RU2291904C1 - Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes - Google Patents
Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291904C1 RU2291904C1 RU2005122430/02A RU2005122430A RU2291904C1 RU 2291904 C1 RU2291904 C1 RU 2291904C1 RU 2005122430/02 A RU2005122430/02 A RU 2005122430/02A RU 2005122430 A RU2005122430 A RU 2005122430A RU 2291904 C1 RU2291904 C1 RU 2291904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- pipes
- zss
- induction heating
- heat treatment
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для производства бурильных труб с приваренными соединительными замками.The invention relates to pipe production and can be used for the production of drill pipes with welded joint locks.
Одной из основных проблем при производстве термоупрочненных бурильных труб с приваренными соединительными замками является обеспечение требуемых прочностных и пластических свойств металла в зоне сварного соединения (ЗСС) путем локальной термической обработки.One of the main problems in the production of heat-strengthened drill pipes with welded joint locks is the provision of the required strength and plastic properties of the metal in the welded joint zone (ZSS) by local heat treatment.
Известна поточная линия для изготовления бурильных труб с приваренными соединительными замками, где после приварки к трубам из стали 32Г2С замков из стали 40ХН зону сварного соединения шириной 50 мм нагревают в двух последовательно расположенных индукционных установках ИНН-100/24 до 880-900°С и охлаждают с двух сторон, отпуск при 650-680°С проводят в таких же установках (Блинов Ю.И., Усов В.А., Поповцев Ю.А. и др. Применение водо-воздушного охлаждения для закалки сварного соединения бурильных труб. // Сталь, 1989, №3, с.78-81).A well-known production line for the manufacture of drill pipes with welded joint locks, where after welding to the pipes made of 32G2S steel locks of steel 40XH, the welded joint area 50 mm wide is heated in two consecutive INN-100/24 induction units to 880-900 ° C and cooled on both sides, tempering at 650-680 ° С is carried out in the same facilities (Blinov Yu.I., Usov V.A., Popovtsev Yu.A. et al. Application of air-water cooling for hardening the welded joint of drill pipes. / / Steel, 1989, No. 3, p. 78-81).
Известен способ изготовления высокопрочных труб, реализованный в поточной линии, в которой к трубам приваривают соединительные замки, трубу в зоне сварки подвергают местной закалке с последующим отпуском (авт. св. СССР №186587, кл. 21 H, 32/10, опубл. БИ 1966, №19).A known method of manufacturing high-strength pipes, implemented in a production line in which connecting locks are welded to the pipes, the pipe in the welding zone is subjected to local hardening, followed by tempering (ed. St. USSR No. 186587, class 21 H, 32/10, publ. BI 1966, No. 19).
Известна линия, в которой участок соединения сразу же после сварки подвергают термической обработке (нормализации) в индукторе с нагрева токами высокой частоты (Колесник Б.П., Гузеватая Л.И., Скульский Ю.В. Производство бурильных труб с приваренными соединительными замками // Черная металлургия. Обзорная информация института "Черметинформация". Серия 8 (трубное производство). Информация №5. - Черметинформация. - 1969 - с.7.A known line in which the connection section is immediately subjected to heat treatment (normalization) in an inductor with heating with high-frequency currents (Kolesnik B.P., Guzevataya L.I., Skulsky Yu.V. Production of drill pipes with welded joint locks / / Ferrous metallurgy. Overview of the Chermetinformation Institute. Series 8 (pipe production). Information No. 5. - Chermetinformation. - 1969 - p.7.
Известна линия, в которой после приварки замков зона сварного шва подвергается термической обработке на длине 80-100 мм в двух индукторах: в первом - нормализации, во втором - отпуску (Стрижак В.И., Василенко С.Е. Производство высокопрочных труб за рубежом // Черная металлургия. Обзорная информация института "Черметинформация". Серия 8 (Трубное производство). Выпуск №2. - Черметинформация. - 1977, - с.8).A line is known in which, after welding the locks, the weld zone is subjected to heat treatment at a length of 80-100 mm in two inductors: in the first - normalization, in the second - tempering (Strizhak V.I., Vasilenko S.E. Production of high-strength pipes abroad // Ferrous metallurgy. Overview of the Chermetinformatsiya institute. Series 8 (Pipe production). Issue No. 2. - Chermetinformatsiya. - 1977, - p. 8).
