Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.39 Mб
Скачать

Основные требования

по

эксплуатации — обильное

охлаждение водой в процессе прошивки.

 

 

Износ профиля валков с винтовой калибровкой про­

исходит по вершинам выступов и основаниям

впадин,

боковая поверхность

нарезки

вырабатывается

незначи­

тельно. Выработка

пар выступ—впадина

уменьшается

по ходу прошивки и по мере выработки роль

ведущей

пары переходит от первой ко второй и т. д.

продольных

Износ направляющих

валков — в виде

канавок в зоне максимальной овалпзации гильзы. Вы­ работка оправок максимальна в передней части — вы­ рабатывается носок оправки и примыкающая к носку сферическая часть. По цилиндрическому пояску износ практически отсутствует, однако появляются трещины и сетка разгара.

Пилигримовый стан

Основной технологический инструмент—рабо­ чие валки и дорны, вспомогательный — дорновые коль­ ца, вилки шибера.

Р а б о ч и е в а л к и изготовляют литыми из марган­ цовистой стали следующего состава: 0,38—0,5% С; 0,9— 1,2% Мп; 0,17-0,37% Si; < 0,03% S; < 0,03% Р.

•Валки проходят термическую обработку, после кото­ рой твердость должна составлять не более 200 НВ. По мере износа калибр валка периодически наплавляют проволокой Св-68Х20>Н9Г7Т.

Твердость наплавленного слоя 190—205 НВ. Сложный профиль калибров валков пилиприм-овото

стана изготовляют на специальных станках, оснащен­ ных копировальной системой.

•Суппорты вальцетокарных станков имеют приспо­ собление, которое позволяет осуществлять одновремен­ но два вида подачи: радиальную для отработки круг­ лой части калибра и фланговую для обработки выпус­ ков.

Работа копировальной системы состоит в следующем: в кольцевом зазоре копира, повторяющем закон изме­ нения профиля валка по вершине калибра, ходит ролик, соединенный с суппортом и обеспечивающий синхрон­ ность радиального перемещения суппорта с вращением валка. Одновременно с возвратно-поступательным пере­ мещением суппорта осуществляется поворот его таким

образом, что при определенных углах радиальная пода­ ча выключается и включается фланговая, обеспечива­ ющая перемещение суппорта в направлении, перпенди­ кулярном оси резца. Благодаря этому получаются выпуски по касательной к поперечному профилю калиб­ ра в точке перехода.

Дорны пилигримовых станов изготовляют из стали D, химический состав которой приведен выше, и из стали ЗОХМ. Дорны подвергают закалке с отпуском, твердость поверхности после термической обработки 245—285 НВ.

Характер износа рабочих валков следующий: по пе­ риметру выработка растет от сечения захвата, достигая максимума примерно через 40—60° поворота валка, и да­ лее уменьшается до нуля в середине полирующего участ­ ка. Выработка поперечного профиля калибра макси­ мальна по вершине его.

Износ дорнов пилигрпмового стана имеет вид кольце­ вых канавок с плавными переходами. Максимальная вы­

работка— на расстоянии 400—500 мм от

замка.

Воз­

можны продольные трещины и сетка разгара.

 

В процессе эксплуатации валки обильно охлаждают

водой, дорны охлаждаются и смазываются перед

про­

каткой в специальной ванне.

 

 

вил­

Д ор н о в ы е к о л ь ц а

изготовляют из стали D,

ки шибера (упорные плиты) — из стали 45Л.

станов

0,4—

Нормы расхода валков ■пилигримовых

0,8 кг/т, дорнов 2,0—4,0 кг/т, дорновых колец 0,23 кг/т.

Калибровочный стан

 

 

 

Основной технологический

инструмент калиб­

ровочного стана (одноклетевого и

многоклетевого) —

рабочий валок с круглым

калиброім, изготовляемый из

низколегированного магниевого чугуна состава: •< 3,6%

С; 0,8-2,1%

Si; 0,5—1,0%

Mn; 0,4-0,8% Cr;

0,8-1,4%

Ni; < 0,03%

P;

0,02%

S.

45—55 ед.

Твердость

поверхности

после обработки

по Шору.

в зонах перехода

Выработка валков максимальна

круглой части к выпускам. Нормы расхода 0,86—1,20 кг/т.

Оси валков стальные, из стали 50.

