Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ МУФТОВЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 132,1х18х10600-10800 ММ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО СПЛАВА МАРКИ ХН30МДБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×10600-10800 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 325×45×6300-6500 мм на ТПУ 8-16’’ с пилигримовыми станами из расточенных и обточенных центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700±50 мм, порезки их на две трубы равной длины, для последующей механической обработки-расточки и обточки в передельные трубы-заготовки размером 310×30×3150-3250 мм и прокатки их на станах ХПТ в холоднодеформированные трубы размером 132,1×18×10600-10800 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. В21В 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 273×2×4700 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_{3 т}=18,2%, δ_{4 т}=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 132,1×18×10600-10800 мм.

Задачей предложенного способа является освоение производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×10600-10800 мм, производство конкурентно способной продукции за счет использования при изготовлении передельных горячекатаных труб полых центробежно-литых заготовок, снижение расхода металла, а следовательно, снижение стоимости муфтовых труб размером 132,1×18×10600-10800 мм.

Техническим результатом предложенного способа является снижение металлоемкости способа производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×10600-10800 мм из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ и снижение их стоимости.

Технический результат достигается новым способом производства холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×10600-10800 мм из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ, который включает: отливку центробежнолитых заготовок размером 470×115×2700±50 мм, их расточку и обточку до размеров 460×100×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 235/241 мм в калибре 332 мм с коэффициентом вытяжки μ=2,8 в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6300-6500 мм, охлаждение, их резку на две трубы равной длины, расточку и обточку до размеров 310×30×3150-3250 мм, прокатку на станах ХПТ по маршрутам 310×30×3150-3250-273×27×3700-3800-219×24×4900-5100-168×21×7200-7400-132,1×18×10600-10800 мм с относительными обжатиями по стенке δ_1m=10,0%, δ_2m=11,1%, δ_3m=12,5%, δ_4m=14,3% и коэффициентом 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 центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700±50 мм, их расточку и обточку до размеров 460×100×2700±50 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 235/241 мм в калибре 332 мм с коэффициентом вытяжки μ=2,8 в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6300-6500 мм, охлаждение, их резку на две трубы равной длины, расточку и обточку до размеров 310×30×3150-3250 мм, прокатку на станах ХПТ по маршрутам 310×30×3150-3250-273×27×3700-3800-219×24×4900-5100-168×21×7200-7400-132,1×18×10600-10800 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.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

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 трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16’’ и на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 ОАО «Челябинский трубопрокатный завод». В производство были заданы 10 трубных заготовок размером 310×30×3200 мм, полученные механической обработкой горячекатаных передельных труб размером 325×45×3200 мм, прокатанных на ТПУ 8-16’’ с пилигримовыми станами из полых слитков ЭШП размером 470×120×2700 мм (патент РФ №2523398 - существующая технология) и 10 передельных горячекатаных механически обработанных труб-заготовок размером 325×45×3200 мм, полученных резкой горячекатаных труб размером 325×45×6400 мм на две трубы равной длины с последующей механической обработкой-расточкой и обточкой горячекатаных труб размером 325×45×3200 мм в трубные заготовки размером 310×30×3200 мм.

По предлагаемой технологии из десяти передельных труб размером 310×30×3200 мм на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 прокатано 10 труб размером 132,1×18×10700 мм. Сдано 107 м муфтовых труб размером 132,1×18 мм общей массой 5452 кг. Суммарный расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,508. По существующей технологии 10 горячекатаных труб размером 310×30×3200 мм были прокатаны на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в 10 холоднодеформированных муфтовых труб размером 132,1×18×10700 мм. Сдано 107 м труб общей массой 5452 кг. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,654.

Данные по производству холоднодеформированных труб размером 132,1×18×10600-10800 мм для изготовления муфт из сплава ХН30МДБ-Ш из полых слитков ЭШП размером 480×120×2700 мм (существующая технология) и из центробежно-литых заготовок размером 470×115×2700 мм (предлагаемая технологи) приведены в таблице №1.

Таким образом, производство труб по предлагаемому способу из 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 станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в холоднодеформированные трубы размером 132,1×18×10600-10800 мм для изготовления муфт, по сравнению с существующей технологией (патент РФ №2523398), позволяет снизить расход металла на 146 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 132,1×18×10600-10800 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава ХН30МДБ позволит снизить расход металла и их стоимость.