ITMI971233A1

ITMI971233A1 - METHOD TO OBTAIN PERFORATED PIPE WITH RECOVERY OF INTERNAL CORE USED TO MAKE ANOTHER PERFORATED PIPE

Info

Publication number: ITMI971233A1
Application number: IT97MI001233A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Poggio
Original assignee: Italian Butt Welding Fittings
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1998-11-26
Also published as: IT1292004B1; ITMI971233A0

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzióne Description of an invention patent

Forma oggetto del presente trovato un metodo secondo il preambolo della rivendicazione indipendente corrispondente. Forma altresì oggetto del trovato un tubo forato ottenuto con tale metodo . The present invention relates to a method according to the preamble of the corresponding independent claim. The invention also relates to a perforated tube obtained with this method.

I tubi usualmente in acciaio (ovvero dei prodotti aventi particolari specifiche meccaniche ed idrauliche comprovate e testate mediante opportune e note prove idrauliche e trattamenti termici) vengono ottenuti mediante foratura di barre piene. Tale foratura viene eseguita con opportuno utensile che realizza in ogni barra lavorata un foro (passante) delle dimensioni (diametro) volute. Tubes usually made of steel (ie products having particular mechanical and hydraulic specifications proven and tested by suitable and known hydraulic tests and heat treatments) are obtained by drilling solid bars. This drilling is performed with a suitable tool that makes a (through) hole of the desired dimensions (diameter) in each machined bar.

L'operazione sopra citata consente di realizzare i tubi desiderati, ma comporta anche un notevole scarto di materiale (usualmente acciaio): nella foratura, infatti, l'utensile distrugge l'anima interna della barra che pertanto diventa limatura e solo come tale può èssere recuperata. Tale limatura, tuttavia, è un materiale di scarto ed ha un valore commerciale di molto inferiore al valore commerciale di una barra o di un tubò di pari peso. Conseguentemente, l'operazione di foratura è in sè un'operazione intrinsecamente scarsamente economica ed il cui costo deve essere necessariamente controbilanciato da un conseguente elevato costo del prodotto (tubo) finito. The aforementioned operation makes it possible to create the desired tubes, but also involves a considerable waste of material (usually steel): in fact, in the drilling, the tool destroys the internal core of the bar which therefore becomes filing and only as such can it be recovered. This filing, however, is a waste material and has a commercial value much lower than the commercial value of a bar or tube of the same weight. Consequently, the drilling operation is in itself an intrinsically scarcely economical operation and the cost of which must necessarily be counterbalanced by a consequent high cost of the finished product (tube).

Esistono altri metodi per ottenere un tubo d'acciaio partendo da una barra piena. Tali metodi, tuttavia, presentano costi di attuazione notevoli ed impianti di elevate dimensioni. Conseguentemente, anche tali altri metodi (come quello d'estrusione) comportano la necessità di impiegare capitali notevoli per l'istallazione di una struttura industriale produttiva, spazi notevoli per la realizzazione di tale struttura, e costi del prodotto (tubo) non trascurabili. There are other methods of making a steel pipe from a solid bar. However, these methods have considerable implementation costs and large plants. Consequently, even these other methods (such as extrusion) involve the need to employ considerable capital for the installation of a productive industrial structure, considerable space for the construction of such a structure, and non-negligible product (tube) costs.

Scopo del presente trovato è quello di offrire un metodo per realizzare un tubo a partire da una barra piena, preferibilmente in acciaio, che sia perfezionato rispetto alle metodologie note di realizzazione di un tale tubo. The object of the present invention is to offer a method for making a tube starting from a solid bar, preferably made of steel, which is improved with respect to known methods for manufacturing such a tube.

In particolare, scopo del trovato è quello di offrire un metodo del tipo citato che consenta il recupero del materiale asportato per la realizzazione di un tubo avente dimensioni opportune, tale materiale asportato potendo essere impiegato per la realizzazione di almeno un secondo (e quindi anche un terzo) tubo di dimensioni (diametro) inferiori. In particular, the object of the invention is to offer a method of the aforementioned type which allows the recovery of the material removed for the production of a tube having suitable dimensions, this material removed being able to be used for the production of at least one second (and therefore also a third) tube of smaller size (diameter).