К вспомогательному инструменту относятся направ­ ляющие воронки из отожженной стали 25Л.

Станы горячей правки труб (эгализаторы)

Рабочие валки изготовляют из стали 40 с твердостью не менее 170 НВ, а также из стали 9Х с твер­ достью после термообработки 55—70 ед. по Шору. Пос­ ле обработки поверхности допускается радиальное бие­ ние рабочей поверхности не более 0,2 мм. Нормы расхо­ да 0,37 кг/т.

7. НАСТРОЙКА СТАНОВ И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КАЛИБРОВОК

Технико-экономические и качественные пока­ затели работы пилигримовой установки зависят от ра­ ционального распределения деформаций между агрега­ тами, применения оптимальных вариантов калибровок, правильной настройки станов.

Практика эксплуатации установок, а также конструк­ тивные особенности оборудования определили варианты

распределения деформации. Для новой схемы

коэффи­

циент суммарной вытяжки рх

составляет: на

прессе

1,1—1,2; на

элонгаторе 1,5—2,0;

на пилигримовом ста­

не 8,0—15,0;

на калибровочном

стане 1,05—1,1. ■

Для старой схемы коэффициент суммарной вытяжки составляет на прошивном стане 1,8—2,2, на пилигримо­ вом стане 8,0—15,0.

Получение качественных труб и соблюдение разме­ ров, заданных таблицей прокатки, обеспечивается пра­ вильной настройкой инструмента.

На прошивном прессе основное требование к настрой­ ке — соблюдение соосности матрицы и пуансона, кото­ рое достигается путем регулирования положения матри­

цы.

приемы

настройки п р о т и в н ы х

Практические

с т а н о в и э л о нт а т о р о в определяются

их конст­

руктивными особенностями. Общее

требование — обес­

печение соосности

при

установке

вводного

желоба и

рольганга с осью прошивки (раскатки). На прошивных станах и элоигаторах ось прошивки (раскатки) совпа­ дает с осью стана.

Правильная настройка рабочих валков достигается установкой одинакового расстояния от поверхности пра­ вого и левого валка до оси прошивки.

На прошивных станах это контролируется замерами расстояния от поверхности валка до базовых площадок на станине, а также с помощью специальных линеек,

определяющих положение подушки валка в проеме ста­ нины.

На элонгаторах и модернизированных прошивных станах установлены индикаторы настройки валков, пред­ ставляющие специальные шкалы, на которых фиксиру­ ется угол поворота нажимного винта. Индикаторы наст­ ройки показывают относительное положение валков и для точной настройки необходим периодический конт­ роль положения оои прошивки, а также корректировка показания индикаторов с учетом выработки вклады­ шей.

При правильной калибровке осп рабочих валков про­ шивных станов и элонтаторов должны быть параллель­ ны в вертикальных плоскостях, т. е. угол раскатки дол­ жен быть равен нулю. Допускается перекос на угол рас­ катки не более 1 —1,5°. Установка угла раскатки обеспе­ чивается с помощью нажимных винтов при рассоеди­ ненных муфтах или раздельной работе двигателей на­ жимного устройства. При этом необходимо контролиро­ вать симметричность установки угла для правого и лево­ го рабочих валков.

На станах-элонгаторах современной конструкции пре­ дусмотрена регулировка угла подачи в пределах 3—5°. При настройке валков необходимо, чтобы углы подачи левого и правого валка совпадали.

Направляющие валки прошивного стана устанавли­ вают так, чтобы расстояние между ними превышало на­ ружный диаметр гильзы на 10—12 мм. Установка ниж­

него валка относительно

оси прошивки обеспечивается

сменными прокладками,

установка

верхнего валка — с

помощью нажимных винтов.

 

Положение нижней линейки на

стане-элонгаторе не

регулируется, поэтому в зависимости от размера гиль­

зы положение

оси прошивки изменяется на

величину

около 20 мм.

Нужно отметить, что работа

прошивных

станов со смещением оси на 20—30 мм допустима и не оказывает существенного влияния на точность гильз. На стане-элон.гаторе вследствие раскатки полых стаканов допускается смещение оси прошивки до 50 мм.

Настройка дорнштааги производится изменением по­ ложения рабочих валіков и направляющего инструмен­ та. С помощью механизмов .подъема дорнштанги отрав­ на устанавливается но .центру очага деформации. Поло­ жение онраівкн по длине очага в соответствии с табли­ цей прокатки обеспечивается специальным регулировоч­ ным винтом.

