Способ изготовления спирально-шовных труб

Авторы патента:

Фрункин Дмитрий Борисович (RU)

Благова Елена Евграфовна (RU)

Кардаев Николай Евгеньевич (RU)

Пермяков Игорь Львович (RU)

Вятченников Владимир Владимирович (RU)

B21C37/12 - изготовление труб или металлических шлангов со спирально-расположенными швами

Владельцы патента RU 2476283:

Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" (RU)

Изобретение предназначено для повышения потребительских свойств спирально-шовных труб, получаемых на трубоэлектросварочных агрегатах, и расширения диапазона их применения. Способ включает стыковку рулонов полосы двухсторонним сварным швом до формовки трубы с накладыванием первого шва на состыкованные кромки полос с одной стороны в нижнем положении, а второго - с другой стороны в нижнем положении. Исключение вероятности возникновения концентраторов напряжений в местах пересечения основного - спирального шва с поперечным обеспечивается за счет того, что второй шов накладывают после переворота полосы вокруг ее оси на 180° и одновременного поворота в горизонтальной плоскости с образованием петли, фиксируемой в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с радиусом изгиба петли, определяемым в зависимости от толщины, ширины и предела текучести металла полос, и с последующим заходом полосы в формовочное устройство трубосварочного стана. 1 ил.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано для автоматической двухсторонней сварки металлических полос при производстве спирально-шовных электросварных труб.

Известен способ изготовления спирально-шовных труб (патент СССР №362530, В21с 37/12, В23к 31/06, опубл. 13.12.1972 г.), выбранный в качестве прототипа, который включает стыковку полос рулона двухсторонним швом на отдельной поточной линии, причем первый шов накладывают на состыкованные кромки полос до их сворачивания в рулон с внутренней стороны рулона, а второй шов выполняют на стадии сворачивания рулона с его внешней стороны. Известен также способ изготовления труб указанного типа с (патент СССР №362530 А, опубликован 13.11.1973) со сваркой наружной и внутренней частей стыкового шва в нижнем положении до формовки за счет переворота полосы на 180° перед сваркой обратной стороны стыкового шва. Данный способ требует достаточно большого расстояния между установками сварки внутреннего и наружного швов или больших деформирующих усилий, поскольку предусматривает сложную деформацию (в 2 или более плоскостях).

В настоящее время спирально-шовные трубы изготавливаются из металла рулонного проката. После выработки предыдущего рулона к концу его полосы приваривается встык начало следующего. Сформованная труба режется на трубы мерной длины. При этом поперечный шов до формовки сваривается только с одной (внутренней) стороны автоматической сваркой под флюсом, с противоположной стороны сварка выполняется на трубе с выходом сварного шва на поверхность трубы.

Недостатком данной технологии является то, что начало и окончание сварки стыка на трубе выполняется на основном металле трубы, тогда как это не допускается и является дефектом. Данный дефект устраняется вырезкой участка трубы с поперечным швом, что приводит к перерасходу металла. В ряде спецификаций данный дефект считается допустимым, но его наличие снижает расчетные характеристики трубопроводов.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в исключении сварки поперечного шва на трубе с минимизацией габаритов оборудования и исключением дополнительной пластической деформации рулонной полосы до формовки.

Поставленная задача решается за счет того, что осуществляется автоматическая сварка стыка металлических полос с двух сторон в нижнем положении до формовки трубы (сворачивания в спираль металлической полосы). Первый стыковой шов полосы выполняется в нижнем положении автоматической сваркой под флюсом в исходном состоянии свариваемой полосы металла после размотки рулона. Второй стыковой шов выполняется в нижнем положении автоматической сваркой после переворота полосы на 180° (вокруг оси полосы) и одновременного поворота в горизонтальной плоскости с последующим заходом ее в формовочное устройство трубосварочного стана. В результате полоса в зоне переворота образует петлю, положение которой в горизонтальной и вертикальной плоскостях фиксируется специальными поддерживающими устройствами. Радиус изгиба петли R определяется в зависимости от толщины и предела текучести металла рулона из условия не превышения максимального напряжения изгиба предела текучести металла.

Изобретение поясняется чертежом, где показана технология двухсторонней автоматизированной стыковой сварки металлических полос для изготовления спирально-шовных труб.