Известна линия, в которой после сварки каждая бурильная труба H-Series компании Grant Prideco подвергается запатентованному процессу термообработки TUFF-WELD с закалкой и отпуском зоны сварного шва, подвергавшейся действию высоких температур во время сварки. Участок, перекрывающий зону сварки, нагревается индукционным способом до определенной температуры аустенизации. Форсунки для подачи воздуха располагаются у наружной и внутренней поверхностей, и закалка производится с принудительной подачей воздуха. Для получения гарантии полного отпуска более широкий участок подвергается повторному нагреву до соответствующей температуры отпуска при помощи индукционной катушки (Руйтнер Я., Мурадов А. Бурильные трубы Н-Series компании Grant Prideco. Влияние конструкции, материалов и процесса производства на эксплуатационные качества бурильных труб // Нефтяное хозяйство. -1995, №9, с.12-13).A line is known in which, after welding, each Grant Prideco H-Series drill pipe is subjected to the patented TUFF-WELD heat treatment process with quenching and tempering of the weld zone exposed to high temperatures during welding. The area overlapping the welding zone is heated by induction to a certain austenization temperature. Nozzles for air supply are located on the outer and inner surfaces, and hardening is performed with forced air supply. To obtain a guarantee of full tempering, the wider section is reheated to the appropriate tempering temperature using an induction coil (Ruytner Y., Muradov A. Grant Prideco H-Series drill pipes. The influence of the design, materials and production process on the drill pipe performance // Oil industry. -1995, No. 9, pp. 12-13).
Основным недостатком этих поточных линий является их малая производительность.The main disadvantage of these production lines is their low productivity.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является поточная линия для термической обработки ЗСС бурильных труб с приваренными соединительными замками, установленная в цехе Т-2 ОАО Синарский трубный завод (СинТЗ), (чертеж СинТЗ, МЧ 44673СБ "Дооборудование участка приварки замков и термообработки сварного шва бурильных труб", 1986, архив СинТЗ), включающая последовательно расположенные и связанные транспортными средствами машины приварки трением замковых соединений с одного и другого концов труб (см. чертеж фирмы "Thompson" - Англия. "Thompson Friction Welding, title "General Layout of Model 250 Friction Welding Drill Pipe Line", Drawing Number 21531/-, 21532/-SK1, 1984, архив СинТЗ), пост набора пакета из восьми труб и выравнивания в нем положения ЗСС перед термообработкой, камеру индукционного нагрева под нормализацию, камеру охлаждения с водяными или воздушными спрейерами, камеру индукционного нагрева под отпуск ЗСС - с одной стороны пакетов труб; пост выравнивания положения ЗСС перед термообработкой и аналогичные камеры индукционного нагрева под нормализацию, охлаждения, индукционного нагрева ЗСС под отпуск - с другой стороны пакетов труб (см. чертеж фирмы "Mannesman Demag Meer" "Transporteinrichtung Verguterei I und II", №03.01.309-00.000, 1986, архив СинТЗ). Повышение производительности в сравнении с вышеописанными линиями достигается за счет одновременной термической обработки в каждой из камер линии пакета из восьми труб.The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a production line for heat treatment of ZSS of drill pipes with welded joint locks, installed in the workshop T-2 of Sinarsky Pipe Plant OJSC (SinTZ), (SinTZ drawing, МЧ 44673СБ "Retrofitting of the weld-in area of the joints and heat treatment of a weld of drill pipes ", 1986, SinTZ archive), which includes sequentially located and connected by vehicles friction welding machines for tool joints from one and the other pipe ends (see drawing Thompson company - England. "Thompson Friction Welding, title" General Layout of Model 250 Friction Welding Drill Pipe Line ", Drawing Number 21531 / -, 21532 / -SK1, 1984, SinTZ archive), post of a set of eight pipes and alignment of the ZSS position in it before heat treatment, an induction heating chamber for normalization, a cooling chamber with water or air sprayers, an induction heating chamber for tempering of the ZSS - on one side of the pipe bundles; a post of equalization of the ZSS position before heat treatment and similar induction heating chambers for normalization, cooling induction heating of the ZSS under o Start - on the other hand a package tubes (see. drawing of the company "Mannesman Demag Meer" "Transporteinrichtung Verguterei I und II", No. 03.01.309-00.000, 1986, archive of SinTZ). The increase in productivity in comparison with the above lines is achieved due to the simultaneous heat treatment in each of the chambers of the line of a package of eight pipes.