Un altro scopo è quello di offrire un metodo del tipo citato la cui attuazione presenti costi contenuti ed attrezzature di dimensioni contenute. Un altro scopo è quello di fornire un tubo ottenuto col metodo sopra citato che sia di affidabile impiego e presenti costi contenuti. Another object is to offer a method of the aforementioned type whose implementation has low costs and small equipment. Another object is to provide a tube obtained with the aforementioned method which is of reliable use and has low costs.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un metodo e da un tubo secondo le rivendicazioni allegate. Per una miglior comprensione del presente trovato si allega a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, il seguente disegno, in cui: These and other objects which will be evident to the skilled in the art are achieved by a method and a tube according to the attached claims. For a better understanding of the present invention, the following drawing is attached purely by way of non-limiting example, in which:

la figura 1 rappresenta un tubo durante una fase intermedia del suo ottenimento; e Figure 1 represents a tube during an intermediate stage of its production; And

la figura 2 rappresenta un tubo durante una diversa fase di attuazione del metodo per il suo ottenimento. Figure 2 represents a tube during a different stage of implementation of the method for obtaining it.

Con riferimento alle citate figure, un tubo 1 viene ottenuto a partire da una barra forgiata piena in acciaio. Quest'ultimo può essere un qualsiasi acciaio, al carbonio, legato al cromo/molibdeno, inossidabile, in lega speciale ferritica, austenitica, superaustenitica, di nickel, speciale, resistente alla corrosione. L'ottenimento del tubo 1 attraverso il metodo secondo il trovato prevede una prima foratura della barra eseguita, sino a realizzare un foro,cieco 3 con profondità compresa preferibilmente tra 100 mm e 200 mm, lungo l'asse della barra. Tale foratura segue tuttavia una fase preliminare d'esame della barra per la ricerca di eventuali difetti superficiali ed un eventuale esame con prove non distruttive per la verifica di eventuali difetti interni (microcavità o microfessurazioni) della barra stessa. With reference to the aforementioned figures, a tube 1 is obtained starting from a solid forged steel bar. The latter can be any steel, carbon, chromium / molybdenum alloy, stainless steel, in a special ferritic, austenitic, super-austenitic, nickel, special, corrosion-resistant alloy. To obtain the tube 1 by means of the method according to the invention, a first drilling of the bar is carried out, until a blind hole 3 is made with a depth preferably between 100 mm and 200 mm, along the axis of the bar. However, this drilling follows a preliminary phase of examination of the bar to search for any surface defects and a possible examination with non-destructive tests to verify any internal defects (microcavities or micro-cracks) of the bar itself.

Successivamente la barra così ottenuta viene sottoposta ad un trattamento termico atto a renderla malleabile e quindi lavorabile. Tale trattamento prevede un riscaldamento lento eseguito in forno della barra (con gradienti termici compresi tra 70°C e 200 “C per ora) sino a portare la temperatura del forno a valori preferibilmente compresi tra 510°C e 610“C. Tali condizioni di temperatura vengono quindi mantenute per un periodo di diverse ore, preferibilmente tra 5 e 10 ore in funzione del diametro della barra. Al termine. Subsequently, the bar thus obtained is subjected to a heat treatment to make it malleable and therefore workable. This treatment involves a slow heating of the bar carried out in an oven (with thermal gradients between 70 ° C and 200 “C per hour) until the temperature of the oven is brought to values preferably between 510 ° C and 610“ C. These temperature conditions are then maintained for a period of several hours, preferably between 5 and 10 hours depending on the diameter of the bar. At the end.

quest 'ultima viene estratta dal forno e viene lasciata raffreddare in aria. the latter is extracted from the oven and left to cool in the air.

