×
11.03.2019
219.016.d94a

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ НА НЕПРЕРЫВНЫХ ТРУБОСВАРОЧНЫХ АГРЕГАТАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает сварку штрипсов в непрерывную полосу, ее деформацию с заданной степенью роликами гибочно-натяжного устройства знакопеременного пластического изгиба с натяжением, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку сваренной трубы. Ширина штрипса увеличена на некоторое значение (ΔВ). Путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы регулируют вытяжку на максимально допустимом уровне (λ) в случаях, когда измеряемая толщина полосы больше или равна максимально допустимой толщине (h). С уменьшением вытяжки в случаях, когда измеряемая толщина полосы меньше h, до значений, при которых толщина станет равной h или до равенства величины вытяжки единице. Значения h, ΔВ и λ регламентируются математическими зависимостями. Изобретение позволяет снизить расход металла, исключить возникновение участков труб с толщиной стенки ниже минимально допустимой и уменьшить простои трубосварочных агрегатов и отходы металла за счет снижения вероятности разрывов стыков. 1 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах.

Известен способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, ее знакопеременный пластический изгиб с натяжением с заданной степенью деформации (с заданной вытяжкой) в неприводных роликах гибочно-натяжного устройства (ГНУ) с возможностью изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы этими роликами, протягивание полосы через ГНУ тянущим устройством (ТУ), формовку трубной заготовки и сварку ее кромок (способ, раскрываемый а.с. СССР №1486204 "Трубоэлектросварочный агрегат").

Недостатками этого способа являются:

1. Снижение качества шва труб из-за чрезмерной величины заданной степени деформации («4-5%»), которая чрезмерно уменьшает ширину деформируемой полосы и уменьшает вследствие этого наружный периметр трубной заготовки перед сваркой ниже предельно допустимого значения;

2. Получение части участков труб с толщиной стенки ниже минимально допустимой;

3. Простои трубосварочных агрегатов и отходы металла из-за разрыва части стыков штрипсов.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение удовлетворительного качества шва труб, обеспечение толщины стенки труб не ниже минимально допустимой, снижение простоев трубосварочных агрегатов и снижение отходов металла.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающем сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию этой полосы с заданной степенью путем ее знакопеременного пластического изгиба с натяжением неприводными роликами многороликового гибочно-натяжного устройства (ГНУ) с возможностью изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы, протягивание через ГНУ полосы тянущим устройством (ТУ), формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку сваренной трубы, согласно изобретению:

1. Увеличивается ширина штрипса на значение ΔВ, определяемое по формуле (2);

2. Измеряется толщина полосы на выходе из ГНУ;

3. Определяется величина вытяжки полосы в ГНУ, например, путем измерения скорости полосы на входе в него и на выходе и деления скорости полосы на выходе на скорость полосы на входе;

4. Определяется минимально допустимая толщина полосы на выходе из ГНУ hмин по формуле (1) и максимально допустимый уровень вытяжки полосы λмакс по формуле (3). В случаях, когда измеряемая толщина полосы больше или равна hмин, регулируется вытяжка полосы путем изменения суммарной величины углов всех ее изгибов на уровне λмакс. В случаях, когда измеряемая толщина полосы меньше hмин, уменьшается вытяжка полосы путем уменьшения суммарной величины углов всех ее изгибов до момента, когда эта измеряемая толщина станет равна hмин, или до момента, когда величина вытяжки полосы станет равна единице;

5. Определяется с помощью датчика тепла момент прохождения стыка концов штрипсов, имеющего температуру выше 40°С, через условную ось, расположенную перед ГНУ. С этого момента вытяжка полосы в ГНУ уменьшается до уровня λстык, который определяется опытным путем и при котором вероятность разрыва стыков несущественна, и она поддерживается на этом уровне до момента окончания пропуска стыка через ГНУ.

Формулы для определения hмин, ΔВ и λмакс:

где hмин - минимально допустимая толщина полосы на выходе из гибочно-натяжного устройства, при которой толщина стенки труб будет не ниже S мин, мм;

Sмин - минимально допустимая толщина стенки труб, мм;

δН - наибольшее отклонение толщины любой кромки штрипса в минус относительно толщины штрипса посередине его ширины в одном поперечном сечении, мм;

δh1 - погрешность устройства для измерения толщины полосы, мм;

δh2 - минимальное по периметру поперечного сечения трубы утолщение металла в процессе обжатия трубной заготовки в формовочных валках с закрытыми калибрами и обжатия сваренной трубы в калибровочных валках, мм;

