженных полостей в межтрубном пространстве, позволяет применять двухстенные трубы в экологически безопасных нефте- и продуктопроводах, когда при аварийном разрыве трубы меньшего диаметра происходит заполнение межтрубного пространства транспортируемой средой или когда при аварийном перекрытии трубопровода необходимо сбросить в емкость движущийся по инерции объем транспортируемой среды (продукта).

При производстве двухстенных труб из-за возможной геометрической неоднородности сечений величина межтрубного пространства по длине трубы неодинакова, поэтому производят калибровку трубы большего диаметра в калибрующей группе клетей формовочно-сварочного стана.

Выполнение операций в технологическом потоке агрегата при производстве двухстенных труб позволяет изготавливать трубы различной длины: как трубы мерной длины, так и длинномерные (бесконечные), предназначенные для смотки в бунты.

Предлагаемый способ может быть применен преимущественно при производстве труб среднего диаметра, используемых для транспортирования текучих сред на линейных участках трубопроводов, не допускающих аварийного выброса транспортируемых продуктов в окружающую среду.

Использование способа приведет к экономии металла, снижению трудозатрат и расхода энергоносителей. Кроме того, применение двухстенных труб, смотанных в бунты, позволит сократить время прокладки экологически безопасных трубопроводов и снизить расход вспомогательных материалов, связанных с монтажом таких трубопроводов.

Формула изобретения

Способ изготовления двустенных сварных труб на трубоэлектросварочном агрегате, включающий установку на трубе меньшего диаметра центрирующих элементов и концентричное размещение трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами, отличающийся тем, что трубу меньшего диаметра подают в формуемую трубу большего диаметра со скоростью формовки-сварки последней, причем на трубе меньшего диаметра перед этим закрепляют центрирующие элементы, обеспечивающие образование сообщающихся протяженных полостей в межтрубном пространстве, затем производят сварку кромок сформованной трубы большего диаметра и ее калибровку, при этом по меньшей мере процессы закрепления центрирующих элементов, сварки и калибровки трубы выполняют в технологическом потоке агрегата.