5. Оболочковые конструкции (1041858), страница 7
Текст из файла (страница 7)
После визуального контроля технологических швов и приварки технологических планок (операция 8) трубы поступают на сварку внутренних рабочих швов (операция 9), где перемещение трубы со сварочной скоростью обеспечивается цепным заталкивателем, а прием и выдача трубы с маршевой скоростью — роликовым конвейером. Сварку осуществляют трехдуговым аппаратом А-1448 "на спуск", слежение за направлением электродов по стыку производится автоматически или визуально путем совмещения вертикальной линии "креста" на экране телевизора с риской на внутренней поверхности трубы. После выполнения каждого рабочего шва поверхность трубы очищают на установках с поворотной рамой (операция 10). Станы для выполнения наружных рабочих швов (операция 11) отличаются только расположением сварочного аппарата, за положением электродов относительно стыка сварщик следит с помощью свето указателя.
Предварительно охлажденные водой и моющим раствором (операция 12) трубы проходят сплошной ультразвуковой контроль (операция 13) наружных и внутренних рабочих швов с отметкой дефектных мест краской. При наличии дефектных отметок труба направляется на рент-генотелевизионную установку для расшифровки (операция 14). После обрезки концов трубы и снятия усиления внутреннего шва на длине 150 мм фрезерными головками (операция 15) внутренняя поверхность трубы промывается на поворотной секции роликового конвейера с помощью гидромонитора и подается на калибровку, осуществляемую гидромеханическим экспандером путем последовательной раздачи по всей длине (операция 16). Для этого трубу шагами надвигают на калибровочную головку экспандера. При неподвижной трубе шток силового цилиндра перемещает центральный граненый клин и раздвигает рабочие сегменты, обеспечивая раздачу участка трубы до заданного диаметра. Откалиброванные трубы проходят гидроиспытание внутренним давлением, а затем контролируются повторно ультразвуком с целью выявления дефектов, раскрывшихся в процессе калибровки и гидроиспытания. Обработка кромок концов труб (операция 17) выполняется одновременно двумя вращающимися резцовыми головками.
Спиральношовные трубы (лист 164).
Сборка и сварка труб из рулонной стали спиральным швом позволяет получать трубы большого диапазона диаметров из полосы одной ширины. При использовании такого метода процесс изготовления идет непрерывно, обеспечивая требуемую точность размера и формы трубы без последующей калибровки. Непрерывность процесса сварки спирального шва при смене рулонов и стыковке их концов обеспечивается наличием компенсационной петли или летучей установки. На рис. 1 показан процесс изготовления спираль но шовных труб большого диаметра (520 ... 1420 мм) на станах Волжского трубного завода. Полоса из рулона 1 с помощью валков 4 подается в правильные вальцы 2 и летучий агрегат 3, обеспечивающий механизацию обрезки, сборки и сварки концов полос после замены рулона без остановки процесса формовки и сварки трубы. Схема такого агрегата, объединяющего гильотинные ножницы /, сварочную установку с калибровочными ножницами // и суппорт III, показана на рис. 2.
Концы полос 1 и 2 последовательно проходят обрезку на ножницах / и закрепляются прижимами калибровочных ножниц // (рис. 1,а). После выполнения калибровочного реза обоих концов сразу передвижением суппорта /// до упора (рис. 2, б) задний конец полосы 1 устанавливается по оси канавки подкладки сварочной установки. Соответственно перемещением до упора гильотинных ножниц / передний конец полосы 2 подается в сварочную установку с обеспечением требуемого зазора в стыке, концы полос зажимаются, и производится сварка. При выполнении всех этих операций агрегат движется вместе с полосой 1, а затем отпускает ее и возвращается в исходное положение .
После обрезки продольных кромок дисковыми ножами 5 (рис. 1) полоса правится в вальцах 6 и калибруется по ширине обкаткой (рис. 3) роликами 7 (рис. 1). Заталкивающие валки 8 подают полосу в формующее устройство 9 с обоймами роликов, работающими по схеме трехвалковых гибочных вальцов (рис. 4, а, б), что обеспечивает правильную форму трубы и возможность ее сборки с плоской полосой практически без смещения кромок. Однако смещение отсутствует только в том случае, если кромки стыка собираются с зазором, обеспечивающим свободу перемещения каждой из них. Для качественного выполнения шва наличие зазора также желательно, но при условии жесткого допуска на его величину. Величина зазора фиксируется специальным датчиком в виде роликов, перекатывающихся по стыкуемым кромкам. В случае отклонения величины зазора от заданной автоматически включается механизм перемещения люнета, задающего поворот вокруг оси всего устройства, поддерживающего сформованную часть трубы. Датчик положения кромок одновременно используют для направления по шву сварочной головки, накладывающей технологический прихва-точный шов. Рабочие швы выполняются при визуальной коррекции направления сварочных головок по стыку. В процессе выполнения спирального шва осуществляется непрерывный ультразвуковой контроль с автоматической маркировкой краской мест обнаружения дефектов.