Валки винтовой калибровки прошивного стана име­ ют специфическую особенность: при настройке необходи­ мо устанавливать угол взаимного положения валков, ко­ торый определяют по формуле

У =

180°,

(191)

011т

 

 

где d — расстояние между валками

в .сечении начала

нарезки;

 

 

£— коэффициент овализацни .при прошивке; D — диаметр рабочего валка;

г|т — коэффициент тангенциального скольжения. Необходимость такой установки вызвана условиями

совпадения профиля накатки на металле со стороны пра­ вого il левого рабочих валков для получения качествен­ ной наружной поверхности.

Настройка пилигримовых станов включает:

1)совмещение оси подающего аппарата с осью про­

катки;

2)параллельную установку рабочих валков в клети;

3)обеспечение осевой настройки валков;

4).правильное взаимное положение верхнего и ниж­

него валков; 5) установку зазора между валками.

Совмещение оси іподающего аппарата с осью про­ катки в горизонтальной плоскости достигается путем ус­ тановки специальных прокладок пои іподушки нижнего валка. Контроль положения валка производится от базо­ вых площадок на станине. В вертикальной плоскости ось регулируется с помощью накладок на станине. Проверя­ ется уровень установки нижнего валка.

Верхний валок устанавливают при фиксированном положении нижнего. Параллельность валков обеспечи­ вается с помощью нажимных винтов при рассоединенной муфте.

Наиболее важный этап настрой™ — совмещение ну­ левых отметок верхнего и нижнего валкоів, обеспечива­ ющих синхронность работы профиля ручья. Расхождение нулевых отметок допускается не более 20 мм. Правиль­ ное взаимное положение достигается с помощью регули­ ровочной муфты.

После установки л алков в клети соединяют муфты нажимного устройства, устанавливают необходимую ве­

личину зазора между валками и нулевое положение ин­ дикатора, контролирующего положение валков.

Настройка одноклетевого калибровочного стана за­ ключается в установке необходимых размеров калибра

п обеспечении соосности трубы, лежащей на рольганге,

сосью прокатки. Необходимо обеспечить горизонталь­ ное положение валков и осевую настройку калибра.

Настройка двейадцатиклетевого редукционного стана должна обеспечивать точное совпадение центров калиб­ ров с осью прокатки, устранение перекосов и сдвигав валков относительно друг друга, точную установку тре­ буемой высоты калибра по клетям, а также правильную установку вводной и выводной арматуры (воронки).

Настройку клетей стана производят на специальных стендах вне стана, а перевалку осуществляют клетями (по возможности — комплектами клетей).

Каждую клеть настраивают от базовых площадок, размеры калибра контролируют шаблоном.

Настройка косовалкового стана горячей правки вклю­ чает установку оои и утла подачи. Операцию выполня­ ют с помощью эталонной трубы, ось которой совпадает с осью правки. Валки сводят до соприкосновения поверх­ ностей, затем трубу удаляют из стана и дополнительно сводят валки, чтобы обеспечить качественную правку.

Действующие в настоящее время калибровки инстру­ ментов основных агрегатов пилигримовой установки представляют оптимальные варианты.

Для прошивного пресса на основании изучения зако­

номерностей истечения

металла,

состояния

поверхно­

сти и макроструктуры прошиваемых стаканов

установ­

лено, что при прошивке

слитков

с дефектами литой

структуры наиболее целесообразна

плоская форма го­

ловки пуансона, хотя усилия прессования в этом случае выше, чем при прошивке пуансоном с калиброванной пе­ редней частью.

Для стана-элонгато ра лучшим вариантом 'калибровки является двухконусная калибровка со смещенным пере­ жимам. ,

Оптимальные результаты, с точки зрения

качества

внутренней поверхности

при прошивке на прошивном

стане достигаются при

ступенчатой и винтовой

калиб­

ровках валков.

Максимальная производительность при хороших ка­ чественных показателях на пилигримовом стане обеспе­ чивается при калибровке валков с углом переднего ко­ нуса 64° и полирующего участка 11:2°.

Лучшие условия с точки зрения универсальности и точности дает уголпрямого выпуска в полирующем участке ав=24°.

