книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

После осмотра годные трубы по рольгангу направля­ ют к трубообрезным станкам, а трубы, требующие ре­ монта или перереза — к станкам для ремонта.

Трубообрезные станки обеспечивают обрезку кон­ цов труб, снятие наружной и внутренней фа-сок, порезку труб на части. В станке труба зажимается губками цангового патрона и при включении ставка начинает вращаться. Одновременно к ней подводятся суппорты, обеспечивающие быстрый подвод отрезных резцов, об­ резку концов трубы и отвод резцов в исходное положе­ ние.

После обрезки концов трубы осматривают на инспек­ ционных стеллажах.

Нефтепроводные трубы после осмотра направляют на окончательную -приемку и сдаточные операции: взве­ шивание, замер длины, нанесение клейма и трафарета. Эти трубы должны проходить ігидроиспытание внутрен­ ним гидравлическим давлением до 20 Мн/м2 (200 ат). Трубы, направляемые на гидроиспытания, промывают и задают в пресс. В прессе труба центруется роликами пе­ реднего и заднего люнетов и захватывается испытатель­ ными уплотняющими головками. Предварительно труба заполняется эмульсией низкого давления и при этом из внутренней полости трубы через разгрузочный клапан вытесняется воздух. Когда труба полностью заполняется эмульсией, включается мультипликатор, поднимающий давление до заданной величины (8—40 Мн/м2, или 80— 400 ат), которая контролируется электроконтактным манометром. Трубу выдерживают под давлением не ме­ нее 10 сек, при этом поверхность ее обстукивают молот­ ками и подвергают визуальному осмотру. По окончании испытания эмульсия сливается, а труба выдается из пресса на стеллаж, где в течение 15—45 сек продувает­ ся сжатым воздухом для полного удаления эмульсии. Трубы -с выявленными при гидроиспытании дефектами сбрасываются -в карман, установленный за прессом.

Обсадные трубы обычной прочности е потока после обрезки и осмотра поступают к трубонарезным станкам, где производится нарезка резьбы на конце трубы в одни проход при помощи резьбовых твердосплавных гребе­ нок и одновременная проточка. Максимальная длина ■нарезаемого конца трубы 134 мм. После нарезки резьбу осматривают и проверяют калибром. Здесь же на наре­

занный конец трубы навертывают предохранительное кольцо, чтобы предотвратить повреждение резьбы во время транспортировки. Затем трубы проверяют шабло­ ном по внутреннему диаметру по 'всей длине, после чего на три четверти длины резьбы наносят уплотнительную смазку, чтобы обеспечить герметичность резьбового сое­ динения, и на муфтонаверточном станке навертывают муфты.

После навертки муфт все обсадные трубы диаметром до 219 мм и 50% труб диаметром более 219 мм подвер­ гают гидроиспытаниям.

Трубопрокатные установки с пилигрнмовым станом имеют в своем составе термические отделения, в кото­ рых осуществляют закалку (нормализацию) и отпуск труб из углеродистых и легированных сталей для полу­ чения требуемых механических свойств. В результате термической обработки обеспечивается повышение пре­ дела текучести материала труб от 500 до 1400 Мн/м2,

т.е. от 50 до 140 кГ/мм2 (в зависимости от марки стали

ирежима термической обработки).

Для термической обработки труб (закалка с отпус­ ком, нормализация с отпуском или нормализация) в сос­ таве современного термического отделения устанавли­ вают секционные печи, спрейер, станы для горячей ка­ либровки и теплой правки, стан холодной' правки и вспомогательное оборудование (рольганги, перекладыватели, передаточные решетки, холодильники и другое оборудование).

На термическую обработку трубы поступают с про­ межуточного склада и по рольгангу задаются в зака­ лочную секционную печь, по мере прохождения через которую нагреваются до 850—900°С, и затем по вы­ грузочному рольгангу поступают в спрейер для закалки. После закалки трубы перекладываются на загрузочный рольганг второй отпускной секционной печи, подаются в печь и нагреваются в ней до 650—690°<С. По выходе из печи трубы последовательно проходят горячую калиб­ ровку на пятиклетевом стане при 500—650°С и теплую правку при 500—600°С на валковом правйльиом стане и поступают на охладительный стол.

іВ случае нагрева труб под нормализацию до 920— 980°С обе печи работают одновременно по одному ре­ жиму.

После термической обработки и охлаждеіния трубы поступают на косовалковую машину для холодной правки и далее на участки инспекции, ремонта и от­ делки.

Глава V

ОБОРУДОВАНИЕ ПИЛИГРИМОВЫХ УСТАНОВОК

1. НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для нагрева слитков в трубном производст­ ве, как правило, применяют проходные печи, к числу ко­ торых относятся кольцевые и методические.