La barra viene quindi sottoposta a foratura mediante carotatura eseguita utilizzando un utensile (in sè noto) presentante due lunette di supporto tondo ed un adduttore all'estremità di foratura con anelli di tenuta per l'invio è lo scarico di olio di refrigerazione e rimozione dei truccioli di taglio. L'utensile comprende inoltre una asta portapunta forata per lo scarico dell'olio e filettata all'estremità cooperante con la barra. The bar is then subjected to drilling by coring performed using a tool (known per se) having two round support lunettes and a lead at the drilling end with sealing rings for sending and discharging refrigeration oil and removing the cutting shavings. The tool also comprises a drill-holder rod with a hole for draining the oil and threaded at the end cooperating with the bar.

La foratura consente di ottenere il foro interno 2 entro la barra avente le dimensioni desiderate e di recuperare un'anima interna 4 della barra che successivamente, in funzione del suo diametro, potrà essere sottoposta a foratura con utensile analogo a quello sopra citato. In tal modo possono essere forate barre aventi diametro da poche decine di millimetri (ad esempio 20 mm) sino, ad esempio, a 1000-1100 mm; il foro in esse realizzato potrà essere di pochi millimetri o di varie centinaia di millimetri di diametro, ad esempio 650-850 mm. In funzione pertanto delle dimensioni delle barre, quindi, l'operazione di foratura mediante carotatura può consentire di ottenere un'anima interna o barra che può essere sottoposto ad ulteriore carotatura con recupero di anima interna. Quest 'ultima può essere ulteriormente forata con..le stesse modalità sopra descritte, e così via sino a giungere, con "carotature successive", all 'ottenimento di una anima o barra avente dimensioni tali da non poter essere più sottoposta a "carotatura", ma semplicemente a foratura con tecniche usuali senza recupero di anima interna. Pertanto da una sola barra di elevato diametro possono essere ottenute una pluralità di tubi con diametro decrescente. The drilling allows to obtain the internal hole 2 within the bar having the desired dimensions and to recover an internal core 4 of the bar which, according to its diameter, can subsequently be subjected to drilling with a tool similar to the one mentioned above. In this way bars having a diameter from a few tens of millimeters (for example 20 mm) up to, for example, 1000-1100 mm can be drilled; the hole made in them may be a few millimeters or several hundred millimeters in diameter, for example 650-850 mm. Therefore, depending on the size of the bars, the drilling operation by coring can make it possible to obtain an internal core or bar which can be subjected to further coring with recovery of the internal core. The latter can be further drilled with the same methods described above, and so on until, with "successive coring", a core or bar with dimensions such that it can no longer be subjected to "coring" is obtained. , but simply by drilling with usual techniques without recovery of the internal core. Therefore a plurality of tubes with decreasing diameter can be obtained from a single large diameter bar.

Dopo aver eseguito la foratura della barra mediante la sopra citata "carotatura", l'anima 4 viene asportata ed il tubo così ottenuto viene sottoposto a lavorazioni di lappatura interna al fine di. ottenere il diametro interno delle dimensioni volute e con le tolleranze richieste. Successivamente, il tubo viene sottoposto a lavaggio e sgrassaggio sia esternamente che internamente e quindi viene sottoposto ad un trattamento termico finale di solubilizzazione o bonifica. Ciò al fine di ottenere le caratteristiche ottimali dell'acciaio che compone tale tubo sia in termini di resistenza meccanica che di resistenza alla corrosione. A titolo di esempio, un tubo in acciaio austenitico oppure in leghe di nickel viene riscaldato rapidamente sino a 1000-12 00°C con gradienti massimi di 400°C all'ora con permanenza a tale temperatura per un periodo di tempo compreso tra 1.1 ora o 3 ore in funzione del diametro esterno. Successivamente il tubo viene raffreddato in acqua fredda (a temperatura di circa 20 °C) per vari minuti. After drilling the bar by means of the aforementioned "core drilling", the core 4 is removed and the tube thus obtained is subjected to internal lapping processes in order to. obtain the internal diameter of the desired dimensions and with the required tolerances. Subsequently, the tube is subjected to washing and degreasing both externally and internally and then it is subjected to a final solubilization or reclamation heat treatment. This is in order to obtain the optimal characteristics of the steel that makes up this pipe both in terms of mechanical strength and resistance to corrosion. By way of example, an austenitic steel or nickel alloy pipe is rapidly heated up to 1000-1200 ° C with maximum gradients of 400 ° C per hour with permanence at this temperature for a period of time between 1.1 hour. or 3 hours depending on the external diameter. Subsequently the tube is cooled in cold water (at a temperature of about 20 ° C) for several minutes.