Спиральный шов выполняется сваркой под флюсом тремя сварочными головками. Головки 1 (рис. 5, в) и 3 крепятся на штанге, вводимой внутрь трубы, головка 2 расположена снаружи. Внутренний шов / (рис. 5, а, б}, приваривающий кромку полосы к сформованной трубе, имеет малое сечение и является технологическим. Его назначение — устранить возможность взаимного перемещения кромок и предотвратить вытекание сварочной ванны при сварке наружного рабочего шва //. Внутренний рабочий шов /// варит двуэлект родная головка, обеспечивая хорошее формирование и полный переплав технологического шва. Такая технология позволяет гарантировать отсутствие кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей со скоростями около 110 м/ч. Выходящая из стана непрерывная труба летучим устройством 10 (рис. 1) разрезается на трубы мерной длины.
Увеличение давления в магистральных трубопроводах требует увеличения толщины стенки. Так как толщина полос рулонной стали обычно не превышает 14 мм, то возникла необходимость спиральношовные трубы диаметром 1420 мм и более изготовлять или из рулонной стали в несколько слоев, или из отдельных листов требуемой толщины.
Изготовление двуслойных спиральных труб с общей толщиной стенки до 28 мм производится на стане Новомосковского трубного завода им. 50-летия Советской Украины. Схема стана показана на рис. 6. Каждая из двух последовательно расположенных линий подготовки полосовой рулонной стали аналогична рассмотренной выше линии (рис. 1) и отличается только верхним у внутренней полосы и нижним у наружной полосы расположением скоса кромок под спиральные швы, а также технологией выполнения поперечных стыков полос из-за необходимости обеспечения плотного прилегания слоев друг к другу. В линии подготовки наружного слоя трубы необходимо удалять усиление шва, а провар всей толщины не обязателен. Напротив, в линии подготовки внутреннего слоя проплавление всей толщины необходимо, удалять усиление шва не требуется.
Также в отличие от стана, приведенного на рис. 1, все операции по стыковке концов полосы при замене рулонов выполняются с остановкой ленты. Непрерывный процесс формовки трубы и сварки спиральных швов обеспечивается благодаря компенсационной петле, которая при размотке рулонов накапливается постепенно и к моменту окончания размотки достигает длины, достаточной для работы стана во время смены рулона и стыковки полос. После прохождения компенсационной петли обе полосы подающими валковыми устройствами заталкиваются совместно в формовочное устройство таким образом, чтобы спиральные стыки наружного и внутреннего слоев оказались сдвинуты на шаг, равный 100 мм. Сварку трубы на стане (рис. 6) осуществляют только технологическими прихваточными швами, выполняемыми в углекислом газе. Рабочие швы выполняют на отдельном рабочем месте (рис. 7) после разрезки непрерывной трубы. Сварку ведут под флюсом двумя дугами с полным переплавом технологических швов. Концы двуслойных труб замоноли-чивают укладкой кольцевого шва (рис. 8, а), устраняющего зазор между слоями, после чего на торце делают разделку кромок (рис. 8, б) под сварку стыковых швов на монтаже.
Толстостенные и многослойные трубы (лист 165).
Непрерывный процесс сварки спиралыюшовных труб из отдельных листов толщиной до 28 мм осуществляют на специальном стане Волжского трубного завода (рис. 1). Листы по одному подаются на роликовый конвейер листо-укладчиком, центрируются и поступают на участок фрезеровки торцов (рис. 2), на котором каждая пара кромок, подлежащих стыковке, обрабатывается одновременно. Кромки фиксируются откидными упорами 1, зажимаются зажимами 2 и обрабатываются фрезерными головками 3. Затем листы попарно подаются к неподвижной сварочной установке (рис. 3), где производится сборка и сварка стыка между ними на медной подкладке под флюсом с постановкой заходных технологических планок. После этого карта из двух листов роликовым конвейером подается на летучую сварочную установку (рис. 4), предназначенную для сборки и сварки стыков между задним концом непрерывной полосы и очередной картой из двух листов. В процессе выполнения этой операции летучая установка движется вместе с концом полосы, причем секции поддерживающего полосу роликового конвейера автоматически опрокидываются, пропуская ее, и поднимаются вновь для поддержания привариваемой карты. После прохождения механизма, отламывающего технологические планки, непрерывная полоса проходит те же операции обработки продольных кромок под сварку, формовки трубы, двусторонней сварки спирального шва, его контроля и peзки на мерные части, которые были описаны выше.