Нмакс и Нмин - соответственно наибольшая и наименьшая толщины штрипса посередине его ширины, мм;

π - число Пи, равное 3,14;

λмакс - максимально допустимый уровень вытяжки полосы, превышение которого приводит к снижению качества шва;

k - коэффициент удлинения деформируемой полосы за счет уменьшения ее ширины;

В - ширина штрипса для изготовления труб без знакопеременного пластического изгиба полосы, мм;

ΔВ - добавка ширины штрипса, мм.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:

1. Рулоны штрипсов шириной, равной В+ΔВ, разматываются в линии трубосварочного агрегата и концы штрипсов стыкуются в непрерывную полосу, которая задается в многороликовое ГНУ и протягивается через него ТУ;

2. В ГНУ непрерывная полоса подвергается знакопеременному пластическому изгибу с натяжением неприводными роликами;

3. Определяется величина вытяжки непрерывной полосы в ГНУ и измеряется толщина этой полосы на выходе из него;

4. Если измеряемая толщина полосы больше или равна hмин, то регулируется положение верхних роликов ГНУ по высоте и, соответственно, регулируется суммарная величина углов всех изгибов полосы таким образом, чтобы обеспечить постоянство заданной величины вытяжки полосы λмакс;

5. Если измеряемая толщина полосы меньше hмин, то поднимаются верхние ролики ГНУ и, соответственно, уменьшаются суммарная величина углов всех изгибов полосы и ее вытяжка до момента, когда эта толщина станет равна hмин, или до момента, когда величина вытяжки полосы станет равна единице;

6. Определяется момент подхода стыка концов штрипсов к ГНУ, с этого момента поднимаются его верхние ролики и уменьшается вытяжка полосы до момента, когда она станет равна λстык. С этого момента и до момента окончания пропуска стыка через ГНУ регулируется суммарная величина углов всех изгибов полосы таким образом, чтобы обеспечить постоянство вытяжки полосы на уровне λстык;

7. Непрерывная полоса, вытягиваемая ТУ из ГНУ, поступает в формовочный стан и формуется в трубную заготовку;

8. Трубная заготовка, формуемая из деформированной по описанным выше законам непрерывной полосы, имеет наружный периметр не ниже минимально допустимого, что обеспечивает удовлетворительное качество шва изготавливаемых труб;

9. Сваренная труба калибруется в калибровочно-профилировочном стане (с обеспечением круглого, квадратного, прямоугольного или иного профиля трубы).

В качестве примера приведены расчеты значений ΔВ, hмин и λмакс для случая реализации предлагаемого способа изготовления сварных труб наружным диаметром 159 мм с номинальной толщиной стенки 4,5 мм, для которых по ГОСТ 10705 Sмин=4,00 мм. Для штрипса с номинальной толщиной 4,3 мм поставки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», используемого для изготовления этих труб, δH=0,09 мм, а Нмакс и Нмин равны соответственно 4,60 и 4,00 мм. Погрешность существующего на ОАО «Северский трубный завод» устройства измерения толщины полосы δh1=0,02 мм. При существующей технологии изготовления указанных труб минимальное утолщение металла δh2=0,02 мм. Испытание изготовления указанных труб по предлагаемому способу показало, что коэффициент к составил 0,1. При изготовлении этих труб без знакопеременного пластического изгиба полосы ширина штрипса В=495 мм. Испытание показало, что при изготовлении указанных труб с величиной вытяжки полосы λстык=1,005 не разрушился ни один из 114 стыков концов штрипсов, прошедших через гибочно-натяжное устройство.

Тогда:

hмин=4,00+0,09+0,02-0,02=4,09 мм;

ΔВ=(4,60-4,09)·π=1,6 мм, а В+ΔВ=495+1,6=496,6 мм;

λмакс=1+(4,60-4,00)·π:0,1:(495+1,6)=1,038.

То есть для рассматриваемого примера имеем следующие параметры, характеризующие предлагаемый способ: В+ΔВ=496,6 мм; hмин=4,09 мм; λмакс=1,038 и λстык=1,005.

При изготовлении труб из штрипса с шириной В без знакопеременного пластического изгиба полосы минимальное значение наружного периметра сформованной трубной заготовки Пмин1 определяется по формуле Пмин1=В+Нмин·π и для рассматриваемого размера труб Пмин1=495+4,00·π=507,57 мм.

При изготовлении труб по предлагаемому способу из штрипса с шириной В+ΔВ минимальное значение наружного периметра сформованной трубной заготовки Пмин2 определяется по формуле Пмин2мин +hмин·π, где Вмин =+ΔВ)·[1-(λмакс-1)·к], то есть для рассматриваемого примера Вмин=(495+1,6)·[1-(1,038-1)·0,1]=494,7 мм, а Пмин2=494,7+4,09·π=507,57 мм.

