Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 132,1Х18Х11750-12350 ММ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО СПЛАВА МАРКИ ХН30МДБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ, которые могут использоваться для изготовления муфт для насосно-компрессорных труб размером 114,3×5,21-16×7000-12000 мм, применяемых для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах. Изобретение также может быть использовано при производстве передельных горячекатаных труб размером 325×45×6700-7000 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из расточенных центробежно-литых заготовок размером 470×105×2700±50 мм, порезке их на две трубы равной длины, для последующей механической обработки-расточки и обточки в передельные трубы-заготовки размером 310×30× 3350-3500 мм и прокатки их на станах ХПТ в холоднодеформированные трубы размером 132,1×18×11750-12350 мм для изготовления муфт.

В трубной промышленности известен способ производства горячекатаных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов на установках с пилигримовыми станами, включающий сверловку слитков-заготовок ЭШП на диаметр 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, экспандирование в полые заготовки с вытяжкой μ=1,2-1,8 без подъема по диаметру, обтачивание и растачивание их до удаления ковочных дефектов, нагрев до температуры пластичности и прокатку на пилигримовых станах с вытяжкой μ≤5,0 или экспандирование сверленых слитков-заготовок ЭШП в полые заготовки с вытяжкой μ=0,9-1,5, с подъемом по диаметру от 1,05 до 1,4% и прокатку на пилигримовых станах с вытяжкой μ≤5,5 (Патент РФ №2242302 от 20.12.2004, кл. В21В 21/04, бюл. №35).

Недостатком данного способа является использование в качестве передельных заготовок сверленых слитков-заготовок ЭШП, дополнительные операции по экспандированию и механической обработке передельных экспандированных трубных заготовок, повышенный расход дорогостоящего металла в стружку, что в конечном итоге приводит к значительному повышению стоимости готового изделия.

Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 114,3×6,88×9000-10700 мм и из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ-Ш для добычи газа и газового конденсата в сероводородосодержащих средах, характеризующийся тем, что осуществляют выплавку электрошлаковым переплавом полых слитков размером 470×110×2700 мм или 430×105×2700 мм, расточку и обточку слитков в полые слитки-заготовки размером, соответственно, 460×100×2700 мм или 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах в передельные горячекатаные трубы размером 290×35×9500 мм, или 260×30×8000 мм, или 310× 40×7600 мм, или 288×45×4600 мм, расточку и обточку передельных горячекатаных труб в передельные трубы размером 273×25×4700 мм, или 245×16×2800 мм, или 245×16×5200 мм, и прокатку на стане ХПТ в товарные насосно-компрессорные трубы размером 114,3×6,88×9000-10700 мм, причем прокатку на стане ХПТ передельных труб размером 273×25×4700 мм осуществляют по маршрутам 273×25 - 219×20 - 180×15- 140×10 - 114,3×6,88 с относительными обжатиями по стенке δ_1T=20,0%, δ_2T=25,0%, δ_3T=33,3%, δ_4T=31,2%, а передельные трубы размером 245×16×2800 мм и 245×16×5200 мм прокатывают на стане ХПТ по маршрутам 245×16 - 219×13 - 168×11 - 140×9 - 114,3×6,88 с относительными обжатиями по стенке δ_1T=18,8%, δ_2T=15,4%, δ_3T=18,2%, δ_4T=23,6% (Патент РФ №2523398. Опубл. 20.07.2014).

Недостатками данного способа является то, что полые слитки-заготовки ЭШП имеют повышенную стоимость, что при расходном коэффициенте металла более 2,0 приводит к значительному повышению цены на холоднодеформированные муфтовые трубы и то, что данный технологический процесс направлен на производство бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 114,3×6,88×9000-10700 мм и не решает технологические вопросы производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм.

Задачей предложенного способа является освоение производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм, производство конкурентоспособной продукции за счет использования при изготовлении передельных горячекатаных труб полых центробежно-литых заготовок, снижение расхода металла, а следовательно, снижение стоимости муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм.