Глава VII

ТРЕБОВАНИЯ К ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ, ВИДЫ БРАКА

ИМЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМ

1.ТРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТОВ К ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

В зависимости от условий службы к трубам предъявляют самые разнообразные требования. Постав­ ка труб потребителям производится только по государ­ ственным общесоюзным стандартам (ГОСТ). Если к трубам предъявляются специальные требования, связан­ ные с особыми условиями "их службы, или выпускается опытная партия, то такие трубы изготовляют по техни­ ческим условиям (ТУ).

В ГОСТах и ТУ оговаривается весь комплекс требо­ ваний к размерам, механическим свойствам и химичес­ кому составу, правилам испытаний, приемки, маркиров­ ки и упаковки труб.

Установлено несколько видов стандартов на продук­ цию трубной промышленности: сортаментные стандарты, стандарты на технические требования, стандарты на ме­ тоды испытаний и средства контроля.

На установках с пилигримовыми станами прокатыва­

ют, в основном, трубы для нефтяной и газовой промыш­ ленности (бурильные, обсадные, нефтепроводные, муф­ товые, утяжеленные бурильные трубы, квадратные штан­ ги, котельные, толстостенные и др.) диаметром от 114 до 665 мм.

Т а б л и ц а

6

 

 

 

 

 

 

Характеристика

продукции,

выпускаемой на

средних

установках с пилигримовым станом

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры

труб

 

Наименование труб

 

наружный

 

толщина

стен­

длина, м

 

 

 

диаметр, ѵИ-и

ки, ММ

Обсадные с нарезкой

по

159

 

7 -1 2

 

9 ,5 -1 3

ГОСТ 632—64

 

 

168

 

7 - 9

 

 

 

 

 

194

 

8 -1 2

 

 

 

 

 

219

 

7 -1 2 ,5

 

 

 

 

245

 

7 -1 2 ,5

 

 

 

 

273

 

9 -1 2

 

 

 

 

 

299

 

9—12

 

 

 

 

325

 

9 -1 2

 

 

Нефтепроводные

по ГОСТ

168

 

7

- 9

 

4 -1 2 ,5

8731—66 и 8732—70

 

219

 

7

-1 2

 

 

 

 

 

245

 

8

-11

 

 

 

 

 

273

 

8

-1 2

 

 

 

 

 

325

 

8

-1 2

 

 

Муфтовые

 

 

245

 

12—22

 

4—12,5

 

 

 

325

 

20

 

 

Котельные

 

 

219

 

45

 

4 -1 2 ,5

 

 

 

273

 

55

 

 

 

 

 

325

 

55

 

 

 

 

 

351

 

55

 

 

Утяжеленные

бурильные

203

 

51,5

 

4—12,5

трубы по ЧМТУ 3532—53

 

 

 

 

 

 

Сортамент наиболее распространенных средних уста­ новок приведен в табл. 6.

Стандартами предусмотрен выпуск труб обычной (ГОСТ 8732-70) и повышенной (ГОСТ 9567-60) точности.

Химический состав некоторых сталей, применяемых для производст ва труб на установках с пилигримовыми станами, %

 

m

о о о

ю

\п

»n НО

ю ХЛ

о

о

о

Q, О

со

ф

о

со

со

СО

со

со

ф

ф

Ф

о о

о о

о

о о

о

о

о

о

о

е;

о о о о

о

о

о

о о

о

о

о

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хо

О О О о

ю ш

ю

ІО

ю ю

о

О

О

с»

 

 

^

о

со

со

О"»

со

со

ф

Ф

Ф

00

О О О О

о

о

о

о

о

о

О

О

 

о о о о

о о

о

о

о

о о

О

о

Я оо оСЧ

о

o ’

 

ю

ю

ю

LO

 

см

см

СМ

 

о

о

о

о

 

V/ V/ V V

 

Ю

LO

LO

LO

U

—■

СМ

см

и

о "

О

о "

о *

 

V

V

ѵ /

V /

1 1 1 1

QX.

s

а .

