Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ МУФТОВЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 108Х18Х7400-7600 ММ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО СПЛАВА МАРКИ ХН30МДБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 108×18×7400-7600 мм из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ, которые могут использоваться для изготовления муфт для насосно-компрессорных труб размером 88,9×6,45×9000-10700 мм, применяемых для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах. Изобретение также может быть использовано при производстве передельных горячекатаных труб размером 285×38×8800-9200 мм на ТПУ 8-16’’ с пилигримовыми станами из механически обработанных центробежнолитых заготовок размером 450×105×2700±50 мм, порезки их на трубы-заготовки равной длины, для последующей механической обработки-расточки и обточки в передельные трубы-заготовки размером 273×25×4400-4600 мм и прокатки их на стане ХПТ 250 в холоднокатаные трубы размером 108×18×7400-7600 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 коэффициентом вытяжки 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 коэффициентом вытяжки μ≤5,0 или экспандирование сверленых слитков-заготовок ЭШП в полые заготовки с коэффициентом вытяжки μ=0,9-1,5, с подъемом по диаметру от 1,05 до 1,4% и прокатку на пилигримовых станах с коэффициентом вытяжки μ≤5,5 (Патент РФ №2242302 от 20.12.2004, кл. B21B 21/04, бюл. №35).

Недостатками данного способа являются 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_1т=20,0%, δ_2т=25,0%, δ_3т=33,3%, δ_4т=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_1т=18,8%, δ_2т=15,4%, δ_3т=18,2%, δ_4т=23,6% (Патент РФ №2523398, опубл. 20.07.2014).

Одним из основных недостатков 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 холоднодеформиро-ванные муфтовые трубы.

Задачей предложенного способа является производство конкурентно-способной продукции за счет использования при изготовлении передельных горячекатаных труб полых центробежно-литых заготовок, снижение относительных обжатий по стенке по проходам на станах ХПТ, а следовательно, снижение стоимости муфтовых труб размером 108×18×7400-7600 мм.

Техническим результатом предложенного способа является снижение металлоемкости способа производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 108×18×7400-7600 мм из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ и снижение их стоимости.

Технический результат достигается новым способом производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 108×18×7400-7600 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ, который включает: отливку полых центробежнолитых заготовок размером 460×120×2700±50 мм, их расточку и обточку до размеров 450×105×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 209/215 мм в калибре 295 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,78 в передельные горячекатаные трубы размером 285×38×8800-9200 мм, их резку на две трубы равной длины, охлаждение, расточку и обточку до размеров 273×25×4400-4600 мм, прокатку их на стане ХПТ по маршрутам 273×25×4400-4600-219×23×5800-6000-168×21×8200-8400-133×19,5×11200-11400 мм, резку передельных холоднокатаных труб размером 133×19,5×11200-11400 мм на две трубы-заготовки размером 133×19,5×5600-5700 мм и прокатку их на стане ХПТ в холоднодеформированные муфтовые трубы размером 108×18×7400-7600 мм с относительными обжатиями по стенке δ_1m=8,0%, δ_2m=8,7%, δ_3m=7,1%, δ_4m=7,7% и коэффициентами вытяжки μ₁=1,38, μ₂=1,46, μ₃=1,40, μ₄=1,37.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят отливку полых центробежно-литых заготовок размером 460×120×2700±50 мм, их расточку и обточку до размеров 450×105×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 209/215 мм в калибре 295 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,78 в передельные горячекатаные трубы размером 285×38×8800-9200 мм, их резку на две трубы равной длины, охлаждение, расточку и обточку до размеров 273×25×4400-4600 мм, прокатку их на стане ХПТ по маршрутам 273×25×4400-4600-219×23×5800-6000-168×21×8200-8400-133×19,5×11200-11400 мм, резку передельных холоднокатаных труб размером 133×19,5×11200-11400 мм на две трубы-заготовки размером 133×19,5×5600-5700 мм и прокатку их на стане ХПТ в холоднодеформированные муфтовые трубы размером 108×18×7400-7600 мм с относительными обжатиями по стенке δ_1m=8,0%, δ_2m=8,7%, δ_3m=7,1%, δ_4m=7,7% и коэффициентами вытяжки μ₁=1,38, μ₂=1,46, μ₃=1,40, μ₄=1,37.

Сравнение заявляемого технического 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 трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16’’ и на стане ХПТ 250 ОАО «Челябинский трубопрокатный завод». В производство были заданы 10 трубных заготовок размером 273×25×4600 мм, полученные механической обработкой горячекатаных передельных труб размером 285×38×4600 мм, прокатанных на ТПУ 8-16’’ с пилигримовыми станами из полых слитков ЭШП размером 450×105×2700 мм (патент РФ №2523398 - существующая технология) и 10 передельных горячекатаных механически обработанных труб - заготовок размером 273×25×4600 мм, полученных резкой горячекатаных труб размером 285×38×9200 мм на две трубы-крата равной длины с последующей механической обработкой-расточкой и обточкой горячекатаных труб размером 285×38×4600 мм в трубные заготовки размером 273×25×4600 мм. По предлагаемой технологии из десяти передельных труб размером 273×25×4500 мм на стане ХПТ 250 прокатано 20 труб размером 108×18×7600 мм. Сдано 150 м муфтовых труб размером 108×18 мм общей массой 6028 кг. Суммарный расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,267.

По существующей технологии 10 горячекатаных труб размером 273×25×4600 мм были прокатаны на стане ХПТ 250 в 20 холоднодеформированных муфтовых труб размером 108×18×7600 мм. Сдано 152 м труб общей массой 6108 кг. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,480.

Данные по производству холоднодеформированных труб размером 108×18×7400-7600 мм для изготовления муфт из сплава ХН30МДБ-Ш из полых слитков ЭШП размером 470×135×2700 мм (существующая технология) и из центробежнолитых заготовок размером 460×120×2700 мм (предлагаемая технологи) приведены в таблице №1.

Таким образом, производство труб по предлагаемому способу из полых центробежно-литых заготовок с прокаткой их на ТПУ 8-16’’ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы для последующей механической обработки - расточки и обточки в передельные механически обработанные трубы для последующего переката их на стане ХПТ 250 в холоднодеформированные трубы размером 108×18×7400-7600 мм для изготовления муфт, по сравнению с существующей технологией (патент РФ №2523398), позволяет снизить расход металла на 253 кг и их стоимость, за счет снижения стоимости ЦЛЗ в 1,5 раза по сравнению с полыми слитками ЭШП.

Использование предлагаемого способа производства холоднодеформированных труб размером 108×18×7400-7600 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ позволит снизить расход металла и их стоимость.