Тепловой режим проходных печей — постоянный во времени и переменный по длине, т. е. предусматривает одинаковую температуру в поперечных сечениях печи и переменную в продольном направлении. Такие режимы обеспечиваются применением .многочисленных источни­ ков тепла (горелок), равномерно распределенных по длине печи (главным образом на продольных стенах пе­ чи, а в ряде случаев и на своде).

Для отопления проходных печей используют природ­ ный газ (в отдельных случаях доменный) и мазут.

В настоящее время для нагрева слитков наиболь­ шее распространение получили кольцевые печи с враща­ ющимся подом. Эти печи применяют для нагрева слит­ ков, форма которых неудобна для транспортирования (граненая поверхность и малое отношение длины слит­ ка к его диаметру). На рис. 69 схематично показана кольцевая печь для нагрева слитков при производстве труб пильгерованием по схеме пресс — элонгатор.

Основные размеры (мм) печи следующие:

Печь отапливается природным газом е помощью 47 горелок низкого давления типа «труба в трубе».Макси­ мальный расход газа каждой горелкой 75 мг/ ч. Печь имеет четыре зоны: три отапливаемые и методическую

А-А

---------f

м

печи; 2 — загрузочное окно;

релки; 6 — корпус печи; 7— свод печи

(■неотапливаемую). По отношению к активной площади пода зоны составляют: / —19%; II—24%; /// —22%; IV— 35%.

-Каждая отапливаемая зона снабжена индивиду­ альным вентилятором и рекуператором для подогрева воз­ духа до 400°С. Температуры рабочего пространства зон, давление и расход газа • выдерживаются на вадайном режиме автоматически. Максимальная производитель­ ность печи 50 т/ч.

Вращающийся под (рис. 70) дает возможность тран­ спортировать слитки из зоны по мере их нагрева. Осно­ вание пода выполнено в виде кольцеобразной рамы 3, изготовленной из металлической конструкции, в которой крепится специальной формы литье для удерживания кладки подины. О нижней стороны на раме закреплены зубчатые кольцевые рейки привода. Рама опирается кольцевыми рейками на опорные ролики 4, расположен­ ные в три концентрических ряда по ширине пода с рас­ стоянием между рядами 1500 мм. Ролики размещены по окружности под углом 18—20°. Для фиксации подипы относительно -оси печи при вращении и создания равно­ мерного зазора между стенкой печи и подом применяют центрующее устройство, состоящее из консольных ради­ альных балок, снабженных опорными роликами 5.

Величина этого зазора при нагреве пода достаточна для свободного вращения (в холодном состоянии 75—

гндрозатвор; 7 — зубчатый

венец, приводного устройст­ ва пода печи

80 мм). Для предотвращения .прохода газов в этот за­ зор используют кольцевой гидрозатвор 6.

дачи усилий при вращении пода печи под значительной нагрузкой, равной суммарному весу садки и пода, име­ ются три приводных двигателя, расположенных под уг­ лом Г20° по окружности печи.

Посад слитков в печь (в один или два ряда) осуще­ ствляется через окно с помощью загрузочного манипу­ лятора (рис. 71).

Загрузочная машина подвесного типа, грузоподъем­ ность .50—6.60 кн (600—6600 кГ). Осевое передвижение рамы 1, установленной на ходовых колесах, осуществ­ ляется при помощи механизма 2. На раме машины под­ вешен хобот 3 с клещами 4, предназначенными для удерживания слитка в процессе загрузки. Для подъема и опускания хобота, а также раскрытия клещей приме­ няется пневмопривод. В связи с неблагоприятным тепловым воздействием хобот 3 машины выполнен во­ доохлаждаемым.

Осевая скорость передвижения машины 95 м/мин, продолжительность захвата заготовки 1 сек. Период ка­ чания хобота 1 сек. Масса загрузочной машины около 24 т.

Для дополнительного подогрева прошитых на прес­ се стаканов служит карусельная печь с вращающимся подом. Основанием печи служит железобетонный фун­ дамент, Под печи опирается нз 12 роликов и центрова-

Рис. 72. Продольный разрез проходной методической наклонпой печи

ние его осуществляется цапфой, размещенной в центре подины. Печь работает по однозонному камерному ре­ жиму, отапливается природным газом с теплотой сго­ рания 8300 ккал/м3. Подогрев воздуха до 400°С осущест­ вляют в игольчатом рекуператоре.

Перед редуцированием и калибровкой трубы подо­ гревают в секционной печи. Расчетная температура по­ сада труб 550—750°С; нагрев ведут до 950—1100°С. Трубы транспортируются в печи при помощи косораспо­ ложенных (под углом 8° к поперечной оси печи) роли­ ков, которые придают трубе дополнительное вращатель­ ное движение, обеспечивая равномерный нагрев ее по периметру.

Секционная печь также отапливается природным га­ зом и имеет шесть участков регулирования темпера­ туры.

