Поточная линия для производства сварных термоупрочненных труб

 

O Il И С A н И E 01 659222

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.77 (21) 2439245 25-27 с присоединением заявки _#_o (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень Хо 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (51) М. Кл.

В 21С 37/08

Государственный комитет (53) УДК 621.771.28 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения П. Н. Калинушкин, В, К. Коломенский, 3. О. Княжинский, Г. А. Каширский, В. М. Янковский, Ю. И. Райчук, Г. H. Хейфец, В. М. Маркевич, Ю. Г. Крупман и Б, А. Гинзбург (71) Заявитель (54) ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

СВАРНЫХ ТЕРМОУПРОЧНЕННЪ|Х ТРУБ

Изобретение относится к области производства сварных труб для магистральных трубопроводов высокого давления.

Известная поточная линия для производства сварных прямошовных труб, содержащая связанные транспортными средствами листоукладчик, правйльную машину, станок для строжки и фрезеровки продольных кромок листа, агрегаты для формовки заготовок, станы для сварки продольных швов, установки и площадки для неразрушающего контроля, осмотра и ремонта швов агрегаты для калибровки, прессы для гидpolicIIblT3HHB труб, установки для окончательного контроля качества, обрезки фасок, обмера и маркировки труб (1).

Такая линия за счет увеличения мощности агрегатов может быть использована и для производства толстостенных труб. Однако свойства металла в процессе передела не только не улучшаются, но вследствие пластических деформаций происходит снижение показателей вязкости и пластичности.

Поэтому достижение требуемых свойств может быть обеспечено только за счет дополнительного дорогостоящего легирования листовой стали.

Наиболее близким решением к изобретению является поточная линия для производства сварных термоупрочненных труб большого диаметра, содержащая последовательно установленные листоукладчик, правйльную машину, формовочное устройство, стан для сварки продольных швов, устройство для закалки труб, состоящее из нагревательного устройства и спрейера, устройство для отпуска труб, калибровочный стан, установку для сварки труб кольцевыми швами и отделочное оборудование (2).

10 . В такой линии благодаря термической обработке обеспечивается возможность повышения прочностных и вязких свойств металла труб, за счет чего толщина стенки труб при прочих равных условиях может

15 быть снижена, а несущая способность увеличена по сравнению с трубами, полученными в упомянутой линии, не включающей средства для термической обработки труб.

Однако при производстве труб с толщиной

20 стснки свыше 20 — 22 мм эффективность термического упрочнения резко падает из-за невозможности обеспечения требуемых скоростей охлаждения низколегированных сталей. Поэтому изготавливать трубы с толщи25 ной стенки свыше 22 мм на такой линии также нецелесообразно, так как трубы получаются невысокого качества.

Целью изобретения является повышенис качества и несущей способности труб.

30 Указанная цель достигается тем, что по659222

3 точная линия снабжена установкой для поперечной разрезки листов, смонтированной за правйльной машиной, механизмом для регулировки диаметра трубных заготовок, спаренным и кинематически связанным с формовочным устройством, агрегатом для прокатки усиления шва, расположенным параллельно с нагревательным устройством, агрегатом для совмещения двух труб в одну двухслойную, размещенным за устройством для отпуска труб, а также установкой для разделки и заварки торцовой межслойной щели, смонтированной за калибровочным станом, при этом агрегат для совмещения двух труб в одну двухслойную выполнен в виде наружного стационарного округлителя труб, внутреннего подвижного округлителя и спрейера, а установка для поперечной разрезки листов снабжена двумя включателями, каждый из которых закреплен на расстоянии от линии реза, соответствующем одной из длин мерных отрезков.

На чертеже схематично изображена поточная линия для производства сварных термоупрочненных двухслойных труб большого диаметра.

Поточная линия состоит из листоукладчика 1, правйльной машины 2, установки 3 для поперечной разрезки листов, станка 4 для обраоотки продольных кромок листов, формовочного устройства 5 и спаренного с ним механизма 6 для регулировки диамсгра трубных заготовок, стана 7 для сварки продольных швов, установки 8 для контроля и ремонта швов, устройства для закалки труб, выполненного в виде печи 9 для нагрева труб под закалку и спрейера 10, агрегата 11 для прокатки усиления шва, устройства для отпуска труб, выполненного в виде печи 12 для нагрева труб под отпуск и спрейера 13, агрегата для совмещения двух труб в одну двухслойную, выполненного в виде наружного стационарного округлителя 14 для горячих труб, внутреннего подвижного округлителя 15 для холодных труб и спрейера 16, калибровочного стана 17, установки 18 для разделки и заварки торцовой межслойной щели, установки 19 для сварки труб кольцевыми швами, пресса 20 для гидроиспытания труб и отдслочного оборудования 21 для обрезки фасок, обмера, окончательного контроля качества и маркировки труб.

Поточная линия работает следующим образом.

