Что такое передельная труба

способ производства передельных труб размером 290×12 мм из сплошных слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04×14t5p2″ф-ш»

Изобретение предназначено для повышения качества изделий и снижения расхода металла при их изготовлении. Снижение доли технологических отходов и исключение брака по рванинам обеспечивается за счет того, что способ включает отливку электрошлаковым переплавом слитков из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%, с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок, обточку наружной поверхности слитков электрошлакового переплава с получением слитков-заготовок, в которых сверлят сквозное центральное отверстие, нагревают их до температуры 1040-1060°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатывают на пилигримовом стане в трубы-плети, отрезают технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 500-600 мм со стороны затравки и пилигримовой головки, правят, разрезают на передельные трубы кратной длины и остаток, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки для профилирования в шестигранные трубы-заготовки, при этом размеры заготовок и режимы обработки на всех этапах регламентированы. 1 табл.

Формула изобретения

Способ производства передельных труб размером 290×12 мм из сплошных слитков-заготовок для изготовления шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, включающий отливку электрошлаковым переплавом слитков размером 500×1825±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%, с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок, высота которых соответственно от 0,04 до 0,05 и от 0,12 до 0,13 от общей высоты слитков, образующими при прокатке передельных труб затравочные концы и пилигримовые головки, обточку наружной поверхности слитков электрошлакового переплава до удаления дефектов литейного происхождения с получением слитков-заготовок размером 485±5×1825±25 мм, в которых сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм, нагревают их до температуры 1040-1060°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 470×вн.295×2900-3100 мм с посадом по диаметру от 2,1 до 4,1% и вытяжкой µ от 1,61 до 1,68, гильзы прокатывают на пилигримовом стане в трубы-плети размером 290×12×25600-27600 мм с вытяжкой 10,03 и посадом по диаметру =37,7%, от труб-плетей пилой горячей резки отрезают технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 500-600 мм со стороны затравки и пилигримовой головки, правят трубы-плети на шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева, пилой горячей резки разрезают на передельные трубы кратной длины и остаток, причем первую кратную передельную трубу разрезают со стороны конца из стали пластичных углеродистых марок на трубу длиной 5300±50 мм и остаток, вторую разрезают на две трубы равной длины, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки для профилирования в шестигранные трубы-заготовки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 290×12×25600-27700 мм из слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива.

(RU 2317865, B21B 21/04, опубликовано 27.02.2008)

Основными недостатками известного способа является то, что известный способ распространяется на производство передельных труб из полых биметаллических слитков-заготовок ЭШП с содержанием бора 1,3-1,8% и не решает технологические вопросы производства передельных труб из сплошных слитков из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

Способ можно проиллюстрировать следующим примером.

Данные по прокатке и сдаче передельных труб приведены в таблице.

При этом было уменьшено количество концевых дефектов на затравочных концах в виде трещин и рванин, снижена стоимость товарных шестигранных труб из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш и повышена надежность стеллажей для хранения отработанного ядерного топлива.

Источник

Холоднодеформированные трубы: стандарты и технология производства

Каким образом и из каких заготовок производится холоднодеформированная бесшовная труба? Для чего она нужна и чем отличается от электросварных труб в плане эксплуатационных характеристик? Каким нормативным документам подчиняется производство?

Давайте вместе постараемся найти ответы.

Наш герой крупным планом.

Особенности и область применения

Увы, придумать им применение при монтаже своими руками сантехники или любого другого домашнего оборудования довольно проблематично. Цена изделий слишком высока, а прочность заведомо избыточна для любых разумных целей.

Если коротко, то они востребованы там, где нужна экстремальная прочность (прежде всего – на разрыв). Альтернативная технология, куда более дешевая и технологичная – производство сварных труб – имеет существенный недостаток.

Несмотря на все методы контроля, шов всегда будет слабым местом: при превышении предела прочности трубопровод будет рваться именно по его линии.

Уточним: все электросварные трубы не стоит валить в общую кучу. Качество и прочность шва сильно различаются в зависимости от выбранной технологии; так, высокочастотная сварка дает худшее качество шва по сравнению с электродной в аргоновой среде.

