книги из ГПНТБ / Алексеев Н.И. Трубопроводчик судовой учеб. пособие

С помощью этих шаблонов изготовляют постоянные гибочные (жесткие) шаблоны из стальных труб диаметром 22—32 мм, раскреп­ ляемых распорками или ребрами жесткости.

Гибку труб системы главного пара осуществляют после проверки этих шаблонов по месту.

§ 15. Гибка труб по шаблонам

Гибка — одна из основных операций, определяющих качество изделия — выполняется с целью придания трубе требуемой геоме­ трической формы, соответствующей конфигурации шаблона. Гибке сопутствует ряд подготовительных и заключительных технологи­ ческих или контрольных операций: термообработка, предваритель­ ная очистка, отрезка, контроль качества гибки и т. п.

По виду работы гибка делится на холодную и горячую.

Наиболее распространенными в судостроении являются следую­ щие способы гибки труб:

холодная — на станках наматыванием; на приспособлениях об­ каткой; на станках вальцовкой;

горячая — на плите с нагревом в горнах (печах); на станках с ин­ дукционным нагревом; гибка компенсаторов.

Широкое применение получила холодная гибка труб на станках и приспособлениях, охватывающая 85—95% всех трубогибочных ра­ бот. К ее преимуществам относятся хорошее' качество погибов, вы­ сокая производительность труда, отсутствие необходимости приме­

нения нагрева и наполнителей, улучшение условий и удешевление работы.

Однако в ряде случаев при необходимости выполнения неунифи­ цированных радиусов погибов, сложной конфигурации труб, не позволяющей произвести холодную гибку на трубогибочных станках, а также при отсутствии станков достаточной мощности для гибки труб больших диаметров или требуемой оснастки производится горячая гибка. При этом следует учитывать, что горячая гибка на плите должна применяться в исключительных случаях.

Основные недостатки горячей гибки заключаются в том, что при­ менение нагрева может вызвать ухудшение физико-механических свойств металла труб при перегреве и более низкое качество погибов при гибке на плите за счет неравномерного утонения затылочной части и уменьшения живого сечения трубы вследствие посадки ме­ талла в процессе правки гофров и вмятин.

Подготовка труб н гибке

Приемка на склад судостроительного предприятия и хранение труб. Операция приемки поступившей на склад партии труб осу­ ществляется работниками бюро внешней приемки ОТК и произво­ дится только при наличии сертификата, удостоверяющего соответ­ ствие труб требованиям ГОСТ, технических условий или заказной документации.

50

Проверка заключается в установлении соответствия сертификат­ ных данных требованиям ГОСТ, ТУ и заказных ведомостей на по­ ставку труб. На предприятие должны поставляться трубы, выдер­ жавшие определенные испытания. Испытания делятся на две группы: обязательные, предусмотренные ГОСТ или ТУ, и факультативные, выполняемые согласно ГОСТ или ТУ только по требованию потре­ бителя. В последнем случае необходимость проведения испытаний оговаривается в заказной документации.

Для примера перечислим некоторые виды испытаний': на гидрав­ лическое давление, загиб, раздачу, сплющивание, бортование, межкристаллитную коррозию и др.

Для труб, не имеющих сертификата, выполняют лабораторную проверку химического состава и механических свойств и технологи­ ческие испытания, а также проверяют размеры и состояние их по­ верхностей (лабораторная проверка и технологические испытания водогазопроводных труб необязательны).

С целью защиты поверхностей труб от влияния атмосферных усло­ вий их хранение следует осуществлять в закрытых помещениях или в худшем случае под навесом. Склады оборудуют стеллажами с ячей­ ками и подъемно-транспортными средствами. Укладку труб выпол­ няют по маркам материалов и типоразмерам. Стеллажи для хранения труб из цветных металлов и сплавов облицовывают деревом или дру­ гими мягкими материалами.

При погрузо-разгрузочных операциях необходимо применять

рациональные способы стропления связок труб, исключающие их повреждение.

Приемка труб со склада предприятия, доставка и хранение труб на складе трубомедницкого цеха. В трубомедницкий цех принимают трубы со склада предприятия по выпискам из сертификата и при наличии на трубах маркировки. Трубы на склад цеха доставляют с помощью автомашин, автокаров, железнодорожного транспорта и т. п. Удобно перевозить трубы в контейнерах автолесовозами.