Таким образом Пмин2мин1, а это означает, что качество шва труб, изготовленных по предлагаемому способу, не снизится по сравнению с качеством шва труб, изготавливаемых из штрипса с шириной, равной В без его знакопеременного изгиба.

При изготовлении по предлагаемому способу труб указанного в примере размера (159×4,5 мм) около 75% участков непрерывной полосы на выходе из ГНУ будут иметь толщину более hмин (4,09 мм) и будут деформироваться с заданной вытяжкой λмакс=1,038. Около 15% участков непрерывной полосы на входе в ГНУ будут иметь толщину в интервале от 4,09 мм до 4,09-1,038=4,25 мм и будут деформироваться с вытяжкой в интервале от 1,000 до λмакс (1,038) и после этой деформации на выходе из ГНУ будут иметь толщину, равную hмин (4,09 мм). Около 6% участков непрерывной полосы на входе в ГНУ будут иметь толщину в интервале от 4,00 до 4,09 мм и деформироваться не будут. Около 4% участков непрерывной полосы, прилегающих к стыку, будут деформироваться с вытяжкой в интервале от λмакс (1,038) до λстык (1,005).

Таким образом, при предлагаемом способе изготовления труб для рассматриваемого примера, усредненная величина вытяжки непрерывной полосы составляет около 1,032, что обеспечивает увеличение общей длины изготавливаемых труб примерно на 3,2% и на столько же снижает расход металла на их производство. Также устраняется серповидность на большинстве участков (примерно на 94% участков) непрерывной полосы, вытяжка которых будет равна или более 1,005. Устранение серповидности полосы позволяет снизить количество труб с дефектом продольного шва «смещение кромок» и повысить (в рассматриваемом примере примерно на 0,3%) за счет этого выход годных труб и, соответственно, на столько же снизить расход металла на их производство. В общем реализация предлагаемого способа позволяет снизить расход металла на 3-4% (на 30-40 кг на 1 тонну труб).

Предлагаемый способ изготовления сварных труб позволяет снизить расход металла при обеспечении наружного периметра сформованной трубной заготовки на уровне не ниже минимально допустимого значения, то есть при обеспечении изготовления труб без снижения качества шва. Этот способ позволяет также обеспечить деформацию исходной полосы до толщины, исключающей возникновение участков труб с толщиной стенки ниже минимально допустимой величины, и снижение простоев трубосварочных агрегатов и отходов металла за счет снижения вероятности разрыва стыков.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 18.
20.09.2013
№216.012.6bdc

Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает завалку металлошихты и шлакообразующих материалов, их нагрев и расплавление, проведение окислительного рафинирования путем продувки ванны кислородом со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493263
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.71f0

Валок прошивного стана

Изобретение предназначено для повышения качества изделий и снижения простоев косовалкового прошивного стана за счет увеличения межперевалочного срока службы валков. Валок прошивного стана содержит входной конус, пережим и выходной конус. Снижение количества дефектов "плена" на внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494825
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.06.2014
№216.012.cc2d

Технологический инструмент для прошивки непрерывнолитых заготовок

Изобретение предназначено для улучшения проработки непрерывнолитой структуры заготовок при их прошивке в двухвалковых прошивных станах винтовой прокатки. Инструмент имеет биконические валки с пережимом между их конусами и установленную между ними прошивную оправку, носок которой выдвинут за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518040
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.11.2014
№216.013.0573

Смесь для обработки стали в ковше

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислительным рафинировочным смесям при внепечной обработке металла на агрегате печь-ковш. В качестве материала, содержащего CaF, используют флюс следующего состава, мас.%: 23-43 MgO, 25-45 AlO, 10-20 SiO, 5-10 CaO и 2-7 CaF. Смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532793
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0766

Способ производства непрерывнолитых заготовок

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве изделий в «северном исполнении». Сталь, содержащую, мас.%: 0,05-0,5 углерода, 0,15-1,0 кремния, 0,35-1,5 марганца, 0,005-0,7 хрома, 0,005-0,5 никеля, 0,005-0,5 меди, не более 0,010 серы, не более 0,020...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533295
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.01.2015
№216.013.21a1

Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к области производства сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает использование штрипсов с шириной, имеющей запас на утяжку по ширине при деформации, сварку встык концов штрипсов в непрерывную полосу, ее деформацию путем знакопеременного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540057
Дата охранного документа: 27.01.2015
01.03.2019
№219.016.cf0e

