З МІСТ

Вступ……………………………………………………………………………….				3
1	Загальна частина..................................................................................................			5
	1.1		Сортамент стана ТПА в ТПЦ №4……......................................................	5
	1.2		Технологічний процес прокатки труб……………….………………….	12
	1.3		Характеристика цеху й основного обладнання в ТПЦ №4……............	19
2	Спеціальна частина…........................................................................................................			26
	2.1		Розрахунок таблиці прокату труби DТ=273мм, SТ=10мм……………	27
	2.2		Розрахунок калібровки робочого інструменту.......................................	31
	2.3		Розрахунок валка на міцність……………………………………………	36
Література…………………………………………………………………………..				41
Додаток А…………………………………………………………………………..				42

ВСТУП

На всіх етапах розвитку народного господарства нашої країни уряд України віддає велике значення розви­тку однієї з ведучих галузей промисловості - чорної мета­лургії.

Головною задачею чорної металургії є покращення якості металопродукції в результаті упрова­дження прогресивних способів виробництва метала і розши­рення сортаменту проката, труб і механізмів з ним, для того щоб суттєво підвищити ефективність застосування металу в народному господарстві.

Застосування стальних труб в усіх промислово розви­нутих країнах в останні роки безперервно зростають, у зв'язку з чим збільшується виробництво.

По об'єму виробництва стальних труб Україна займає перше місце в світі, яка випускає в останні роки більш 30% світо­вого виробництва труб.

Прогрес в усіх областях науки і техніки нерозривно зв'язаний з рівнем розвитку трубного виробництва. Наша країна володіє самою міцною в світі трубною індустрією. Сьогоднішня трубна промисловість базується на останніх дослідженнях науки і техніки.

В теперішній час велике значення придбають питання сертифікації труб, яка являється одним з умов підвищення конкурентноспособності продукції.

Для трубної промисловості характерні:

- висока концентрація виробництва, яка знаходить своє відо­браження в не уклонному рості виробничої міцності і об’ємі випускаємої продукції в середньому на одне підприємство і один агрегат;

• висока інтенсивність виробничих процесів, переважно закордонну;

• велика степінь універсальності технології виробництва, забезпечуючи можливість виготовлення труб одних і тих же видів на різному обладнані по різним технологічним схемам;

• бистрі (самі високі в світі) темпи розвитку;

• широкий і різноманітний сортамент випускаємої продукції;

Створення в Україні міцної трубної промисловості являлось результатами праці робочих, інженерів і техніків, вчених, робі­тників науководосліджувальних і проектних інститутів.

Сучасне трубне виробництво відрізняє велику різномані­тність високоефективних способів виготовлення продукції серед яких визначаюче значення мають способи обробки мета­лів тиском. Найбільше розповсюдження при виробленні труб отримали гаряча та холодна прокатка, пресування, волочіння, зварка.

Вибір технологічних схем і способів обробки визначаються фізичними властивостями обробленого метала, вимагаємих якістю і розмірами виробу, економічністю виробництва, раціо­нальною загрузкою створеного обладнання.

В останній час характерною тенденцією розвитку трубної промисловості як вітчизняної так і закордонної практики являється концентрація виробництва труб спеціалізованих цехах великої одиничної міцності. В Україну введена в експлуатацію ряд крупних трубних комплексів, відповідних світовому дося­гненні в області техніки і технології.

В трубній промисловості також проводиться курс на реконструкцію діючих цехів з заміною застарілих технологічних процесів і обладнання більш досконаленими, відповідаючими досконаленому рівню розвитку техніки.

Реконструкції цехів позволила при максимальним викори­стані існуючих виробничих майданів і об’єктів загальнозаво­дського господарства не тільки обновити обладнання і збільшити об'єм виробництва, але і розширити сортамент випускаємої про­дукції, підвищити її якість і покращити умови праці.

1 Загальна частина

1. Сортамент стана тпа в тпц №4

Прокатна потужність цеху 330 тис. тон труб на рік. Продукція цеху: труби обсадні з муфтами до них (близько 70% випуску), труби загального призначення і труби для парових казанів вихідного тиску. Крім цього, в цеху здійснюються термообробка труб для парових казанів.

Для виробництва труб на пілігрімовій установці в ТПЦ №4 використовується в основному круглі і хвилясті злитки в мартенівському цеху заваду ТИ-243-М-01-2000 і відповідні вимогам ЗТУ-14-243-507-99. Злитки і заготівлі круглого і хвилястого поперечного переріза можуть надходити і з інших заводів. Постачання злитків і заготівель роблять по нормативній документації, що задовольняє вимогам стандартів, відповідно до таблиці прокатки.

