Диссертация (1026274), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1.1): осмотр и складирование рулонов; размоткарулонов; правка рулонного проката; сварка концов рулонов; создание запасарулонного проката (образования петли); обрезка боковых кромок рулоннойстали; формовка трубной заготовки; сварка трубной заготовки; удалениенаружного грата; удаление внутреннего грата; локальная термообработкасварного шва труб (ЛТО); неразрушающий контроль сварного шва; калибровкаи правка труб; разрезка труб на мерные длины; маркировка труб; отделка,проведение испытаний, контроль и приемка труб; упаковка, складирование,хранение и отгрузка труб[4].Рис. 1.1.Схема технологического процессаОдна из основных операций всех технологических процессов производстваэлектросварных труб – формовка трубной заготовки–сворачивание плоскойзаготовки (листа, ленты, штрипса) в цилиндрическую трубу. Процесс формовкизаготовки требует значительно меньше энергетических затрат по сравнению сдругими способами их изготовления и вследствие этого более экономичен.9Традиционно рулонный лист из углеродистой стали, сформованный взаготовку для труб диаметром 114-530 мм, сваривается сваркой сопротивлением,индукционной или радиочастотной.Сортамент труб для магистральных газопроводов, нефтепроводов инефтепродуктопроводов из углеродистой стали, вне зависимости от методасварки определяется ГОСТ Р 52079-2003 (Таблица 1)[2].Технология процесса формовки основана на непрерывном сворачиваниитрубной заготовки на многоклетьевых валковых формовочных станах.

При всёммногообразии возможных конструкций оборудования, весь формовочный стан,можно условно разделить на несколько участков, отличающийся друг от другаконструкциейинструментаиегоколичеством,и,соответственно,происходящими в трубной заготовке деформациями.Далее приведен анализ формовочных станов, на которых предполагаетсяпроизводство труб нефтегазового сортамента, по конструктивному исполнениюклетей, расстоянию между ними и конструкции валкового инструмента.1.1. Анализ формовочных станов традиционной конструкцииВ большинстве случаев предприятия используют стандартное оборудование,в состав которого входят формовочные клети открытого и закрытого типа (Рис.1.2)[5].Рис.

1.2.Формовочный стан ТЭСА 203-530[4]Сортамент и теоретическая масса трубТаблица 1.10111.1.1. Валковый инструмент «традиционной» конструкцииКонструкция валкового инструмента представлена в виде калибра,образованногодвумяилиболеевалкамивзависимостиотучасткаформообразования трубной заготовки (Рис. 1.3).Рис.

1.3.Конструкция валкового инструментаПрофиль формующего инструмента соответствует расчетному профилютрубной заготовки, согласно выбранной стратегии формоизменения.1.1.2. Конструкция «традиционных» формовочных клетейНа первом этапе, когда плоскую заготовку начинают деформировать,принятоиспользоватьформовочныеклетиоткрытоготипа,которыепредставляют собой пары валков, расположенные в пространстве станины,необходимые для деформации штрипса (Рис. 1.4) [6].Конструкция формовочных клетей закрытого типа аналогична конструкцииклетей открытого типа. Отличие составляет лишь дополнительная пара рабочегоинструмента. В результате калибр состоит из четырех формующих валков[7].Конструкция клетей, описанных выше, широко распространена ввиду еепростоты, поэтому систему подобной этой принято считать «классической».Использование оборудования данного типа позволяет массово производитьтрубную продукцию с редкими остановками для перевалки и установки нового12комплекта валков при переходе на производство другого типоразмера.

Данныеклети внедрялись повсеместно с начала 1960-х годов, когда шел процесссоздания системы нефтяных и газовых трубопроводов по всей стране.Рис. 1.4.Формовочная клеть открытого типа трубоэлектросварочного станаТак на территории СССР центрами производства такой продукции сталиНовомосковский трубный и Выксунский металлургический заводы, где быливведены в эксплуатацию трубоэлектросварочные агрегаты 203-530 состоящие изклетей, описание которых приводилось выше, но различной компоновки(количество клетей и общая длина стана отличаются)[8, 9].На сегодняшний день, в условиях, когда год от года растет спрос на трубыразличного сортамента, а не только нефтяного о котором идет речь в даннойработе, требуется увеличение не только производительности трубных станов, нои повышение их маневренности, то есть способности быстро перенастраиватьсяс одного размера труб на другой, с одного материала заготовки на другой.Однако, многие трубоэлектросварочные агрегаты (ТЭСА), построенные еще в1970-х годах прошлого века, не только не рассчитаны на производство большогообъема прямошовных электросварных труб различного типоразмера, но и имеютбольшие ограничения по сортаменту производимых труб, в то числе поувеличению толщины стенки трубы, а также по использованию материалов с13повышенными механическими свойствами, поэтому значительная частьсуществующих ТЭСА подлежат модернизации и реконструкции.Данные обстоятельства заставляют искать варианты модернизации ужесуществующихтрубоэлектросварочныхагрегатов,таккакнемногиеотечественные компании располагают возможностями введения в эксплуатациюновых линий и цехов по производству труб.