Приведем несколько примеров областей применения бесшовных труб.

Гидроцилиндры подъема молота для сваебойной машины. Внутреннее давление в процессе работы исчисляется сотнями атмосфер.

Комбинируя марку стали и толщину стенок, можно получить трубы с характеристиками, удовлетворяющими практически любым требованиям к прочности.

Технология производства

Заготовки для производства – так называемые передельные трубы, которые производятся методом горячей деформации из цилиндрических заготовок – штанг. Штанга выдерживается в печи до температуры, при которой сталь делается пластичной, и превращается в полый цилиндр – гильзу – на так называемом прошивном стане.

Упрощенно говоря, ее дальнейшая обработка сводится к прокатке на группе последовательных вальцов с постепенно уменьшающимся размером на стационарной или вращающейся оправке. Ключевое отличие от горячекатаных труб – в том, что, в отличие от них, холоднодеформированные проходят основные операции при температуре ниже отметки рекристаллизации.

Схема производственного цикла.

Как выглядят основные этапы производства?

Калибровка методом волочения.

Термообработка – последний этап производства.

Нормативные документы

Перечень

Вот перечень стандартов, согласно которым производятся бесшовные трубы холодной деформации:

Что любопытно, на сайтах многих дилеров продукции трубопрокатных предприятий встречаются откровенная дезинформация. В списках нормирующих производство документов упоминаются несуществующие или неактуальные стандарты.

Приведем несколько примеров.

Стандарт с таким номером на самом деле существует, только вот к ГОСТ он не имеет никакого отношения. Этот номер принадлежит документу в международной системе ИСО (International Organization for Standardization, ISO), который…. соответствует российскому ГОСТ 24296-93 “Штифты цилиндрические закаленные”.

К производству труб эта продукция имеет довольно сомнительное отношение.

ГОСТ 8734-75

Перейдем к изучению основных моментов стандартов. Итак, какой должна быть бесшовная холоднодеформированная труба по ГОСТу 8734-75?

Документ выделяет четыре класса изделий.

Однако: для внешнеторговых организаций предусмотрена поставка изделий мерной длины от 4 метров.

Полный перечень диаметров и толщины стенок, которые предусматривает ГОСТ 8734-75 на стальные бесшовные трубы, слишком велик для небольшой статьи, поэтому приведем лишь граничные значения.

Для сравнения: при производстве методом горячей деформации стенки могут достигать 75 миллиметров.

Впрочем: по согласованию с заказчиком сортамент может быть расширен. В частности, возможен выпуск труб с наружным диаметром 4 и толщиной стенок 0,2 мм.

Изделия поставляются именно по приведенным значениям – наружному диаметру и толщине стенок. При желании заказчика возможна поставка по внутреннем диаметру и стенке или обоим диаметрам и разностенности.

Диапазон допусков вполне предсказуемо определяется ключевыми параметрами.

ГОСТ 8733-74

Как уже упоминалось, ГОСТ 8733-74 на стальные бесшовные трубы содержит технические условия для их производства.

Прочность и даже внешний вид изделий нормируются.

Документ предусматривает следующие группы по способу нормирования:

В общем случае изделия поставляются заказчику после термической обработки (обжига, отпуска или нормализации). Исключение – особотонкостенная труба с отношением диаметра к толщине стенки D/S=50 и более; впрочем, и здесь все определяется договором между заказчиком и производителем.

Наличие трещин, пленок, закатов и раковин на поверхности не допускается. Незначительные дефекты вроде вмятин и следов отслоившейся окалины допустимы, но не должны выводить изделие за границы установленных стандартом допусков.

В общем случае торцы обрезаются под прямым углом к продольной оси. На трубах под сварку может быть снята фаска под углом в 34 – 40 градусов к ее торцу; при этом по краю оставляется кольцо шириной от 1 до 3 миллиметров.

На торцах сняты фаски под сварной шов.