Недостатками известной поточной линии, выбранной за прототип, являются: ограниченные возможности по режимам (только нормализация и отпуск), применяемым маркам стали, значительный разброс начальной температуры ЗСС бурильных труб, собранных в пакет перед термообработкой, что не позволяет получить стабильные прочностные и пластические свойства металла в ЗСС.The disadvantages of the known production line selected for the prototype are: limited capabilities by mode (only normalization and tempering), steel grades used, significant variation in the initial temperature of the ZSS of drill pipes assembled in a bag before heat treatment, which does not allow to obtain stable strength and plastic properties of the metal in the ZSS.
Устанавливаемые в камере охлаждения воздушные спрейеры позволяют в темпе работы линии охладить ЗСС только до температуры 450-550°С, что не обеспечивает полного распада аустенита в легированных Cr-Mo марках стали, применяемых для изготовления высокопрочных труб. Поэтому для охлаждения ЗСС до температуры завершения превращения перед отпуском требуется дополнительное технологическое время, что снижает производительность процесса. При использовании водяного охлаждения для закалки труб из легированных Cr-Мо марок стали существует опасность образования закалочных трещин.The air sprayers installed in the cooling chamber allow cooling the ZSS only to a temperature of 450-550 ° C at the pace of the line, which does not ensure complete decomposition of austenite in Cr-Mo alloyed steel grades used for the manufacture of high-strength pipes. Therefore, for the cooling of the ZSS to the temperature at which the conversion is completed before tempering, additional technological time is required, which reduces the productivity of the process. When using water cooling to harden pipes made of alloyed Cr-Mo steel grades, there is a risk of hardening cracks.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в расширении возможности линии термической обработки по обрабатываемому сортаменту, применяемым маркам стали, видам термической обработки и повышении уровня и стабильности достигаемых свойств ЗСС.The technical problem solved by the invention consists in expanding the capabilities of the heat treatment line for the processed product mix, the steel grades used, the types of heat treatment and increasing the level and stability of the achieved properties of ZSS.
Поставленная задача решается за счет того, что поточная линия термической обработки зоны сварного соединения бурильных труб, включающая последовательно расположенные и связанные транспортными средствами машины приварки трением замковых соединений с одного и другого концов труб, пост набора пакета и выравнивания положения ЗСС перед термообработкой, камеру индукционного нагрева под нормализацию, камеру охлаждения, камеру индукционного нагрева под отпуск ЗСС - с одной стороны труб, набранных в пакет, пост выравнивания положения ЗСС перед термообработкой, аналогичные камеры индукционного нагрева под нормализацию, охлаждения, индукционного нагрева под отпуск ЗСС - с другой стороны труб, набранных в пакет, снабжена системами водяного ламинарного охлаждения, размещенными на постах выравнивания положения ЗСС перед термообработкой, а в камерах охлаждения установлены спрейеры регулируемого двухстороннего водо-воздушного охлаждения ЗСС, в камерах нагрева под нормализацию размещены спрейеры ускоренного регулируемого охлаждения ЗСС, после первой машины приварки трением замковых соединений размещен спрейер охлаждения ЗСС.The problem is solved due to the fact that the production line of the heat treatment of the zone of welded joint of drill pipes, including sequentially located and connected by vehicles friction welding machines of tool joints from one and the other ends of the pipes, the post of a set of packages and alignment of the ZSS before heat treatment, induction heating chamber for normalization, a cooling chamber, an induction heating chamber for dispensing of ZSS - on one side of the pipes dialed into the package, the post of aligning the position of the ZSS per d heat treatment, similar chambers of induction heating for normalization, cooling, induction heating for tempering of ZSS - on the other side of the pipes assembled into a bag, it is equipped with water laminar cooling systems located at the alignment posts of ZSS before heat treatment, and adjustable two-way sprayers are installed in the cooling chambers water-air cooling of the ZSS, in the heating chambers under normalization placed sprayers of accelerated controlled cooling of the ZSS, after the first friction welding machine for Mkovy connections placed sprayer cooling ZSS.
Размещение на постах выравнивания положения ЗСС систем водяного ламинарного охлаждения (первая схема выравнивания температуры ЗСС) позволяет ликвидировать разброс температур ЗСС от трубы к трубе в пакете, наблюдаемый при запуске линии и в результате различных технологических остановок, при этом использование ламинарных струй снижает расход воды на охлаждение.The placement of water laminar cooling systems at the leveling posts (the first temperature balancing scheme), eliminates the temperature dispersion of the test tubes from pipe to pipe in the bag observed at the start of the line and as a result of various technological stops, while the use of laminar jets reduces the cooling water consumption .