Современный трубомедницкий цех должен иметь механизирован­ ный склад труб, находящийся на территории цеха или. вблизи него. На таком складе поиск необходимых труб, извлечение их из ячеек, укладка на транспортер и доставка в цех осуществляются с помощью специальных автоматизированных или механизированных устройств. Хранение труб на складе цеха должно удовлетворять требованиям, изложенным выше.

Проверка труб перед запуском в производство. Доставленные в цех трубы перед запуском в работу подвергаются осмотру для опреде­ ления состояния их поверхностей.

Особые требования предъявляются к трубам, предназначенным для систем главного и вспомогательного пара. При осмотре этих труб, производимом ОТК, проверяют:

наличие маркировки и клейм ОТК предприятия-поставщика; соответствие размеров наружного диаметра, толщины стенки

иовальности требованиям ГОСТ и ТУ (наружный диаметр замеряется

вдвух-трех местах по длине трубы, а толщина стенки — с обоих

концов трубы в четырех точках, расположенных во взаимно перпен­ дикулярных плоскостях);

соответствие качества наружной и внутренней поверхностей требованиям ГОСТ и ТУ; при этом наружная поверхность осматри­ вается невооруженным глазом, а внутренняя — с помощью специаль­ ных приборов, перископов или низковольтной лампы и зеркала; поверхности труб должны быть чистыми, не допускается наличие плен и рванин, закатов, трещин, глубоких вмятин, травильной сыпи, окалины, острых рисок и других поверхностных дефектов;

содержание углерода и легирующих элементов в материале труб.

Перед осмотром производится очистка труб от загрязнений с по­ мощью сжатого воздуха.

Расконсервация и предварительная очистка труб. Часть труб,

поступающих на предприятие, покрыта консервирующей смазкой, предохраняющей их от коррозии. Перед запуском в работу такие трубы подвергают обезжириванию для удаления смазки.

К чистоте внутренней поверхности труб систем главного и вспо­ могательного пара и масляной системы предъявляются высокие тре­ бования. Так как после гибки очистка внутренней поверхности труб значительно усложняется, перед запуском в работу трубы, имеющие окалину или окисления, должны проходить предварительную очи­

стку — химическую (травлением) и в случае необходимости дробе­ струйную.

На многих предприятиях предварительной очистке подвергаются

также трубы топливных систем, систем гидроприводов, сжатого воздуха и т. д.

При наличии прокатной пленки рекомендуется выполнять пред­

варительную очистку труб всех систем, изготовляемых из углеро­ дистой стали.

Непосредственно перед началом работы все трубы очищают от грязи и влаги, затем продувают сжатым воздухом.

Термическая обработка труб. Для снятия внутренних напряже­ ний и улучшения механических свойств, в частности, для придания материалу необходимой пластичности, трубы, предназначенные для холодной гибки, должны проходить термообработку.

Вид термообработки зависит от марки материала труб. Так, стали марок 15ХМ и 12Х1МФ подвергают нормализации с последую­ щим высоким отпуском, медь марки МЗр и медно-никелевый сплав

марки МНЖ5-1 — отжигу и т. д. Режимы термообработки указаны в табл. 5.

На судостроительных предприятиях обычно выполняют термо­ обработку только медных, медно-никелевых, латунных труб и труб из алюминиевого сплава марки АД1 (М), поскольку все стальные (кроме водогазопроводных, не требующих термообработки) и биме­ таллические трубы поставляются в термообработанном состоянии.

Трубы из латуни поставляют в полутвердом состоянии, трубы из алюминиевых сплавов — в отожженном. Перед холодной гибкой подвергаются термообработке: трубы из латуни — отжигу, трубы из алюминиевого сплава АД1 (М) — закалке (непосредственно

52

перед гибкой)* по режимам, приведенным в табл. 5. Нагрев под за­ калку труб из сплава АДГ (М) осуществляют в селитровых ваннах.

Термическую обработку медных, медно-никелевых и латунных труб (в случае необходимости стальных и биметаллических) про­ изводят в электрических и газопламенных печах или на установках для индукционного нагрева, оборудованных самопишущими пиро­ метрами либо термопарами. Проверка режимов термообработки осуществляется ОТК (для труб систем главного и вспомогательного пара), а также производственными мастерами или бригадирами (для труб всех остальных систем). Если печи не имеют самопишущих пи­

рометров, режимы фиксируются пирометристом с помощью термо­ пары или пирометра.

