CS259975B1 - Zařízení pro tepelné zpracování svařovaných trubek - Google Patents

Abstract

Zařízení pro tepelná zpracování svařovanýoh trubek je tvořeno nejméně jednou svisle stavitelnou kotoučovou elektrodou, rozdělenou dělíoí mezerou vyplněnou izolační hmotou na dvě části souměrně podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace. Na jejioh obvodu je vytvořen rádius shodného poloměru s poloměrem svařované trubky. Kotoučová elektroda je opatřena přívody od samostatného transformátoru, je přitlačována k povrchu svařované trubky nad oblast sváru, přičemž pr&ohodem elektrického proudu svarovým spojem doohází k ohřevu na žíhaoí teplotu.

Description

Vynález se týká zařízení pro tepelné zpracování evařovaných trubek ve svařovací lince.

Při současném stavu techniky ee provádí tepelné zpracování trubek, zejména normalizační žíhání svaru a přechodového pásma, v žihacích pecích. Hlavní nevýhodou je vysoká měrná spotřeba energie spojená s ohřevem celého objemu svařované trubky, zatímco je technologicky potřebné žíhat pouze oblast svaru. Rovněž známá zařízeni pro indukční ohřev svařovaných trubek pomocí příložných induktorů se vyznačují vysokou energetickou náročností a jejich hlavní nevýhodou je velká délka, která neumožňuje bez vysokých nákladů umístit je do stávajících svařovacích linek.

Uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny zařízením pro tepelné zpracování svařovaných trubek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení sestává z nejméně jedné svisle stavitelné kotoučové elektrody, rozdělené mezerou vyplněnou izolační hmotou na dvě části souměrné podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace, na jejíž obvodu je vytvořen rádius shodného poloměru s poloměrem ohřívané svařované trubky· Kotoučová elektroda je opatřena ‘přívody od samostatného transformátoru a je umístěna mezi svařovací uzel a kalibrační pořadí svařovací linky v rovině podélné osy svařované trubky nad oblasti svaru· — 2 —

Výhodou zařízení palle vynálezu je snížení energetické náročnosti ohřevu svařovaných trubek za účelem tepelného zpracování, při kterém je technologicky nutné žíhání pouze svarové oblasti. Umožňuje umístění mezi svařovací uzel a kalibrační pořadí, což má dále tu výhodu, že tepelně zpracovaná trubka je průchodem kalibračním pořadím vyrovnána.

Příklad konkrétního provedení zařízení pále vynálezu, sestávající ze tři kotoučových elektrod, je zt)áxoméh na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení znázorněno v rovině kolmé na podélnou osu trubky a na obr. 2 je zařízení znázorněno v nárysu.

Zařízení sestává ze tří kotoučových elektrod 2, uložených letmo a stavitelných v ose kolmé na osu svařované trubky 1 nad oblastí svaru 2. Kotoučové elektrody 2 jsou rozděleny dělící mezerou 4 vyplněnou izolační hmotou na dvě části, souměrné podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace, a na jejich obvodu je vytvořen rádius 2 shodného poloměru s poloměrem svařované trubky 1. Jsou opatřeny přívody 6 od samostatných transformátorů 9. Šipka 10 označuje směr otáčení kotoučových elektrod 2· Elektrický proud přes svar 2 od jedné ke druhé části kotoučové elektrody 2 je uzavřen po dráze Před kotoučové elektrody 2 Ó^e umístěn poháněný rotační ocelový kartáč 8 a součástí zářízení je mechanismus 11 k regulaci kalibru kotoučových elektrod 2» který sestává z profilového nože, uchyceného ve stavitelném držáku.