Установка в камерах охлаждения спрейеров регулируемого двухстороннего водо-воздушного охлаждения ЗСС бурильных труб позволяет осуществить регламентированное охлаждение ЗСС до завершения распада аустенита. Скорость охлаждения определяется соотношением воды и воздуха в смеси, количеством и длительностью циклов, что позволяет регулировать скорость охлаждения в зависимости от толщины высадки и марки стали.The installation in the cooling chambers of sprayers of adjustable double-sided water-air cooling of the ZSS drill pipes allows for the regulated cooling of the ZSS until the decomposition of austenite is completed. The cooling rate is determined by the ratio of water and air in the mixture, the number and duration of cycles, which allows you to adjust the cooling rate depending on the thickness of the landing and steel grade.
Установка в камерах нагрева под нормализацию спрейеров ускоренного регулируемого охлаждения ЗСС позволяет после индукционного нагрева закалить ЗСС, что расширяет технологические возможности линии и повышает качество термообработки.The installation in the heating chambers for normalization of sprayers of accelerated controlled cooling of the ZSS makes it possible to harden the ZSS after induction heating, which extends the technological capabilities of the line and improves the quality of heat treatment.
Установка спрейера охлаждения ЗСС в потоке линии после первой машины приварки трением муфтового замкового соединения позволяет увеличить производительность линии при термообработке ЗСС с толщиной стенки более 20 мм. Так как при поточной работе линии длительность охлаждения ЗСС в позиции первого поста выравнивания ЗСС, где пакет набирается поштучно, меньше, чем в позиции второго, к которому направляют уже собранный пакет, то для охлаждения в позиции первого поста ЗСС труб с толщиной высадки более 20 мм необходимо дополнительное время, и установка спрейера после первой машины приварки трением позволяет в темпе работы линии обеспечить дополнительное необходимое охлаждение ЗСС со стороны муфты для труб с толщиной высадки более 20 мм без снижения производительности (вторая схема выравнивания температуры ЗСС).The installation of a ZSS cooling sprayer in the flow of the line after the first friction welding machine of the coupling lock connection allows increasing the line productivity during heat treatment of the ZSS with a wall thickness of more than 20 mm. Since during in-line operation of the line, the duration of cooling of the ZSS in the position of the first post of alignment of the ZSS, where the packet is collected individually, is less than in the position of the second to which the already assembled packet is sent, for cooling in the position of the first post of the ZSS of pipes with an upset thickness of more than 20 mm additional time is required, and the installation of a sprayer after the first friction welding machine allows at the pace of the line to provide additional necessary cooling of the CCS from the side of the coupling for pipes with a planting thickness of more than 20 mm without reducing production sequence (SPR second temperature equalization scheme).
На фиг.1 изображена предлагаемая поточная линия термической обработки ЗСС бурильных труб. В линии последовательно установлены: стол 1 загрузки труб-заготовок с высаженными концевыми участками, машина 2 приварки трением муфтовых замковых соединений (муфт) с одного конца трубы (МСТ-1), наклонная площадка 3 с укладчиком труб, стол 4 с цепным транспортером, наклонная площадка 5 с укладчиком труб, рольганг 6 позиционирования труб, спрейер 7 охлаждения ЗСС, стол 8 загрузки труб, машина 9 приварки трением ниппельных замковых соединений (ниппелей) с другого конца трубы (МСТ-2), наклонная площадка 10 с укладчиком труб, наклонный стол-накопитель труб 11, рольганг 12 позиционирования и передачи труб на участок термообработки ЗСС, пост 13 набора пакета и выравнивания положения ЗСС со стороны муфтовой части замка перед термической обработкой с системой водяного ламинарного охлаждения 14, камера 15 индукционного нагрева ЗСС под нормализацию или закалку со спрейерами ускоренного регулируемого охлаждения для закалки ЗСС, камера 16 со спрейерами водо-воздушного охлаждения, камера 17 индукционного нагрева под отпуск ЗСС с одной стороны труб в пакете; пост 18 выравнивания положения ЗСС со стороны ниппельной части замка перед термической обработкой с системой водяного ламинарного охлаждения ЗСС 19, камера 20 индукционного нагрева под нормализацию или закалку со спрейерами ускоренного регулируемого охлаждения ЗСС, камера 21 со спрейерами регулируемого двухстороннего водо-воздушного охлаждения ЗСС, камера 22 индукционного нагрева под отпуск ЗСС с другой стороны