Технологическая линия содержит: разматыватель рулонов 1, правильную машину 2, гильотинные ножницы 3, поперечные фрезы 4, стыкосварочную установку 5, первую пару тянущих валков 6, входные и выходные направляющие ролики соответственно 7 и 9, поворотную петлю полосы с поддерживающими устройствами 8, стыкосварочную установку 10, продольные фрезы 11, вторую пару тянущих валков 12, формовочное устройство трубосварочного стана 13.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Автоматическая сварка стыка металлической полосы выполняется с одной стороны после размотки рулона с разматывателя рулонов 1, поступления этой полосы на правильную машину 2 для правки, обрубки концов стыкуемых полос на гильотинных ножницах 3, фрезерования кромок под сварку поперечными фрезами 4. Подготовленные кромки собираются встык и свариваются в нижнем положении автоматической сваркой 5. Затем сваренная с одной стороны металлическая полоса, проходя по первой паре тянущих валков 6 и входных направляющих роликов 7, переворачивается на 180° с одновременным поворотом в горизонтальной плоскости, образуя поворотную петлю 8. После переворота полосы на 180° и прохода выходных направляющих роликов 9 на стыкосварочной установке 10 выполняется автоматическая сварка в нижнем положении с обратной стороны стыка. Движение полосы после поворотной петли 8 обеспечивается тянущими валками 12, в то время как первая пара тянущих валков 6 вытягивает полосу из рулона и перемещает ее до поворотной петли 8. После сварки обратной стороны стыкового шва с помощью продольных фрез 11 производится подготовка кромок под сварку спирального шва (обрезка краев полосы в размер и разделка кромок), после чего полоса подается под углом, определяемым шириной и толщиной полосы и диаметром трубы, в формовочное устройство трубосварочного стана. При этом, поскольку поперечный шов, стыкующий полосу при смене рулонов, заварен с обеих сторон, сварка наружной части поперечного шва в трубе не требуется.

Способ изготовления спирально-шовных труб из рулонов полос, включающий стыковку рулонов двухсторонним сварным швом до формовки трубы с накладыванием первого шва на состыкованные кромки полос с одной стороны в нижнем положении, а второго - с другой стороны в нижнем положении, отличающийся тем, что второй шов накладывают после переворота полосы вокруг ее оси на 180° и одновременного поворота в горизонтальной плоскости с образованием петли, фиксируемой в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с радиусом изгиба петли, определяемым в зависимости от толщины, ширины и предела текучести металла полос, и с последующим заходом полосы в формовочное устройство трубосварочного стана.

Устройство и способ изготовления навиваемых по спирали конструкций // 2415726

Изобретение относится к устройству и способу изготовления навиваемых по спирали конструкций и, в частности, относится к изготовлению труб и продольных конструкций.

Способ изготовления внутреннего и наружного зубчатых венцов на тонкостенных цилиндрических полых изделиях // 2379150

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при профилировании тонкостенных цилиндрических полых изделий холодным накатыванием. .

Технологическая линия для изготовления спирально-шовных труб из рулонного проката // 2334577

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для изготовления спиральношовных труб большого диаметра для внутрипромысловых и магистральных газонефтепроводов.

Способ электродуговой сварки спирально-шовных труб // 2334576

Изобретение относится к трубному производству, а именно к производству сварных спиральношовных труб большого диаметра для магистральных газонефтепроводов. .

Технологическая линия для изготовления спиральношовных труб из отдельных листов // 2320439

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для изготовления спиральношовных труб большого диаметра для магистральных и внутрипромысловых газонефтепроводов.

Технологическая линия для изготовления спирально-шовных труб из рулонного проката // 2320438

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для изготовления спирально-шовных труб большого диаметра для внутрипромысловых и магистральных газонефтепроводов.

Технологическая линия для изготовления спирально-шовных труб из отдельных листов // 2308339

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для изготовления спирально-шовных труб большого диаметра для магистральных и внутрипромысловых газонефтепроводов.

Технологическая линия для изготовления спирально-шовных труб из отдельных листов // 2308338

Технологическая линия для изготовления спирально-шовных труб из рулонного проката // 2308337

Способ изготовления труб // 2506132

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении труб из металлических и композиционных материалов. Осуществляют формовку листа пластической деформацией вблизи кромок на оправке с получением загнутых боковых кромок, его обжим в трубу и последующее соединение кромок по всей длине. При этом соединение кромок осуществляют путем герметичной фиксации замковыми элементами, обладающими памятью формы, в виде полых трубчатых элементов с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых листов. Повышается однородность структуры и механические свойства. 4 ил.