Многослойные трубы больших диаметров могут изготовляться из отдельных обечаек (рис. 5). Многослойную обечайку получают методом навивки полосы толщиной 4 ... 5,5 мм с закреплением внутреннего и наружного витка продольными сварными швами. Изменяя толщину ленты и число слоев, можно изготовлять трубы (рис. 6) различных диаметров, рассчитанные для работы при давлении 120 МПа и более. Схема производства таких труб из полосы шириной 1,7 м показана на рис. 7.
Рулоны со склада подают на разматыватель, после которого полоса последовательно проходит многовалковую правильную машину и ультразвуковой контроль. Далее гильотинными ножницами полоса разрезается на мерные отрезки с последующей формовкой многослойной обечайки. Обечайка выполняется намоткой отрезка полосы на барабан, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру будущей трубы. После намотки внутренний и наружный концы полосы закрепляют прихватками с торцов, а диаметр барабана, который имеет цанговую конструкцию, уменьшают. Обечайку снимают с барабана и передают на установку для сварки наружного нахлесточного шва. Сварке аналогичного внутреннего шва предшествует операция экспандирования на механическом экспандере для обеспечения плотного прилегания отдельных слоев.
Внутренний сварной шов должен обеспечить герметичность трубы. Его качество контролируется ультразвуковым дефектоскопом и вакуум-пузырьковым методом. Торцы обечайки подвергают механической обработке под дуговую сварку кольцевых швов.
Отдельные многослойные обечайки поступают на позицию сборки трубы, где они свариваются в трубную заготовку технологическим прихваточным швом. Рабочие кольцевые швы выполняют с двух сторон: сначала —внутренние швы, затем — наружные. После сварки трубы проходят рентгеновский контроль, гид ро испытания, механическую обработку торцов и поступают на склад готовой продукции.
Высокочастотная сварка труб ф 36 ... 529 мм (лист 166).
Сварные трубы малых и средних диаметров применяются в заводских технологических трубопроводах, в строительстве, в теплоэнергетике. Заготовкой трубы является полоса в рулоне, которая в процессе движения через систему фигурных роликов формуется в трубную заготовку (рис. 1, 2) под сварку одним продольным швом. В производстве труб весьма эффективна сварка токами высокой частоты (ТВЧ), Необходимым условием процесса является клиновой зазор между свариваемыми кромками (рис. 3). Применение частоты 450 Гц обеспечивает высокую степень концентрации тока на кромках и быстрый нагрев металла в зоне сварки. Сварное соединение образуется при обжатии оплавленных кромок в валках 1 стана при скорости движения трубы до 120 м/мин. Подвод тока к грубе может осуществляться скользящими контактами 2. Однако в связи с тем, что контакты быстро выходят из строя, чаще используют бесконтактный индукционный способ подвода энергии в зону сварки (рис.4,д). Кольцевой индуктор охватывает трубную заготовку, внутри трубы размещают сердечник из ферромагнитного материала. На трубах больших диаметров индуктор 2 (рис. 4, б) с сердечником 1 располагают внутри трубы 3.
В теплообменных агрегатах применяют оребренные трубы. Для приварки ребер к готовой трубе также используют сварку ТВЧ. Схемы приварки продольных и спиральных ребер к трубам приведены на рис. 5, а ... в.
Поскольку сварное соединение при сварке ТВЧ образуется в процессе сжатия оплавленных кромок, на внутренней и наружной поверхностях трубы остается грат. Удаление внутреннего грата производят или резцом, или закаткой роликами. Резцы или ролики закрепляют на внутренней штанге непосредственно за зоной сварки (рис. 6,а, б). Иногда операция снятия внутреннего грата выполняется после разрезки непрерывной трубы, выходящей из трубосварочного стана, на отдельные мерные трубы. В этом случае в закрепленную неподвижную трубу вводят на штанге резцовую головку (рис. 7, а). При входе головки в трубу скользящий башмак 6 торцом трубы 1 отклоняется по часовой стрелке (рис. 7,6), пружина 5 свободна и не поддерживает резцедержатель 3 с резцом 2. В таком положении резцовая головка проходит всю трубу и выходит из нее с противоположной стороны (рис. 7, в). При возвратном ходе резцовой головки осуществляется рабочий ход. Опорный башмак 6 торцом трубы отклоняется против часовой стрелки и сжимает пружину 5, которая прижимает резец к внутренней поверхности трубы (рис. 7, г). Срезанный грат удаляется из трубы щеткой 4. Конструкция гратоснимателя показана на рис. 8, обозначения элементов соответствуют рис. 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