труб в пакете. Передача труб на участке термообработки ЗСС в каждую из позиций: поста набора пакета, камер нормализации (закалки), охлаждения и отпуска производится последовательно единым цепным транспортером, а из потока термообработки ЗСС со стороны муфты в поток термообработки ЗСС со стороны ниппеля - многосекционным рольгангом.Figure 1 shows the proposed production line of heat treatment of ZSS drill pipe. The following are installed in the line: table 1 for loading pipe blanks with upset end sections, machine 2 for friction welding of coupling lock joints (couplings) from one end of the pipe (МСТ-1), inclined platform 3 with pipe stacker, table 4 with chain conveyor, inclined platform 5 with pipe stacker, roller positioning pipe 6, ZSS cooling sprayer 7, table 8 for pipe loading, machine 9 for friction welding of nipple lock joints (nipples) from the other end of the pipe (MST-2), inclined platform 10 with pipe stacker, inclined table drive t UB 11, roller conveyor 12 for positioning and transferring pipes to the heat treatment section of the ZSS, post 13 for collecting the package and aligning the position of the ZSS from the coupling part of the lock before heat treatment with a water laminar cooling system 14, an induction heating chamber 15 for normalization or quenching with accelerated adjustable sprayers cooling for quenching the ZSS, a chamber 16 with sprayers of water-air cooling, a chamber 17 of induction heating for dispensing an ZSS on one side of the pipes in the bag; post 18 alignment of the ZSS position from the side of the nipple part of the lock before heat treatment with the water-based laminar cooling system ZSS 19, induction heating chamber 20 for normalization or quenching with accelerated controlled cooling sprayers ZSS, chamber 21 with sprayers of adjustable two-way air-water cooling of the ZSS, chamber 22 induction heating for the release of ZSS on the other side of the pipes in the package. Pipes are transferred at the heat treatment section of the ZSS to each of the positions: bag collection station, normalization (quenching) chambers, cooling and tempering consecutively by a single chain conveyor, and from the heat treatment flow of the ZSS from the coupling side to the heat treatment flow of the ZSS from the nipple side by a multi-section live roll.
Предлагаемая поточная линия в зависимости от сортамента и требуемого вида термообработки ЗСС бурильных труб работает по следующим основным технологическим схемам.The proposed production line, depending on the assortment and the required type of heat treatment of the CSS of drill pipes, works according to the following basic technological schemes.
I. Нормализация и отпуск ЗСС бурильных труб с толщиной высадки менее 20 мм (используется первая схема выравнивания температуры ЗСС в пакете перед термообработкой).I. Normalization and tempering of ZSS of drill pipes with an upset thickness of less than 20 mm (the first scheme is used to equalize the temperature of ZSS in the package before heat treatment).
Со стола загрузки 1 трубы-заготовки с высаженными и обточенными концевыми участками (после термической обработки на необходимую группу прочности тела трубы и высадки) по одной загружают в машину 2 приварки трением муфтовой части замка, после приварки и удаления грата трубу выдают на площадку 3, передают на стол 4 с цепным транспортером, с которого укладывают на площадку 5, затем на рольганг 6, позиционируют по второму выезженному концу, перекладывают на стол 8 и загружают в машину 9, где к ней приваривают ниппель. После приварки и удаления грата трубу выдают на площадку 10, с которой сбрасывают на наклонной стол-накопитель 11 и далее по одной укладывают на рольганг 12, позиционируют по упору со стороны муфтовой части замка и по одной передают на цепной транспортер участка термообработки ЗСС. После набора в позиции поста 13 пакета из восьми труб производят выравнивание положения ЗСС в одной плоскости и охлаждение водой до комнатной температуры в системе водяного ламинарного охлаждения 14 (первая схема охлаждения ЗСС перед термообработкой). Затем пакет труб транспортером последовательно передают в позиции камер индукционного нагрева под нормализацию 15, охлаждения 16, индукционного нагрева под отпуск 17, где осуществляются соответственно нормализация, охлаждение и отпуск ЗСС со стороны муфты. После отпуска пакет труб по рольгангу передают в позицию поста 18, выравнивают ЗСС со стороны ниппельной части и охлаждают водой до комнатной температуры в системе водяного ламинарного охлаждения 19. Затем последовательно осуществляют аналогичные нормализацию, охлаждение и отпуск ЗСС со стороны ниппеля в позициях камер 20, 21 и 22 соответственно. После этого трубы