Потребитель может потребовать гидравлических испытаний давлением, которое вычисляется по формулам ГОСТ 3845, но не более 200 атмосфер. Испытания большим давлением возможны по согласованию с производителем.

На фото – стенд для гидравлических испытаний.

Однако: вместо гидравлических испытаний возможны испытания неразрушающими методами, инструкция по проведению которых содержится в том же стандарте за номером 3845.

Кроме того, для прошедших термообработку труб из сталей марок 20, 10 и 15 ХМ по требованию заказчика предусматриваются следующие виды испытаний:

Изделия принимаются партиями.

Размер партии лимитирован их размерами:

Разумеется, речь лишь о правилах приемки. Ничто не мешает заказать куда большее количество труб.

По требованию потребителя партия может состоять из труб, произведенных из стали одной плавки.

Заключение

Надеемся, что не утомили читателя обилием цифр и сухой технической информации. Увы, сама тематика статьи подразумевает весьма умеренное количество лирических отступлений (см.также статью “Скорлупа для труб: изучаем особенности и технологию монтажа”).

Как всегда, приложенное видео предложит дополнительные материалы. Успехов!

Оставить комментарий

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Источник

Способ производства передельной трубной заготовки для прокатки холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов

Владельцы патента RU 2386493:

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства передельной трубной заготовки для прокатки холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов, и может быть использовано при формовке листовой заготовки в трубную передельную заготовку с последующей сваркой кромок на стане продольной сварки в защитной среде аргона.

В практике трубного производства известен способ производства сварных прямо-шовных труб большого диаметра, включающий производство листовой заготовки, строжку листа по ширине, подготовку кромок листа к сварке, сварку продольных кромок трубных заготовок на медном башмаке под слоем флюса с одним или двумя продольными швами с усилением наружного и внутреннего швов, нагрев сварного соединения до температуры АС₃+(120-200)°С, деформацию сварного соединения до полной раскатки шва, нагрев раскатанного сварного соединения и зоны термического влияния в индукторе до температуры АС₃+(80-100)°С, закалку в водяном спрейере со скоростью охлаждения (70-100)°С в секунду и отпуск при температуре AC₁-(30-80)°С (патент РФ №222057, 2004 г.).

Недостаток известного способа заключается в том, что полная раскатка сварных швов с усилениями наружных швов в пределах 0,5-3,0 мм и внутренних не менее 0,5 мм (ТУ 14-3-1689-2000 «Трубы стальные электросварные прямошовные диаметром 1020 и 1220 мм для газонефтепроводов»), наружных швов в пределах 0,5-5,0 мм и внутренних не менее 0,5 мм (ГОСТ 10706 «Трубы стальные электросварные прямошовные») при средней ширине швов 20-30 мм (наружных не более 35 мм, а внутренних не более 40 мм) с суммарной деформацией их до 40% приводит к значительному уширению и образованию закатов на наружной и внутренней поверхности труб в виде продольных рисок по границе сплавления сварного шва с основным металлом. Для труб данного сортамента продольные риски не являются браковочным признаком, а для холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов данный вид дефекта является недопустимым.

В трубном производстве с целью снижения нагрузок на станах косой прокатки при производстве горячедеформированных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПУ с пилигримовыми станами используется способ двойной прошивки слитков-заготовок, включающий первую прошивку слитков ЭШП диаметром 540-600 мм в прошивном стане с вытяжкой µ=1,2-1,4, а вторую и последующие при необходимости прошивки-раскатки с подъемом или посадом по диаметру не более 5,0% и вытяжкой µ=1,4-1,75 (патент РФ №2247612, №7, 2005 и патент РФ №2207199, №18, 2003).

Использование данных способов хотя и позволяет производить товарные и передельные трубы большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами без пилигримовых головок, снизить вероятность застревания (затяжек) дорнов в трубах, снизить расходный коэффициент дорогостоящего металла, а следовательно, и стоимость труб, но имеет недостатки, связанные с двойным нагревом (слитков ЭШП и гильз первой прошивки), двойной прошивкой (прошивка слитков ЭШП и раскатка гильз на оправках большего диаметра), которые приводят к снижению производительности пилигримовых станов, а также к повышенной поперечной и продольной разностенности труб, а следовательно, к повышенному расходу металла и повышенной стоимости труб.