Таблиця 1—Сортамент труб, вироблених у ТПЦ №4

№ п/п	Тип прокату	Розмір, мм		Марка сталі	ДСТ
		Діаметр	Товщина стінки
1	Загального призначення	219,273, 325	7..20	10 20	ДСТ 8732-74 ДСТ 873178
2	Обсадні і муфти до них	245, 273, 299,324	8,9…12..12,4	Д,К,Е,Л	ДСТ 632-80
3	Для парових казанів:
	Власного виробництва	273,299,325	40…60	20	ТУ 14-3-460-75
	Прокат ТПЦ№1	219,245	40…50…50	12Х1МФ 15Х1М1Ф
	З передільних труб постачання НПТЗ	219,245, 273,299, 325

Злитки і заготівлі, що надходять у цех, повинні відповідати НТД, бути придатні до подальшого переділу без додаткового ремонту чи обробки і супроводжуються сертифікатами якості заводу (цеху) - виготовлювача з результатами усіх видів іспитів, передбачених відповідними стандартами.

Допускається постачання катаних і безперервнолитих заготівель у виді штанг, що мають довжину, кратну заданої таблицями прокатки.

У залежності від умов служби до труб пред'являють самі різноманітні вимоги. Постачання труб споживачам виробляється тільки по державних загальносоюзних стандартах. Якщо до труб пред'являються спеціальні вимоги, зв'язані з особливими умовами їхньої служби, чи випускається дослідна партія, то такі труби виготовляють по технічних умовах. У який обмовляється весь комплекс вимог до розмірів, механічним властивостям і хімічному складу, правилам іспитів, приймання, маркірування й упакування труб.

Стандартами передбачений випуск труб звичайної за ДСТ-8732-80 і підвищеної по АРІ-58Т точності.

■

Вимоги по точності труб приведені в таблиці 2

Овальність і різнотовщинність труб повинні бути в межах відхилень, що допускаються, по діаметрі і товщині стінки. Значення кривизни труб приведені в таблиці 3. Для виробництва труб на пілігримових установках застосовують сталі марок 10, 20, 35, 45, 36М2С, 40ХНМ і ін.

У деяких випадках при виробництві товстостінних труб іспити проводять на поперечних зразках.

При іспитах визначають межу міцності( тимчасовий опір розриву), границю текучості, відносне подовження і відносне поперечне звуження, ударну в’язкість і твердість. Для труб, що працюють при підвищеній температурі, іноді визначають умовну границю текучості при 300…350⁰С.

Таблиця 2—Допустимі відхилення труб

Найменування показників	Звичайно точність, %	Підвищена точність, %
По зовнішньому діаметрі, мм
50…219	±1,0	±0,8
Більш 219	±1,25	±1,0
По товщині стінки, мм
Менш 15	±12,5…15,0	±10,0
Більш 15	±12,5	±8,0

Таблиця 3—Допустима кривизна труб

Товщина стінки, мм	Кривизна, мм/м
До 20	1,5
20-30	2,0
Понад 30	4,0

Труби, призначені для роботи під тиском, піддають гідравлічним іспитам. З цією метою труби з нагвинченими і закріпленими муфтами подають до іспитових пресів.

Гідравлічним іспитам піддають всі обсадні труби діаметром до 219 мм і 50% труб діаметром більш 219 мм.

Міцність труб значною мірою залежить від стану їхньої поверхні. Дефекти на поверхні труб видаляють шляхом місцевого ремонту різними способами. У тих випадках, коли до поверхні труб висувають підвищені вимоги, труби піддають суцільній механічній обробці - розточенню, обточуванню, шліфуванню, єлектрополіруванню.

Контроль якості поверхні - візуальний. У труб відповідального призначення внутрішню поверхню перевіряють за допомогою перископа. Останнім часом почали використовувати неруйнівні методи контролю:

ультразвукова дефектоскопія, магнітні методи.

Розміри труб і відповідність їхнім установленим допускам звичайно контролюють з обох їхніх кінців, вимірюючи товщину стінки і діаметр.

Вiрний вибiр режиму нагрiву металу в значнiй мiрi визначас якiсть готових труб, а також забезпечус роботу всього обладнання при найменшому навантаженi з малим використанням енергi. Тривалiсть нагріву заготовки (злвка) визначасться фiзико-механiчними властивостями нагрiваємого металу та умовами теплопередачi, залежно вiд властивостей цього металу, конструкцiї печi та розташування заготовки в робочому просторi печi. Питома тривалiсть нагрiву складас 10 ... 12 хвилин на 1 см дiаметру зливка та обмежусться тепловою потужнiстю i конструкцiсю печi. Рiвномiрнiсть нагрiву заготовок та зливкiв по перетину та довжинi з важливим фактором. В цьому вiдношеннi сучаснi кiльцевi печi з подом, що рухасться, мають безперечнi переваги. В цих печах заготовки закладаються так, що мiж зливками с простiр, а нагрiв з усiх сторiн забезпечус рiвномiрнiсть температури металу по перетину. добра герметизацiя печi сприяє рiвномiрному нагрiву по довжинi заготовки. На Модернiзованих установках нагрiв здiйснюсться в двох кiльцевих печах з подом, що обертасться; температура нагрiву - 1290°С. Пiсля нагрiву та гiдрозбиву окалини эливки передаються на вiдвiдний рольганг. Потiм за допомогою поворотних столiв подаються до прошивного пресу для прошивки їх у товстостiннi гiльзи з денцем. Наскрiзна прошивка не робиться. Для прошивки зливкiв найчастiше застосовують горизонтальний перс, який має ряд переваг перед вертикальним (менша висота споруд цеху, просте встановлення в контейнер та його видача, простiше обслуговування). Прошивка здiйснються з боку доно частини эливка 2 (рисунок 1), протилежно усадочнiй раковинi, цим досягасться закриття усадочної раковини. Внутрiшня поверхня контейнера 1 та головки пуансона змащуються спецiальним мастилом. У початковiй стадiї процесу прошивання контейнер 1 насувасться на зливок 2, а потiм здiйснюсться прошивання отвору в ньому за допомогою пуансона З. Пiсля прошивки пуансон та контейнер повертаються у вихiдне становище, а прошитий стакан вивантажним важелем передасться на вiдвiдний рольганг. Пiсля прошивання стакан має низьку температуру, та для подальшої деформацi потрiбен пiдiгрiв. З цiєю метою стакани пiдiгрiвають у кiльцевiй пiдiгрiвальнiй печi до потрiбно температури. Потiм їх подають на вiдвiдний рольганг, по якому прошитi заготiвки потрапляють до валкового стануподовжувача (елонгатора).