В случае отсутствия печей отжиг допускается выполнять в местах погибов труб с нагревом в электрических и газовых горнах или ацетилено-кислородными горелками; температура нагрева контро­ лируется.

Для отжига медных, медно-никелевых и латунных труб перед хо­ лодной гибкой используют электропечь СЗП-295.

Техническая характеристика электропечи СЗП-295

Привод роликового пода печи и открытие заслонки загрузочного окна механизированы, что существенно ускоряет и облегчает загру­ зочно-разгрузочные операции.

Снаружи перед заслонкой установлено трубчатое перфорирован­ ное кольцо, соединенное с водопроводом и служащее для быстрого охлаждения труб после отжига.

В цехах, имеющих установки тока высокой частоты, для отжига труб можно применять инду-кционный нагрев. Установка для отжига медных и медно-никелевых труб состоит из индуктора, спираль ко­ торого охлаждается водой, и собранного из секций рольганга, при­ водимого в движение цепной передачей от электродвигателя и имею­ щего пневмосбрасыватель. Отжиг выполняется за один проход.

54

Разметка заготовок труб. Целью этой операции, выполняемой перед гибкой, является определение длины заготовок труб, разметка их для гибки, обеспечение рационального раскроя и разрезка заго­ товки в случае невозможности гибки нескольких труб из одной за­ готовки.

Длина заготовки складывается из развернутой длины самой трубы и технологических припусков. Длину трубы определяют обка­ тыванием по ее образующей проволочного шаблона. Технологические припуски можно разбить на две группы: припуски на гибку и п ро ­ пуски на прочие операции.

К первой группе относятся припуски на зажим трубы в трубоги­ бочном станке, на неточности гибки труб в двух и более плоскостях погибов, на забивку пробки и предупреждение ее сгорания при на­ греве и на перекос торцов (утягивание кромок) трубы в процессе гибки при наличии погиба на ее конце.

Вторая группа включает припуски на неточность замеров заго­ товки, на отрезку и погрешности резки, на отбортовку концов трубы под свободный фланец и по фаске приварного фланца или кольца, а также на пригонку забойных труб.

Установлены следующие нормы припусков, принимаемых при изготовлении труб по проволочным шаблонам:

на зажим трубы во вкладыше (сухаре) трубогибочного станка — 1,0—1,5 наружного диаметра трубы;

на точность измерения заготовок — 10—50 мм; на резку — 3—5 мм;

на отбортовку конца трубы под свободный фланец — опреде­ ляется опытным путем (см. табл. 13);

на пригонку по месту забойных труб — 20—100 мм на одном или в случае необходимости на обоих концах трубы.

Однако следует учитывать, что припуски при горячей гибке и пригонке забойных труб носят индивидуальный характер и зависят соответственно от конкретной формы трубы, насыщенности помеще­ ния, где производится пригонка, и степени допущенных погрешностей при изготовлении незабойных труб этой же трассы.

В связи с тем, что длина изготовляемого по месту шаблона огра­ ничивается привалочными плоскостями присоединительных мест, между которыми он изгибается, при разметке трубы по шаблону сле­ дует уменьшить ее длину на величину выступающих за концы трубы участков деталей соединения (например, на величину I, рис. 20)

и на толщину прокладки.

Таким образом, на заготовке размечают мелом длину трубы с уче­ том припусков и размеров выступающих участков деталей соеди­ нений (таких, как приварные стальные фланцы и кольца, ниппели и штуцера путевые), а также начало и конец каждого погиба для труб, предназначенных к горячей гибке на плите.

При разметке нескольких труб на одной заготовке ориентиро­ вочно намечают места их разрезки. Если такая заготовка до гибки не разрезается (например, заготовки, изгибаемые на бездорновых трубогибочных станках и ручных трубогибах), вышеуказанные тех-

55

нологические припуски на гибку принимаются на всю заготовку, а не на каждую трубу, входящую в нее. Однако в местах разрезки

должен быть предусмотрен припуск, обеспечивающий возможность механизированной резки труб.

Заготовки, предназначенные для горячей гибки на плите, разме­ чают после набивки их песком.

Отрезка труб. Характерной особенностью оборудования, приме­ няемого для отрезки, является неподвижное состояние обрезаемой трубы, что позволяет производить отрезку прямых и изогнутых труб.

Исключение составляют газорезательные установки и роликовые труооотрезиые станки (марок ВМС-31 и ВМС-32), предназначенные

ствляется с помощью гидромеханического устройства. Станки обес­ печивают чистую поверхность реза.