 

ю

1 ,

 

о

 

см

 

CU

1

о

1

 

 

8 0

о

X

 

V

00

 

 

 

0 ,

о

I

о

ю Ф

СМ

-

- О

о ___

ю

о

ю см

Ю ф

см-

о __

о

I о

о ф

о -

 

 

 

о

 

1

 

 

СГ>

1

— 0 ,

7 о 1

о 1

— 0 ,

4 5

о

о

о

6 0

00

со

со

0 ,

о

о

о

0 ,

 

 

ю

ю

о

о

о

о

о

го о

о

о

о

о

 

 

со

со

со

00

GO

со

— 1

0 0

со

0 0

00

0 0

оо

 

 

о 1

о 1

о 1

о 1

о 1 1

—«

о 1

о 1

о 1

о 1

_

S

 

1

1

1

 

 

ю

т о

о

но о

о

о

 

о

г-) о

о

о

 

 

со

со ю

ю

со ю оо ю

ю

ю Ю

ф

ф

 

 

о

о

о

о

о

 

о

о

 

о

о

о

 

 

м

h -

м

м

со

о

о

г -

h -

с»-

г -

о

о

 

 

со

со

со

со

г -

CN

со

со

со

со

Г "

п -

 

 

о

о

о

о

о

о

— о

1

о "

о

о

о

о

00

 

1

1

1

1

1

1

1

 

1

1

1

1

1

 

 

г -

t"-

г -

Г -

г -

о

о

г -

h -

г -

h -

о

о

 

 

—'

 

—'

Ф

СП

—-

 

ф

ф

 

 

о

о

о

о

о

о

о

о

 

о "

о

о

о

о

 

 

ф

см

о

о

оо

о

ю

ф

ф

LO

ф

00

 

 

 

ф

ю

ф

ф

оо

ф

ф

Ф

ф

со

со

и

 

о 1

о 1

о 1

о 1

о 1

о

о1

о 1 о 1

о 1

о 1

о 1

о 1

 

 

м

I'-

см

см

ф

см

оо

СО

СО

г-*-

со

см

см

 

 

о

 

СО

Ф

со

см

со

со

со

со

со

 

 

о

о

о

о

о

о

о

о

 

о

о

о

о

о

5 =

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

г :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С в

g

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

и

и

п я и

о

о

Ю Ю о

 

и

 

 

 

а

 

см

см

 

С-ч

 

 

X

X

U

U

с о

У

 

 

 

 

 

U X X

X

X

X

X X

* 2

а

 

 

 

 

 

со С ■> о

 

о

о

о

ю

LO

О. *

со

 

 

 

 

 

СО

со

ф

ф

ф

ф

со

со

Точность труб характеризуется следующими допускае­ мыми отклонениями, %:

 

 

Обычная

Повышен-

 

 

точность

ная точ­

 

 

 

ность

По наружному

диаметру

 

При диаметре, мм:

± 1,0

± 0,8

50—2 1 9 ...............................

Более 219 ...........................

±1,25

± 1,0

По толщине стенки

 

При ее величине, мм:

±12,5

±10

менее

15 ...........................

более

15

—15,0

± 8

±12,5

Овальность и разностенность труб должны быть в пределах допускаемых отклонений по диаметру и тол­ щине стенки, а кривизна труб на участке любой длины в зависимости от толщины стенки — не более:

Толщина стенки, м м ...............

До 20

20—30

Свыше 30

Кривизна, мм/м ...................

1,5

2

4

Для производства труб на пилигримовых установках применяют стали марок 10, 20, 35,. 45, 36Г2С, 40ХНМ. и д.р. (табл. 7).

Обсадные трубы и муфты к ним изготовляют из ста­ ли с содержанием серы и фосфора не более 0,045% каж­ дого, мышьяка не более 0,15%- Сталь разделяют на группы прочности (табл. 8).

 

Т а б л и ц а

8

 

 

 

 

 

 

 

Механические свойства стали по группам прочности

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное

удли­

Группа

Предел прочности

 

Предел текучести с

,

нение,

%

при растяжении

G

,

 

 

прочности

Мн/м2

(кГ/мм*)

 

 

 

Мн/м2

(кГ/мм2)

 

 

 

 

 

 

 

65

ôio

 

 

 

 

 

 

 

 

с

550

(55)

 

 

320

(32)

 

18

14

д

650

(65)

 

 

380

(38)

 

16

12

к

700

(70)

 

 

500

(50)

 

12

10

Е

750

(75)

 

 

550

(55)

 

12

10

Л

800

(80)

 

 

650

(65)

 

12

10

М

900

(90)

 

 

750

(75)

 

12

10

Р

1100

(ПО)

 

 

950

(95)

 

12

10

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