передают в отделение отделки.From the loading table, 1 billet pipe with upset and turned ends (after heat treatment to the required strength group of the pipe body and upset) is loaded into the machine 2 by friction of the coupling part of the lock one by one, after welding and removal of the burr, the pipe is transferred to platform 3, transferred on table 4 with a chain conveyor, from which they are placed on the platform 5, then on the roller table 6, positioned on the second driven end, transferred to table 8 and loaded into the machine 9, where the nipple is welded to it. After welding and removal of the burr, the pipe is discharged to the platform 10, from which it is dumped onto the inclined storage table 11 and then one by one placed on the roller table 12, positioned against the stop from the coupling part of the lock and transferred one by one to the chain conveyor of the heat treatment section of the ZSS. After a set of eight pipes is stacked at the position of the post 13, equalization of the ZSS position in one plane is carried out and water is cooled to room temperature in the water laminar cooling system 14 (the first cooling scheme of the ZSS before heat treatment). Then the pipe bundle is conveyed sequentially to the positions of the induction heating chambers under normalization 15, cooling 16, induction heating under vacation 17, where normalization, cooling, and tempering of the SSS are carried out respectively from the coupling side. After tempering, a packet of pipes is conveyed along the live conveyor to the position of post 18, alignment of the ZSS from the side of the nipple part and cooled with water to room temperature in the water laminar cooling system 19. Then, similar normalization, cooling and tempering of the ZSS from the nipple in the positions of the chambers 20, 21 are carried out. and 22, respectively. After this, the pipes are transferred to the finishing department.
II. Закалка с отдельного нагрева и отпуск ЗСС бурильных труб с толщиной высадки менее 20 мм.II. Quenching with separate heating and tempering of ZSS drill pipes with a heading thickness of less than 20 mm.
После приварки муфтовой и ниппельной частей замков трубы по одной перекладывают на цепной транспортер участка термообработки ЗСС. После набора пакета труб, выравнивания и охлаждения ЗСС в позиции поста 13 (первая схема охлаждения ЗСС перед термообработкой) пакет транспортером последовательно передают в позиции камер 15, 16 и 17, где осуществляют термообработку ЗСС со стороны муфты: в камере 15 - индукционный нагрев под закалку и ускоренное регулируемое охлаждение ЗСС до температуры 600-650°С (температуры самоотпуска) или до цеховой температуры, в камере 16 - окончательное охлаждение ЗСС (при необходимости), в камере 17 - индукционный нагрев под отпуск. После этого пакет передают в позицию поста 18, выравнивают, охлаждают ЗСС в системе водяного ламинарного охлаждения 19 и при последовательном перемещении в линии проводят аналогичные операции термической обработки ЗСС со стороны ниппельной части замка - закалку, охлаждение и отпуск в позициях камер 20, 21 и 22 соответственно.After welding the coupling and nipple parts of the locks, the pipes are transferred one by one to the chain conveyor of the heat treatment section of the ZSS. After a set of pipe bundles, equalization and cooling of the ZSS at position 13 (the first cooling scheme of the ZSS before heat treatment), the conveyor is sequentially transferred to the positions of chambers 15, 16 and 17, where the heat treatment of the ZSS is carried out from the coupling side: in the chamber 15, induction heating for quenching and accelerated controlled cooling of the ZSS to a temperature of 600-650 ° C (temperature of self-tempering) or to the workshop temperature, in the chamber 16 - the final cooling of the ZSS (if necessary), in the chamber 17 - induction heating for tempering. After that, the packet is transferred to the position of the post 18, equalized, cooled by the ZSS in the system of water laminar cooling 19 and, when sequentially moving in the line, similar operations of heat treatment of the ZSS from the nipple part of the lock are carried out - quenching, cooling and tempering in the positions of chambers 20, 21 and 22 respectively.
III. Нормализация или закалка и отпуск ЗСС перед термообработкой бурильных труб с толщиной высадки более 20 мм (используется вторая схема выравнивания температур ЗСС в пакете перед термообработкой).III. Normalization or quenching and tempering of ZSS before heat treatment of drill pipes with an upset thickness of more than 20 mm (the second scheme is used to equalize the temperatures of ZSS in the package before heat treatment).