Станок модели 8Б-67 имеет электромеханический главный привод и гидравлическую (бесступенчатую) подачу пильного диска, позво­ ляющую предохранять режущие кромки зубьев пилы от поломки.

Абразивно-отрезные станки маятникового (балансирного) типа широко применяются для отрезки труб малых и средних диаметров (как правило, до 76 мм) из материалов всех марок, обеспечивают хорошее качество поверхности разреза при высокой скорости резания.

Диаметр абразивных кругов от 300 до 400 мм; скорость резания 45— 70 м/с.

Крепление труб часто осуществляется с помощью пневматических тисков, которые могут быть выполнены поворотными (для обрезки гнутых труб). Так как усилие резания на этих станках невелико,

56

На ножовочных станках (моделей 872, 872А, 872М и др.) отрезают трубы из стали, биметалла, меди, медно-никелевых и алюминиевых сплавов и латуни диаметром до 250 мм. Резка, выполняемая ножовоч­ ным полотном, может производиться под углом к оси трубы в пре­ делах от 90 до 15°. Совершающий возвратно-поступательное движение пильный диск с укрепленным в нем ножовочным полотном на обрат­ ном (холостом) ходу поднимается, а на прямом (рабочем) — опу­ скается, что значительно уменьшает износ полотна. Подъем, опу­ скание и рабочая подача пильной рамы при резке осуществляются от гидропривода. Давление полотна на разрезаемую трубу увели­ чивается к середине рабочего хода и уменьшается к его концу. Станок имеет систему охлаждения полотна маслом.

Вследствие невысоких скоростей резания ножовочные пилы обес­ печивают чистую поверхность реза.

Широко распространены вертикальные ленточнопильные станки

для резки медных и латунных труб, а также труб из алюминиевых сплавов. Режущим инструментом является бесконечное стальное лен­ точное полотно, надетое на два вращающихся шкива больших раз­ меров (до 1000 мм). Станки могут быть простыми без наклона стола (ЛС-70, ЛС-80) и универсальными с наклоном стола. Ленточные полотна изготовляют из углеродистых, легированных (молибденовой, хромистой и др.) и быстрорежущих сталей; последние обладают наи­ большей стойкостью и более производительны. Ширина полотна — до 25 мм, толщина — порядка 1 мм. Зубья, высотой около 1,5 мм и разведенные до 0,5 мм на сторону, подвергаются закалке. Концы полотна спаяны твердым припоем.

На станках, имеющих регулирование скорости резания, можно производить резку медно-никелевых и стальных труб (специальными полотнами на пониженных скоростях резания). Вертикальные лен­ точнопильные станки обладают высокой производительностью и

58

обеспечивают хорошее качество реза (мелкие заусенцы легко сни­ маются шабером).

Недостатком конструкции этих станков является наличие ручной подачи трубы, вследствие чего на трубах больших диаметров трудно получить прямолинейный рез, перпендикулярный к оси трубы. Кроме того, диаметр шкива ленточной пилы, определяющий рас­ стояние между двумя ее ветвями, ограничивает длину участка трубы, размещаемого на столе, что часто приводит к необходимости выпол­ нения предварительного косого реза.

При работе на этих станках особенно необходимо строго выпол­ нять правила техники безопасности.

На некоторых предприятиях используют горизонтальные лен­ точнопильные станки СРТ для резки труб из цветных металлов и сплавов, а также для резки стальных труб и для отрезки секторов под любым углом.

Шкивы, на которые натянуто ленточное полотно, горизонтально расположены на качающемся хоботе, опускающимся под действием собственного веса. Таким образом, полотно автоматически подается на неподвижно закрепленную в зажиме трубу.

Станок обеспечивает хорошее качество реза и высокую произво­ дительность. Так, резка медной трубы диаметром 105x2,5 выпол­ няется за 10 с, а стальной трубы диаметром 89x3 — за 60 с.

Газорезательные установки служат для фасонной обрезки труб из стали, меди и цветных сплавов при изготовлении отростков и секто­ ров, вырезки отверстий в трубах под отростки, а также для прямой резки заготовок толстостенных труб больших диаметров. Качество реза удовлетворительное.

На рис. 22 показана установка для фасонной газовой резки труб. Отрезка может осуществляться с одновременной разделкой фасок под углом от 45 до 90°. Обработка стальных труб выполняется аце­ тилено-кислородной резкой, труб из меди и цветных сплавов — газо­

59