Способ припасовки рабочих резьбовых калибров

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области калибровки резьбовых калибров соединений обсадных труб и муфт к ним. Способ включает припасовку рабочих резьбовых калибров-колец и рабочих калибров-пробок соответственно к контрольным резьбовым калибрам-пробкам и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002450116
Дата охранного документа: 10.05.2012
11.03.2019
№219.016.db3c

Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу и ее деформацию с задним и передним натяжением, создаваемым с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002412016
Дата охранного документа: 20.02.2011
20.03.2019
№219.016.e600

Дорновое устройство стана периодической прокатки труб

Дорновое устройство предназначено для производства горячекатаных труб на станах периодической прокатки. Устройство содержит дорнодержатель, дорн с рабочей частью, хвостовик и участок увеличенного диаметра между ними. Дорновое кольцо выполнено с одним наружным и одним внутренним буртами. Между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002351418
Дата охранного документа: 10.04.2009
20.03.2019
№219.016.e791

Способ прокатки гильзы на прошивном стане

Изобретение относится к способу прокатки гильз на прошивном стане и может быть использовано на агрегатах, производящих цельные горячекатаные трубы. Способ включает прошивку гильзы, при этом деформацию заготовки заканчивают в пережиме валков прошивного стана. При этом расстояние между валками в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002419497
Дата охранного документа: 27.05.2011
Показаны записи 1-10 из 13.
27.07.2013
№216.012.5a13

Ручной разбуриватель для скважин

Изобретение относится к области бурильной техники, а именно к конструкциям ручных буров для проходки как горизонтальных, так и вертикальных скважин, и предназначено для увеличения диаметра пробуренной скважины в тех случаях, когда применение обычного ручного бура ограничивается физическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488680
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.11.2014
№216.013.0573

Смесь для обработки стали в ковше

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислительным рафинировочным смесям при внепечной обработке металла на агрегате печь-ковш. В качестве материала, содержащего CaF, используют флюс следующего состава, мас.%: 23-43 MgO, 25-45 AlO, 10-20 SiO, 5-10 CaO и 2-7 CaF. Смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532793
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.01.2015
№216.013.21a1

Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к области производства сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает использование штрипсов с шириной, имеющей запас на утяжку по ширине при деформации, сварку встык концов штрипсов в непрерывную полосу, ее деформацию путем знакопеременного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540057
Дата охранного документа: 27.01.2015
20.06.2015
№216.013.56bb

Способ холодной деформации непрерывной металлической полосы

Изобретение относится к области производства металлической полосы холодным деформированием. Способ включает последовательное протягивание полосы с задним и передним натяжениями между тремя неприводными роликами. Повышение величины деформации полосы и снижение удельного расхода энергии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553733
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.07.2015
№216.013.66b2

Способ холодной деформации непрерывной металлической полосы

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к производству металлической полосы холодным деформированием. Последовательно протягивают полосу с задним и передним натяжениями между тремя неприводными роликами каждого из гибочных устройств группы, состоящей по меньшей мере из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557843
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.11.2015
№216.013.9144

Способ изготовления сварных прямошовных труб прямоугольного или квадратного сечений

Изобретение относится к области обработки металлов давлением при производстве сварных прямошовных профильных труб прямоугольного или квадратного сечения на непрерывных линиях трубоэлектросварочных агрегатов. Трубы формуют из труб круглого поперечного сечения за два прохода в валках чернового и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568804
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.71a7

Способ стабилизации положения металлической полосы в зоне измерения

Способ относится к прокатному производству. Способ включает горизонтальное перемещение полосы в зоне измерения ее толщины путем протягивания и ограничение ее вертикального перемещения посредством неприводных роликов, расположенных перед и после зоны измерения. Повышение точности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596557
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7c15

Способ подготовки горячекатаного стального подката к холодной прокатке

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке горячекатаного стального подката в производстве холоднокатаной стальной полосы. Способ подготовки горячекатаного стального подката к холодной прокатке включает удаление окалины с его поверхности путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600151
Дата охранного документа: 20.10.2016
25.08.2017
№217.015.a81b

Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к области производства сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает сварку встык концов штрипсов в непрерывную полосу, выявление стыка концов штрипсов на участке перед формовкой полосы, формовку полосы в трубу со щелью, нагрев и сварку ее кромок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611462
Дата охранного документа: 22.02.2017
11.03.2019
№219.016.db3c

Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу и ее деформацию с задним и передним натяжением, создаваемым с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002412016
Дата охранного документа: 20.02.2011
+ добавить свой РИД