Dopo il trattamento termico suddetto, il tubo viene sottoposto ad usuali controlli esterni, ad una raddrizzatura eventuale con stampo a ghigliottina per rimuovere le eventuali ovalizzazioni e portarle entro i limiti di tolleranza (1% di ovalizzazione massima e linearità entro 1-3 mm/m). Quindi, tale tubo viene sottoposto ad ulteriori controlli dimensionali ed a prove idrauliche a pressioni scelte in funzione del suo diametro e spessore in accordo alle norme di certificazione che il tubo deve soddisfare. Successivamente, il tubo viene sottoposto a smussatura delle estremità per consentire la sua saldatura ad altri tubi, ad un decapaggio finale e passivazione, a controlli non distruttivi finali e dimensionali. After the aforementioned heat treatment, the pipe is subjected to usual external checks, to a possible straightening with a guillotine mold to remove any ovalizations and bring them within the tolerance limits (1% of maximum ovality and linearity within 1-3 mm / m ). Then, this pipe is subjected to further dimensional checks and hydraulic tests at pressures chosen according to its diameter and thickness in accordance with the certification standards that the pipe must meet. Subsequently, the pipe is subjected to chamfering of the ends to allow its welding to other pipes, to a final pickling and passivation, to final and dimensional non-destructive checks.

Grazie al trovato, si ottengono tubi in acciaio di medio/grande diametro e spessore rilevante che soddisfano le norme più diverse; ciò partendo da una barra piena e con recupero di materiale che può essere utilizzato per realizzare altri tubi (o raccorderie per tubi) di diametro più ridotto. Thanks to the invention, steel pipes of medium / large diameter and relevant thickness are obtained which satisfy the most diverse standards; this starting from a solid bar and with recovery of material that can be used to make other tubes (or fittings for tubes) with a smaller diameter.

Claims

CLAIMS 1. Method for obtaining a perforated tube (1) starting from a solid bar, characterized by the fact of comprising a first phase in which the bar is drilled through coring so as to create a hole of the desired size in it and a cylindrical core (4) integral and full, and second phase in which said core is removed from the bar so as to free said hole (2).

2. Method according to claim 1, characterized in that the cylindrical core (4) is subjected to further drilling so as to make at least one further tube.

3. Method according to claim 2, characterized in that the drilling of the cylindrical core (4) is also obtained by coring with further recovery of the cylindrical core which is extracted from it.

4. Method according to the preceding claims, characterized in that before coring, the bar is axially drilled so as to create a blind hole in it.

5. Method referred to in. claim 4, characterized in that the blind hole has a limited length, preferably between 100 mm and 200 mm.

6. Method according to claim 1, characterized in that before coring, the bar is subjected to heat treatment to make it workable or to allow such coring.

7. Method according to claim 6, characterized in that the heat treatment comprises a slow heating in the oven up to a temperature of the latter between 500 ° C and 650 ° C, a maintenance of the bar at these temperatures for several hours according to its diameter.

8. Method according to claim 7, characterized in that after the heat treatment the bar is cooled in air.

9. Method according to claim 1, characterized in that after the drilling by coring and the recovery of the internal solid core (4), the tube (1) is subjected to internal lapping.

10. Method according to claim 9, characterized in that after the internal lapping, the tube (1) is subjected to heat recovery treatments.

11. Method according to claim 10, characterized in that after the heat treatment, the tube (1) is subjected to dimensional tolerance checks, to possible straightening to remove any ovalizations, to hydraulic tests, pickling and subsequent non-destructive tests.

12. Pipe obtained according to the method of the preceding claims.