На рис. 72 приведена конструктивная схема методи­ ческой печи для нагрева слитков. Загрузка слитков в печь осуществляется завалочной машиной. Для удоб­ ства транспортирования круглых слитков под печи вы­ полнен наклонным. Нагретые слитки выдаются рееч­ ным выталкивателем через окно выдачи. Привод рееч­ наго выталкивателя установлен на тележке, которая мо­ жет передвигаться вдоль печи по наклонному рельоово-

viy пути. Привод перемещения тележки снабжен откры­ той шестерней, входящей в зацепление с зубчатой рейкой, расположенной по центру рельсового пути. При затрудненном передвижении слитков к окну выдачи, что наблюдается при выработанной подине, и после вы­ дачи четырех слитков каждого ряда поочередно возоб­

на / — томильная. Общая длина рабочего пространства печи 25, 15 м, ширина 4,68 м. Длина зоны IV — 8,26 м,

Окна печи оборудованы заслонками, которые пере­ мещаются с помощью электропривода. На рис. 73 пока­ зан механизм подъема заслонки I торцового окна заг­ рузки 'Методической печи. Через блоки 2 переброшены цепи, удерживающие заслонку. Они приводятся в дви­ жение от кривошипно-рычажной системы с редуктором. Для снижения мощности двигателя механизма привода

заслонки используют контргрузы 4, вес которых мень­ ше веса заслонки на 100—150 н (10—15 кг).

Под печи выложен магнезитовым и шамотным кир­ пичом со остальными направляющими брусьями. Ароч­ ный 'свод, за исключением второй половины методичес­ кой зоны, выложен из динасового кирпича, а вторая по­ ловина методической зоны — из шамотного кирпича.

Для контроля іза температурным и тепловым режи­ мами и для его автоматического регулирования печи оборудованы контрольно-измерительной аппаратурой.

2. ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К основному оборудованию пилигримовых установок относятся пресс, стан-удлинитель (или в ста­ рых технологических схемах прошивной стан), пилигримовый стан с подающим аппаратом, калибровочный и правильный станы. В качестве примера рассматривается технологическое оборудование средних пилигримовых установок.

Прошивной пресс

Для получения толстостенного стакана пред­ назначен горизонтальный гидравлический пресс (рис. 74), имеющий следующую техническую характеристику:

Пресс установлен на фундаментной плите 1 и скреп­ лен двумя горизонтальными колоннами 2, на кото­ рых укреплена неподвижная траверса 3, служащая ос­ нованием для рабочего цилиндра 4 и цилиндров обрат-

/ 3 fff/ to 9

// J /

Рис. 74. Горизонтальный гидравлический пресс

ного хода 5. Подвижная траверса 6 с пуансоном 7 и плунжерами цилиндров рабочего и обратного хода объ­ единены общей литой конструкцией. Для удержания пуансона от изгиба во время прошивки стакана и цент­

контейнер 9, в котором прошивается слиток, закреплен на специальной подвижной траверсе. Опорный шпин­ дель 10 .размещается по оси прошивки и служит для за­ крепления и установки в нужное положение опорного пуансона //, образующего дно .матрицы.

В процессе транспортировки к прессу со слитка уда­ ляется окалина, для чего служит устройство гидросбива. Затем слиток помещают в матрицу и прошивают в ста­ кан при ходе пуансона вперед с предварительным нане­ сением смазки (смесь графита и машинного масла), а при обратном ходе — с обильным охлаждением водой. После прошивки контейнер отодвигается в исходное по­ ложение и стакан передается выгрузочными рычагами на стеллаж.

Стан-удлинитель (элонгатор)

Стан-удлинитель (элонгатор) представляет собой двухвалковый стан поперечно-винтовой прокатки с рабочими валками, расположенными в горизонтальной плоскости. Очаг деформации ограничивается верхней и нижней линейками.

Рабочая клеть элонгатора состоит из литой открытой станины с крышкой, крепящейся при помощи хомутов с клиновыми замками. В клеть встроены сменные вводная

и выводная проводки, а также регулируемый при помо­ щи прокладок стол, несущий нижнюю линейку.

Стан имеет следующую техническую характеристику:

Рабочие валки крепятся в блоках-кассетах с тексто­ литовыми подшипниками. Регулирование каждого валка и верхней направляющей линейки (ролика) осуществля­ ется с помощью нажимных винтов, имеющих индивиду­ альный привод.

■Положение нижней линейки относительно оси про­ катки регулируют с помощью прокладок.

Рабочие валки стана приводятся от электродвигате­ ля 1 постоянного тока через редуктор [шестеренную клеть (рис. 75)]. Передача вращения от шестеренной клети 3 к валкам осуществляется с помощью двух шар­ нирных шпинделей 4, которые имеют дополнительные пружинные опоры 5 с подшипниками скольжения.

Между шестеренной и рабочей клетью 6 установлен приемный желоб, оснащенный механизмом заталкива­ ния стакана в стан. Заталкиватель состоит из штока с