Kotoučové elektrody 2 jsou vyrobeny z materiálu β dobrou elektrickou vodivostí a odolností proti otěru, např. legované mědi nebo bronzu, jsou chlazeny vodou a jsou bez pohonu. Jejich otáčení ve směru šipek 10 je vyvozováno pohybující se svařovanou trubkou 1. Jsou svisle stavitelné z důvodů potřeby ohřevu svařovaných trubek 1 různých průměrů a vyvolání dostatečné přítlačné síly na jejich povrch. Velikost dělící mezery 4 je nastavitelná v závislosti na tlouštce stěry svařované trubky 1 a s její zvětšující se tlouštkou se zvětšuje. Průměr kotoučové elektrody 2 500 ^mm ® opotřebením se zmenšuje. Proud k ohřevu svaru 2 je přiváděn od samostatných transformátorů 2 přívody

6. Protože se ohřev provádí proudy vysoké intenzity je vhodné, aby transformátor 9 byl rotační. Ohřev je prováděn střídavým proudem síťové frekvence. Dobré účinnosti ohřevu je dosaženo, jestliže poměr průměru svařované trubky 1 k její tloušťce stěny je větší než 10 : 1, při rostoucím poměru účinnost vzrůstá.

Při použití více kotoučových elektrod £ je ohřev svařované trubky 1 na teplotu žíhání rozdělen do několika úseků.

Například při ohřevu ocelové trubky 4 114 x 4,25 mm o hmotnosti 11,5 kg/m na teplotu 950 °C ve svaru 2 a přechodovém pásmu, je spotřeba elektrické energie při předpokládané 75 % účinnosti 145,6 kWh/t, při rychlosti posuvu svařované trubky 1 30 m/min. Střední teploty stěny svařované trubky 1 jsou 675 °C.

K ohřevu trubky 1 na tyto hodnoty je nutno přivést teplo 3 013,46 kW, což odpovídá proudu o intenzitě I » 200,9 kA při napětí 15 V. Hmotnost kovu svařované trubky 1, který je zapotřebí ohřát na 950 °C je 1,5 % z celkové hmotnosti svařované trubky 1. Na úseku mezi 1. a 2. kotoučovou elektrodou 2 uskuteční ohřev oblasti svaru 2 svařované trubky 1 na teplotu 550 °C, průměrná teploty stěny trubky bude 262 °C. Na úseku mezi druhou a třetí kotoučovou elektrodou 2 bude oblast svaru 2 zahřáta na teplotu 750 °C, průměrná teplota stěny trubky dosáhne 489 °C, za třetí elektrodou 2 dosáhnou teploty ohřevu požadovaných hodnot. Při takovém rozdělení ohřevu do úseků bude potřebný tepelný příkon pro každý úsek přibližně stejný a bude činit 1 004,49 kW, což představuje proud o intenzitě 66,97 kA při napětí 15 V. Při uvedeném rozdělení ohřevu do úseků činí vzdálenost mezi první a druhou kotoučovou elektrodou £ 1950 mm a 1320 mm mezi druhou a třetí kotoučovou elektrodou £. Vzdálenost mezi jednotlivými kotoučovými elektrodami 2 přímo úměrná průřezu svařované trubky 1 a napětí na kotoučových elektrodách £ a nepřímo úměrná specifickému elektrickému odporu ohřívaného materiálu a intenzitě proudu.

Řešenípdle vynálezu možno využít u všech výrobců svařovaných trubek a k průběžnému ohřevu podélných svarů za účelem jejich tepelného zpracování.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Zařízení pro tepelné zpracování svařovaných trubek, zejména pro normalizační žíhání svaru a přechodového pásma, vyznačující se tím, že sestává z nejméně jedné svisle stavitelné kotoučové elektrody (5), rozdělené dělící mezerou (4) vyplněnou izolační hmotou na dvě části souměrné podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace, na jej/uí obvodu je vytvořen radiue (7) shodného poloměru s poloměrem svařované trubky (1), přičemž kotoučová elektroda (3) je opatřena přívody (6) od samostatného transformátoru (9) a je umístěna mezi svařovací uzel a kalibrační pořadí svařovací linky v rovině podélné osy svařované trubky (1) nad oblastí svaru (2).