Источник

Что такое передельная труба

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 290×12 мм на ТПУ 8-16ʺ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок, полученных методом циклического электрошлакового переплава из низкопластичной стали 04Х14Т3Р1Ф-Ш с содержанием бора от 1,3 до 1,8 мас. %, для изготовления шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива, и может быть использовано при производстве труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Известен способ изготовления трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий выплавку стали, переплав в слитки, ковку слитка, прошивку слитка сверлением центрального отверстия, нагрев его до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы-заготовки, охлаждение труб-заготовок, порезку труб-заготовок на две равные заготовки, повторный их нагрев до температуры пластичности, прошивку в прошивном стане в гильзы, прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы и их правку на правильной машине при температуре не ниже 100°С, используя температуру прокатного нагрева.

(RU 226133, В21В 21/00, В21В 21/04, опубликовано 27.03.2004)

Известный способ достаточно трудоемок, поскольку включает два нагрева, две прошивки, две прокатки на пилигримовом стане и порезку на станках труб-заготовок. Кроме того, прокатка заготовок на пилигримовом стане после порезки на равные части приводит к увеличению технологических отходов в виде двух затравочных концов и двух пилигримовых головок, а при затравке и докатке (обкатке) пилигримовых головок, из-за малой пластичности стали и снижения температуры гильзы ниже температуры пластичности стали высока вероятность образования концевых дефектов в виде продольных трещин и рванин на длине 0,5-0,8 метра.

Наиболее близким техническим решением является способ производства передельных труб для изготовления шестигранных труб из низкопластичных сталей, включающий отливку электрошлаковым переплавом слитка, обточку слитка в слиток-заготовку, сверление сквозного центрального отверстия, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с обжатием по диаметру Δ от 2,17 до 4,26 и вытяжкой μ от 1,71 до 1,79, прокатку гильз на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами в передельные трубы в валках с калибром 295 мм с вытяжкой μ=8,65 и обжатием по диаметру Δ=35,6%.

Известный способ также характеризуется тем, что прокатку передельных труб на пилигримовом стане производят в валках с углом поперечного выпуска на полирующем участке 26-28° с подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки m=15-16 мм, и прокатку производят с кантовкой гильз-труб на угол (45±5)° или (135±5)°.

(RU 2511199, В21В 21/00, опубликовано 10,04.2014)

Недостатками известного способа является то, что повышенное обжатие по диаметру слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки низкопластичной стали марки 04Х14Т3Р1Ф-Ш приводит к образованию на наружной поверхности дефектов в виде рванин. Кроме того, при прокатке гильз из низкопластичной стали на пилигримовом стане с повышенными обжатиями по диаметру приводит к появлению дефектов проката на теле передельных труб: сетки надрывов или сквозных рванин; причем при прокатке передельных труб в валках высока вероятность появления овальности и разностенности труб.

Задачей изобретения является исключение овальности и разностенности передельной трубы, а также частичная или полная ликвидация сквозных рванин.

Технический результат достигается тем, что способ производства передельных труб включает отливку слитка методом циклического электрошлакового переплава, обточку слитка в слиток-заготовку, сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев слитка-заготовки до температуры пластичности; прошивку слитка-заготовки в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы на оправке, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы-плети, причем в стане поперечно-винтовой прокатки прошивают гильзы на оправке размер в размер по наружному диаметру и вытяжкой μ=1,67, а гильзы на пилигримовом стане прокатывают в трубы-плети с углом поперечного выпуска на полирующем участке 23-24° с вытяжкой μ=7,99, обжатием по диаметру Δ=34,1% и с подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки m=16,2-18 мм.