После приварки муфты в машине 2, удаления грата, транспортировки в линии по площадке 3, столу 4, площадке 5 и укладки на рольганг 6 трубу реверсом задают в спрейер 7 и производят охлаждение ЗСС со стороны муфты до необходимой температуры. Затем трубу рольгангом 6 выдают из спрейера, позиционируют по второму высаженному концу, приваривают ниппель, удаляют грат и передают на участок термообработки ЗСС. В позиции поста 13 набирают пакет труб, выравнивают и проводят окончательное охлаждение ЗСС со стороны муфты в системе водяного ламинарного охлаждения 14. Затем пакет труб транспортером последовательно передают в позиции камер 15, 16, и 17, где осуществляют соответственно нормализацию или закалку, охлаждение и отпуск ЗСС, после чего передают в позицию поста 18 для выравнивания и охлаждения ЗСС со стороны ниппельной части замка в системе водяного ламинарного охлаждения 19 и далее передают на аналогичную термическую обработку ЗСС: нормализацию или закалку, охлаждение и отпуск в позиции камер 20, 21 и 22 соответственно.After welding the coupling in machine 2, removing the burr, transporting it in a line along platform 3, table 4, platform 5 and laying it on the roller table 6, the pipe is inverted into the sprayer 7 and the cooling system is cooled from the coupling side to the required temperature. Then the pipe with a roller conveyor 6 is discharged from the sprayer, positioned at the second upset end, the nipple is welded, the beads are removed and transferred to the heat treatment section of the ZSS. At the position of the post 13, a packet of pipes is collected, aligned and the final cooling of the CCS from the coupling side is carried out in the water laminar cooling system 14. Then the pipe packet is conveyed sequentially to the positions of chambers 15, 16, and 17, where normalization or quenching, cooling and tempering are carried out, respectively. ZSS, after which it is transferred to the position of the post 18 for alignment and cooling of the ZSS from the nipple part of the lock in the water laminar cooling system 19 and then transferred to the similar heat treatment of the ZSS: normalization and and quenching, cooling and tempering chambers at positions 20, 21 and 22, respectively.
Таким образом, состав оборудования и его размещение в предлагаемой поточной линии позволяют существенно повысить уровень термической обработки ЗСС за счет увеличения числа возможных технологических операций и осуществить для широкого сортамента бурильных труб из различных марок стали следующие виды обработки: закалку + отпуск; нормализацию, нормализацию + отпуск. Это наряду с выравниванием температуры ЗСС бурильных труб в пакете перед последующей термической обработкой значительно повышает ее качество с точки зрения обеспечения требуемого стабильного комплекса прочностных и пластических свойств металла ЗСС бурильных труб, в том числе и в хладостойком исполнении.Thus, the composition of the equipment and its placement in the proposed production line can significantly increase the level of heat treatment of ZSS by increasing the number of possible technological operations and carry out the following types of treatment for a wide range of drill pipes from various steel grades: quenching + tempering; normalization, normalization + vacation. This, along with equalizing the temperature of the ZSS of drill pipes in the bag before subsequent heat treatment, significantly improves its quality from the point of view of providing the required stable complex of strength and plastic properties of the metal of the ZSS of drill pipes, including the cold-resistant version.
Работа предлагаемой поточной линии для термической обработки ЗСС бурильных труб (по п.1 формулы) опробована в цехе Т-2 ОАО "СинТЗ". Для этого в существующей поточной линии бурильного участка (взятой за прототип) на постах выравнивания ЗСС перед термообработкой были дополнительно смонтированы системы водяного ламинарного охлаждения, а в камерах охлаждения - водо-воздушные спрейеры. В поточной линии осуществляли термическую обработку на группу прочности Х95 бурильных труб размером 73,0×9,19 мм. Тело трубы из стали марки 32ХМА, замок - сталь марки 40ХМФА, толщина зоны высадки 17 мм. После приварки замков и удаления грата в позициях постов выравнивания охлаждали ЗСС в системе водяного ламинарного охлаждения, при этом разброс температур ЗСС от трубы к трубе в пакете уменьшился со 120-150°С до 5-10°С. Затем ЗСС подвергали термической обработке: нормализации при температуре 950°С с последующим двухсторонним регулируемым циклическим водо-воздушным охлаждением ЗСС до температуры 30-50°С. Охлаждение осуществляли за пять циклов - по 40 с водо-воздушной смесью, по 20 с - сжатым воздухом, отпуск ЗСС проводился при температуре 680°С.The work of the proposed production line for heat treatment of ZSS drill pipes (according to claim 1 of the formula) was tested in the workshop T-2 of OJSC SinTZ. To do this, in the existing production line of the drilling section (taken as a prototype), at the ZSS leveling stations, before the heat treatment, water laminar cooling systems were additionally mounted, and water-air sprayers were installed in the cooling chambers. In the production line, heat treatment was performed on the strength group X95 of drill pipes with a size of 73.0 × 9.19 mm. The body of the pipe is made of steel grade 32XMA, the lock is steel grade 40XMFA, the thickness of the upsetting zone is 17 mm. After welding the locks and removing the burr at the positions of the alignment posts, the ZSS was cooled in the water laminar cooling system, while the temperature dispersion of the ZSS from pipe to pipe in the bag decreased from 120-150 ° С to 5-10 ° С. Then, the ZSS was subjected to heat treatment: normalization at a temperature of 950 ° С followed by bilateral controlled cyclic water-air cooling of the ZSS to a temperature of 30-50 ° С. Cooling was carried out in five cycles — 40 s each with a water-air mixture, 20 s each — with compressed air, and ZSS was released at a temperature of 680 ° C.