Способ производства длинномерных многослойных биметаллических труб большого диаметра с повышенным ресурсом эксплуатации в агрессивных средах для транспортировки углеводородов с повышенным содержанием серы // 2523407

Изобретение предназначено для снижения себестоимости и повышения качества длинномерных многослойных биметаллических труб большого диаметра для трубопроводов. Снижение металлоемкости трубопроводов, повышение их экологической безопасности обеспечивается за счет того, что производят трубы-заготовки намоткой на вращающийся барабан-шпулю многослойных по длине листов-штрипсов из сталей 08Х18Н10Т и 17ГСУ и последующую стыковую поперечную сварку труб-заготовок, при этом кромки листов перед сваркой в листы-штрипсы фрезеруют под углом 45°, сваривают стыковой сваркой под слоем флюса с последующей фрезеровкой сварных швов до номинальной толщины стенки свариваемых листов, а сварные швы на наружной поверхности многослойных труб смещают относительно швов на внутренней поверхности на регламентируемую величину, при этом толщину листов-штрипсов выбирают из условий эксплуатации биметаллических труб. 1 з.п. ф-лы.

Способ и установка для производства длинномерных многослойных биметаллических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов с повышенным содержанием серы // 2547361

Группа изобретений относится к области производства длинномерных многослойных биметаллических труб большого диаметра. Способ включает поперечную сварку биметаллических труб-заготовок. Исключение образования лавинных разрушений, снижение металлоемкости трубопроводов, повышение экологической безопасности обеспечивается за счет того, что биметаллические трубы-заготовки производят намоткой на вращающийся барабан-шпулю биметаллических по длине листов-штрипсов с плакирующими наружным и/или внутренним слоями из коррозионностойких сталей, длина которых регламентирована математическими зависимостями, после намотки производят сварку - сплавление концов слоев по радиусу, а после снятия с барабана-шпули производят продольную сварку торца листа-штрипса с последующей продольной сваркой внутренней кромки - затравочного конца листа-штрипса. Установка содержит барабан-шпулю, участок для сборки - сварки и фрезеровки сварных швов биметаллических по длине листов-штрипсов, привод и другое необходимое оборудование, при этом по наружному диаметру барабана-шпули выполнен паз с регламентированными геометрическими размерами. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Гибкая труба, способ и устройство для ее изготовления // 2592647

Изобретение относится к области изготовления бронированных кабелей. Устройство включает два или более источников металлической ленты с механизмом подачи ленты для каждого и загибочную головку. Механизм подачи ленты выполнен с возможностью приема металлической ленты от указанного каждого источника и передачи ее на головку, которая выполнена с возможностью приема металлической ленты от механизма подачи ленты и закручивания ее с образованием участка ленты, спиралеобразно окружающего центральную ось. Ускорение процесса изготовления кабеля обеспечивается за счет того, что головки и механизмы подачи ленты выполнены таким образом, что оси участков ленты совпадают, и участки ленты смещены относительно друг друга по оси, причем смежные в осевом направлении участки ленты расположены по отношению друг к другу по всей своей длине таким образом, что образуют металлическую ленту, которая спиралеобразно окружает совпадающие оси, причем металлическая лента образует трубчатую конструкцию, бронированного кабеля. Участки ленты имеют такие поперечные сечения, при которых они сцепляются друг с другом по всей своей длине, и лента сцеплена сама с собой по всей своей длине. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ изготовления труб // 2635035

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления сварных труб с продольным сварным швом. Способ включает штамповку краевых участков листа, формирование из листа полой заготовки и сварку краев продольным швом. Исключение разрушений металла труб в зонах, расположенных вблизи сварных швов, обеспечивается за счет того, что при штамповке краевых участков листа, из которого формуют трубу, этим участкам придают большую величину кривизны, чем номинальная кривизна трубы. На этих участках кривизна равна 1,04-1,10 кривизны трубы. Участки увеличенной кривизны формуют на длине, равной (4,0÷5,0)h, где h - толщина листа, и такой же выполняют длины переходных зон от участков увеличенной кривизны к участкам номинальной кривизны трубы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.