Технический результат также достигают тем, что отливают слиток размером 455×1800±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т3Р1Ф-Ш с содержанием бора от 1,3 до 1,8%; обточку слитка в слиток-заготовку ведут до размера 440×1800±25 мм; нагрев слитка-заготовки ведут до температуры пластичности 1060-1090°С; в стане поперечно-винтовой прокатки прошивку слитка-заготовки ведут в гильзы размером 440×вн.295×2965-3050 на оправке диаметром 280 мм; гильзы на пилигримовом стане прокатывают в калибре 295 мм в трубы-плети размером 290×12×22000-22800 мм.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером.

Было получено методом циклического электрошлакового переплава (переплав с многократной сменой электродов в процессе выплавки слитка) 10 слитков из стали 04Х14Т3Р1Ф-Ш с содержанием бора 1,72-1,78 мас. %.

После обточки слитков в слитки-заготовки и сверления центральных отверстий диаметром 100±5,0 мм в производство были заданы 5 слитков-заготовок размером 465×100×1650 мм (известный способ) и 5 слитков-заготовок размером 440×100×1800 мм (способ по изобретению). Согласно способу по изобретению слитки-заготовки общей массой 9,910 т были нагреты в методической печи до температуры 1060-1070°С и прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 280 мм в гильзы на оправке размером 440×вн.295×3000 мм размер в размер по наружному диаметру, с вытяжкой μ=1,67. Гильзы прокатаны на пилигримовом стане в калибре 295 мм с углом поперечного выпуска 24° в трубы-плети размером 290×12×22000 мм с вытяжкой μ=7,99, обжатием по диаметру Δ=34,1% и с подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки m=18 мм.

От труб-плетей пилой горячей резки были удалены затравочные концы и не полностью обкатанные пилигримовые головки. Трубы-плети были порезаны на две трубы равной длины, передельные трубы выправлены и приняты по СТП. На переработку в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм отправлены 20 кратов. При переделе после механической обработки забракованы 2 крата: один по внутренней плене и один по зарезам при механической обработке. Овальность и разностенность кратов не выявлена. Принято годными 18 шестигранных труб-заготовок общей массой 3,330 т. Расходный коэффициент металла составил 2,976.

По известному способу пять слитков-заготовок ЭШП размером 465×100×1650 мм общей массой 10,200 т были нагреты в методической печи до температуры 1060-1070°С и прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 280 мм в гильзы размером 450×вн.295×2890 мм с обжатием по диаметру Δ=3,23%, с вытяжкой μ=1,75. Гильзы прокатаны на пилигримовом стане в калибре 295 мм с углом поперечного выпуска 28° в трубы-плети размером 290×12×23000 мм с вытяжкой μ=8,65, обжатием по диаметру Δ=37,65% и с подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки m=16 мм. От труб-плетей пилой горячей резки были удалены затравочные концы и не полностью обкатанные пилигримовые головки. Трубы-плети были порезаны на две трубы равной длины, передельные трубы выправлены и приняты по СТП. В процессе приемки один крат забракован по рванине под пилигримовую головку. На переработку в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм отправлены 19 кратов. При переделе после механической обработки забракованы 3 крата: один по наружной плене, один по внутренней плене и разностенности, и один по зарезам при механической обработке. Принято годными 16 шестигранных труб-заготовок общей массой 2,960 т. Расходный коэффициент металла составил 3,446.

Использование предлагаемого способа производства передельных труб размером 290×12 мм на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16ʺ из слитков-заготовок электрошлакового переплава из низкопластичной стали марки 04Х14Т3Р1Ф-Ш с содержанием бора от 1,3 до 1,8% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива позволит снизить расход металла за счет использования оптимальных размеров слитков-заготовок и деформационных параметров в станах поперечно-винтовой прокатки и пилигримовых, снизить количество дефектов на затравочных концах и концах под пилигримовые головки в виде трещин и рванин, исключить образование рванин по телу передельных труб-плетей, овальности и разностенности труб, а также повысить производительность пилигримовых станов, снизить стоимость товарных шестигранных труб-заготовок из сталей 04Х14Т3Р1Ф-Ш и 04Х14Т5Р2Ф-Ш.

Источник