Так как именно процесс формовкиотвечает за производство качественной трубной заготовки, то основныеизменения касаются клетей формовочного стана трубоэлектросварочногоагрегата.Одной из главных задач при проведении реконструкции являетсяобеспечение стабильности процесса формоизменения трубной заготовки. Длясоздания условий для устойчивого процесса формообразования в конструкциюиспользуют вспомогательное формовочное оборудование. Одним из примеровявляется введение в состав комплекса оборудования эджерных (Рис.

1.5) икромкогибочных клетей (Рис. 1.6), внедрение которых отличается малойстоимостью и простотой[10].Рис. 1.5.Эджерные клети: 1 – Трубная заготовка; 2 – валковый инструмент;3 – станина[10]14Рис. 1.6.Схема валкового инструмента кромкогибочной клети[4]:1 – штрипс; 2 – задающая клеть; 3 – формующие валкиДополнительные клети, входящие в комплекс оборудования, не тольконаправляют трубную заготовку в последующую клеть, предотвращая тем самымсмещение полосы относительно оси формовки, но также позволяет нивелироватьраспружинивание металла после выхода из формовочных клетей.

Тем самымпредотвращая образование таких дефектов как излом, гофрообразование.Особого внимания заслуживает экспериментальная кромкогибочная клетьконструкции Электростальского завода тяжелого машиностроения (ЭЗТМ)[5],которая была изготовлена для трубоэлектросварочного агрегата 203-530 ОАО«Выксунский металлургический завод» (Рис.1.7).Рис. 1.7.Кромкогибочная клеть конструкции ОАО «ЭЗТМ»15Предполагаемое использование данной клети в технологическом процессе установка в межклетьевом пространстве между группами клетей отрытого изакрытого типа. Формовочное оборудование данной конструкции позволяетдоформовывать трубную заготовку,Практическоеприменениеуменьшаяформовочногоостаточные напряжения.инструментапоказало,чтоиспользование дополнительных пар валков в межклетьевом пространствепозволяет стабилизировать непрерывный процесс формообразования трубнойзаготовки.Конструкция рассматриваемой клети имеет механизм смены положениякромкогибочных роликов, что говорит об универсальности данного типаоборудования.Возможно, более продолжительные испытания данной клети позволили бысотрудникам ЭЗТМ внедрить эти клети в комплекс оборудования существующихТЭСА различных типоразмеров, что дало бы возможность увеличитьпроизводимый сортамент продукции как по геометрическим размерам, так и помарочному диапазону сталей.

Однако, как показали предварительные расчеты,еще большего эффекта можно было бы добиться, если в конструкции клетипредусмотреть вертикальный прижимной ролик (Рис. 1.8).Рис. 1.8.Эскиз кромкогибочной клети с прижимным роликом16Таким образом, использование кромкогибочных клетей совместно склассическими формовочными клетями позволяет существенно сократитьколичество пар валкового инструмента, а также исключить число перевалок накомплексе оборудования за счет использования регулирования положениявалков в кромкогибочной клети.

Наличие данной возможности позволяеткорректировать поведение трубной заготовки в очаге деформации, не прибегая кзамене валкового инструмента на основных клетях формовочного стана, но этимероприятиябольшеотносятсякусовершенствованиюсуществующихтехнологий и не могут обеспечить решение поставленной перед трубнойпромышленности задачи по переходу на новые материалы и типоразмеры труб.1.2.Формовочные станы с «гибкой» формовкойКак уже отмечалось, тенденции современного рынка трубосварочнойпродукции обязывают заводы-производители не только расширять размерныйряд производимой продукции, но и марочный сортамент, используя трубныемарки стали.

Характеристики

Список файлов диссертации