Результаты сравнительных испытаний термической обработки ЗСС бурильных труб показали, что предлагаемая поточная линия за счет сокращения технологического времени охлаждения ЗСС перед отпуском имеет производительность на 50 % выше, чем по прототипу. При этом улучшился комплекс механических свойств сварного соединения в результате измельчения структуры при ускоренном охлаждении и уменьшения разброса значений (таблица).The results of comparative tests of heat treatment of ZSS drill pipes showed that the proposed production line by reducing the technological cooling time of ZSS before tempering has a productivity 50% higher than that of the prototype. At the same time, the complex of mechanical properties of the welded joint as a result of grinding the structure during accelerated cooling and reducing the spread of values improved (table).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122430/02A RU2291904C1 (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122430/02A RU2291904C1 (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2291904C1 true RU2291904C1 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122430/02A RU2291904C1 (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291904C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7686343B2 (en) | 2007-07-19 | 2010-03-30 | ZAO “Kompaniya “Temerso”” | Drill pipe with tool joints |
-
2005
- 2005-07-15 RU RU2005122430/02A patent/RU2291904C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7686343B2 (en) | 2007-07-19 | 2010-03-30 | ZAO “Kompaniya “Temerso”” | Drill pipe with tool joints |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8387434B2 (en) | Push bench and method of manufacturing small diameter tubing | |
| US2048937A (en) | Enameling machine | |
| CN101215813B (en) | Method for laying ballastless track long steel rail | |
| CN101509060B (en) | Device for hardening of rails | |
| CN202238948U (en) | After-rolling ultrafast cooling and laminar cooling device based on ultrafast cooling technology | |
| CN1821649A (en) | Producing equipment and method for inorganic material composite coating steel pipeline | |
| CN102513253A (en) | Epoxy powder coating device for insides and outsides of steel tubes and process method | |
| DE4121489A1 (en) | OVEN PLANT AS AN INTERMEDIATE STORAGE BEHIND A SINGLE SLAB CASTING PLANT | |
| CN109252038B (en) | Online heat treatment method for hypereutectoid steel rail web and restraint device thereof | |
| RU2291904C1 (en) | Flow line for thermal processing of welded connection zone of drill pipes | |
| CN103406372B (en) | A kind of high-speed rod wind mist Hybrid mode cooling means and device | |
| US20100212387A1 (en) | Method for producing a seamless steel pipe and rolling mill for performing the method | |
| US7299912B2 (en) | Conveyor for bar or pipe | |
| CN112007838A (en) | Surface processing system and treatment process for acid-resistant and corrosion-resistant steel pipe | |
| CN208728319U (en) | A kind of cooling ultra dense cold control device of TEMPERATURE FOR HOT STRIP LAMINAR | |
| CN107135649A (en) | Forge the cooling means and device of valve | |
| CN211615302U (en) | Steel pipe bundle paint spraying production line | |
| US2866474A (en) | Air supply system for pneumatic tools | |
| CN209865624U (en) | Aerial fog spraying device | |
| CN210683844U (en) | Tempering conveying mechanism | |
| CN1586733A (en) | Steel pipe spray automatic shift device | |
| CN102312074A (en) | Pipeline inductive on-line heat treatment method | |
| SU1588784A1 (en) | Flow line for treating pipes with thickened end portions | |
| CN109182716B (en) | Steel rail on-line heat treatment method and restraint device thereof | |
| WO2013143534A1 (en) | Tunnel furnace |