а

б

в

а-початок прошивання; б- кiнець прошивки; в- витягнення стакана.

Рисунок 1—Послідовність операцій при прошивці зливка

Стан—подовжувач за конструкцiсю подiбний прошив очному стану.

Гiдравлiчним заштовхувачем стакан задасться в косо розташованi валки та здобувас обертально-поступальний рух. Стакан деформусться мiж валками та короткою оправкою, насадженою на стрижень. В осередку деформацiї стакан утримусться калiброваними лiнiйками. На станi-елонгаторi здiйснюсться розкатка товстостiнних стаканiв у бiльш тонкостiннi гiльзи та одночасне прошивання денця. При цьому досягасться значне эменшення поперечно

рiзностiнностi стаканiв-гiльз. По закiнченню розкатки гiльза потрапляс на заднiй приймальний стiл, сходить iз стержня та вирушас на дiлянку пiлiгримових станiв.

С хема прокатки (стадi) на пiлiгрiмовому станi та його головна лiнiя показанi на рисунку 2. Продуктивнiсть пiлiгримових станiв менша за продуктивнiсть станiв, що виробляють гiльзи, тому в складi установки с два пiлiгримових стана. На модернiзованих установках для передачi гiльз до пiлiгримових станiв служить манiпулятор, який становить собою естакаду з двома крановими возами, обладнану клiщами для захвату гiльз.

1 —валки пiлiгрiмового стану; 2 — дорн; 3 — труба що прокатусться,

4—упорне кiльце, 5—шток аппарату (подає гiльзу).

Рисунок 2—Схема прокатки труб на пілігрімовому стані

На нових установках дорн вводиться у гiльзу не у приймальному жолобi пiлiгрiмового стана, а ранiше, поза станом, дякуючи чому скорочусться тривалiсть пауз на пiлiгрiмовому станi та збiльшусться його продуктивнiсть. Заправка дорна в гiльзу здiйснюсться спец механiзмами позастанового зарядження. Пiсля прокатки чергової труби, вiдведенням каретки подаючого апарату, витягають з труби, прокатана труба потрапляс у вихiдний жолоб, по якому подасться на порiзку, де розрiзають на мiрнi довжини та обрiзають переднiй i заднiй кiнцi. Для порiзки труб на нових установках використовують газовi рiзаки. Прокатанi на пiлiгрiмовому станi та обрiзанi труби потрапляють до пiдiгрiвальноТ печi. Пiсля пiдiгрiву труби потрапляють до калiбрувального стана.

Калiбрувальнi стани призначенi для усунення овальностi труби та надання гарячiй трубi однакового дiаметру по всiй довжинi. В процесi калiбрування дiаметр труби незначно эменшусться, а товщина стiнки — збiльшусться. Пiсля прокатки на калiбрувальному станi труби передаються на охолоджувальнi столи, по яких труби пересуваються за допомогою шлеперiв. Охолодженi труби по рольгангу прямують до правильних машин. Охолодженi та виправленi труби пiдлягають огляду на iнспекцiйних стелажах, вимiру дiаметру та товщини стiнки. Пiсля цього труби проходять обробку згiдно з вимогами ГОСТ та рiзноманiтних стандартiв.

На нових агрегатах прошивку ведуть в два етапи: спершу на гiдравлiчному пресi, потiм эменшують стiнку гiльзи на прошивному станi-елонгаторi (розширювач). Прошивка на пресi дас можливiсть утiлення металу зливка, зменшенню пористостi, тобто пiдвиiценню якостi труб. Прошивка на пресi проводиться за схемою всебiчного обжиму - пiдвищюеться пластичнiсть эливка, появлясться можливiсть прокатки легованих сталей.