Листы шириной около 3 м и толщиной вдвое меньшей расчетной толщины стенки труб при помощи листоукладчика 1 подают по одному в правйльную машину 2. После правки листы разрезают перпендикулярно к продольной оси на мерные отрезки поочередно двух длин равных периметрам двух труб, отличающихся между собой по диаметру на две толщины листа. Листы-отрез5

4 ки подают в станок 4 для обработки продольных кромок (относительно исходного листа эти кромки являются поперечными, т. е. полученными в результате поперечнои разрезки листа). Далее производят формовку заготовок длиной, равной ширине исходного листа, т. е. около 3 м и двух диаметров, отличающихся на две фактических толщины стенки. При этом спаренный с формовочным устройством 5 механизм б для регулировки диаметра трубных заготовок при формовке заготовки меньшего диаметра выводит подвижные вставки из зазора между полуштампами и они закрываются полностью, а при формовке заготовки большого диаметра вводит эти вставки и полуштампы закрываются до упора в эти всгавкп так, что между полуштампами остается зазор, равный половине разности периметров заготовок. Заготовки обоих диаметров подают на стан 7 для сварки продольных швов. Далее швы труб подвергаются неразрушающему контролю, осмотру и ремонту. Подготовленные таким образом трубы подают в печь 9 для нагрева под закалку. По достижении определенной температуры, обеспечивающей деформацию металла шва в однофазной области, трубу с помощью выталкивателя выдают из печи 9 в спаренный с печью агрегат 11 для прокатки усиления шва, разворачивают при помощи подъемно-поворотных роликов швом вверх и подают в валки клети, при помощи которых производится прокатка усиления шва до уровня основного металла. За счет риверса валков клети трубу вновь прогоняют сквозь клеть и подают на рольганг, откуда при помощи заталкивателя возвращают в печь 9 для последующего нагрева до температуры закалки. Закалку осуществляют в спрейере 10. Трубы меньшего и большего диаметра поочередно передают в печь

12 для нагрева под отпуск. После нагрева до температуры отпуска трубы меньшего диаметра выдают из печи и охлаждают в спрейере 13, трубы большего диаметра выдают в наружный стационарный округлитель 14 в горячем состоянии. Трубы меньшего диаметра после охлаждения подают к внутреннему подвижному округлителю 15, оправку которого вводят в трубу и округляют ее. При этом на свободном конце оправки выдвигаются ролики так, чтобы они выступали на 2 — 3 мм над трубой и в таком положении оправку вместе с трубой при помощи тележки вводят внутрь горячей трубы, находящейся в наружном округлителе.

Далее совмещенную трубу подаю в спрейер 16, в котором происходит ее охлаждение.

Для обеспечения плотного контакта между слоями трубу подвергают калибровке раздачей на эспандере стана 17. Так как торцы двухслойной трубы при их стыковой сварке, например, при монтаже газопровода не должны иметь межслойной щели, произво659222

Формула изобретения

Составитель С. Никулина

Редактор Н. Суханова Техред А. Камышиикова Корректоры; T. Добровольская и И. Позияковская

Заказ 829/8 Изд. № 320 Тираж 1034 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытпй

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 дят фрезеровку канавки по линии контакта слоев с последующей ее заваркой на установках 18 для сварки в среде СО>. Далее для получения труб заданной длины 12 или

24 м на установках 19 производят стыковую сварку труб, затем полномерные трубы подают на гидропресс 20 для испытаний, контролируют качество, обрезают фаски, обмеряют и маркируют.

Таким образом, предлагаемая линия обеспечивает получение труб двухслойной конструкции с требуемой толщиной стенки и с максимальным использованием эффекта термоупрочнения, что позволяет сэкономить металл и достичь максимальной несущей способности труб; минимальную по сравнению с другими способами производства протяженность швов, к тому же подвергнутых термомеханической обработке, что полностью ликвидирует концентраторы напряжений и позволяет значительно улучшить структуру металла шва и околошовной зоны, т. е. повысить качество труб.

1, Поточная линия для производства сварных термоупрочненных труб, преимущественно двухслойных большого диаметра, содержащая последовательно установленные листоукладчики, правйльную машину, формовочное устройство стан для сварки продольных швов, устройство для закалки труб, состоящее из нагревательного устройства и спрейера, устройство для отпуска труб, калибровочный стан, установку для сварки труб кольцевыми швами и отделочное оборудование, от л и ч а ю и1 а я с я тем, что, с целью повышения качества и несущей способности труб, она снабжена установкой для поперечной разрезки листов, смонтированной за правйльной машиной, механизмом для регулировки диаметра трубных заготовок, спаренным и кинематически связанным с формовочным устройством, агрегатом для прокатки усиления шва, расположенным параллельно с нагревательным устройством, агрегатом для совмещения двух труб в одну двухслойную, размещенным за устройством для отпуска труб, а также установкой для 1)азделкп 11 заварки торцовой межслойной щели, смонтированной за калибровочным станом.

2. Поточная лшгня по и. 1, о тл и ч а ющ а я с я тем, что агрегат для совмещения двух труб в одну двухслойную выполнен в виде наружного стационарного округлптс20 ля труб, внутреннего подвижного округлителя и спрейсра.

3. Поточная линия по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что установка для поперечной разрезки листов снабжена двумя вклю25 чателями, каждый из которых зак1 еплен на расстоянии от линии реза, соответствующем одной из длин мерных отрезков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Каталог фирмы «Сумитомо». Япония.

«GAVF — Gas/Erdgas», 1975, 116, № 3, р. 85 — 90.

2. Поздняков Л. Г. и др. Изменение геометрических размеров прямошовных труб

35 диаметром 1020 мм при термическом упрочнении. Сборник «Термическая обработка металлов». М., «Металлургия», № 3, 1974, с. 75 — 80.