Техническим результатом предложенного способа является снижение металлоемкости способа производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ и снижение их стоимости.

Технический результат достигается новым способом производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×11750-12350 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ, который включает отливку полых центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700±50 мм, их расточку до размеров 470×105×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 235/241 мм в калибре 332 мм с вытяжкой μ=2,98 в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6700-7000 мм, охлаждение, их резку на две трубы равной длины, расточку и обточку до размеров 310×30×3350-3500 мм, прокатку на станах ХПТ по маршрутам 310×30×3350-3500 - 273×27×4000-4200 - 219×24×5400-5700 - 168×21×8000-8400 - 132,1×18×11750-12350 мм с относительными обжатиями по стенке δ_1m=10,0%, δ_2m=11,1%, δ_3m=12,5%, δ_4m=14,3% и коэффициентами вытяжки μ₁=1,27, μ₂=1,42, μ₃=1,52, μ₄=1,50.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят отливку полых центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700±50 мм, их расточку до размеров 470×105×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 235/241 мм в калибре 332 мм с вытяжкой μ=2,98 в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6700-7000 мм, охлаждение, их резку на две трубы равной длины, расточку и обточку до размеров 310×30×3350-3500 мм, прокатку на станах ХПТ по маршрутам 310x30×3350-3500 - 273×27×4000-4200 - 219x24×5400-5700 - 168×21×8000-8400 - 132,1×18×11750-12350 мм с относительными обжатиями по стенке δ_1m=10,0%, δ_2m=11,1%, δ_3m=12,5%, δ_4m=14,3% и коэффициентами вытяжки μ₃=1,27, μ₂=1,42, μ₃=1,52, μ₄=1,50.

Сравнение заявляемого решения (способа) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности «новизна».

Способ опробован на ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" и на станах ХПТ 450 и ХПТ 250. В производство были заданы 10 трубных заготовок размером 310×30×3425 мм, полученных механической обработкой горячекатаных передельных труб размером 325×45×3425 мм, прокатанных на ТПУ 8-16ʺ с пилигримовыми станами из полых слитков ЭШП размером 480×125×2700 мм (патент РФ №2523398 - существующая технология), и 10 передельных горячекатаных механически обработанных труб-заготовок размером 325×45×3425 мм, полученных резкой горячекатаных труб размером 325×45×6850 мм на две трубы-крата равной длины с последующей механической обработкой-расточкой и обточкой горячекатаных труб размером 325×45×3425 мм в трубные заготовки размером 310×30×3425 мм. По предлагаемой технологии из десяти передельных труб размером 310×30×3425 мм на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 прокатано 10 труб размером 132,1×18×12050 мм. Сдано 120,5 м муфтовых труб размером 132,1×18 мм общей массой 6140 кг. Суммарный расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,227.

По существующей технологии 10 горячекатаных труб размером 310x30x3425 мм были прокатаны на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в 10 холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×12050 мм. Сдано 120,5 м труб общей массой 6140 кг. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,420.

Данные по производству холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18 мм из сплава ХН30МДБ-Ш из полых слитков ЭШП размером 490×125×2700 мм (существующая технология) и из полых центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700 мм (предлагаемая технология) приведены в таблице №1.

Таким образом, производство труб по предлагаемому способу из полых центробежно-литых заготовок с прокаткой их на ТПУ 8-16ʺ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы для последующей механической обработки-расточки и обточки в передельные механически обработанные трубы для последующего переката их на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в холоднодеформированные трубы размером 132,1×18 мм для изготовления муфт, по сравнению с существующей технологией (патент РФ №2523398), позволяет снизить расход металла на 193 кг и их стоимость за счет снижения стоимости ЦЛЗ более чем в 1,5 раза по сравнению с полыми слитками ЭШП.

Использование предлагаемого способа производства холоднодеформированных труб размером 132,1×18 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ позволит снизить расход металла и их стоимость.