RU2545967C2 - Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end - Google Patents

Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2545967C2
RU2545967C2 RU2013122303/02A RU2013122303A RU2545967C2 RU 2545967 C2 RU2545967 C2 RU 2545967C2 RU 2013122303/02 A RU2013122303/02 A RU 2013122303/02A RU 2013122303 A RU2013122303 A RU 2013122303A RU 2545967 C2 RU2545967 C2 RU 2545967C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
spool
drum
billet
sheet
Prior art date
Application number
RU2013122303/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013122303A (en
Inventor
Анатолий Васильевич Сафьянов
Александр Анатольевич Федоров
Владимир Яковлевич Осадчий
Валентин Иреклеевич Тазетдинов
Владимир Петрович Пашнин
Евгений Юрьевич Шмаков
Владимир Сергеевич Баричко
Валерий Александрович Головинов
Кирилл Николаевич Никитин
Игорь Сергеевич Кувалдин
Александр Юрьевич Матюшин
Александр Анатольевич Сафьянов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority to RU2013122303/02A priority Critical patent/RU2545967C2/en
Publication of RU2013122303A publication Critical patent/RU2013122303A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2545967C2 publication Critical patent/RU2545967C2/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling. This process comprises crosswise welding of pipe billets. Assembly-line production of these pipes comprises coiling sheet or roll strips on spinning reel their length being specified by mathematical relationship. Then, strip edges are welded together in radius from pipe billet outer surface to its inner surface. Then, after removal of coiled pipe billet from said reel, strip outer and inner edges are welded to pipe billet. Proposed plant comprises reel, reel drive, gear stand, stationary case, pipe billet removal lever displacing in horizontal plane, lever drive with worm reduction gear, cover with thrust bearing, unit for radial and lengthwise welding of pipe biller plies, feed roll table with straightening- tensioning device, prism for fitting strip rolls, draw-off roll table and crosswise butt welding means. Note here that said reel has driven and idle journals. The former is engaged via reduction gear with the drive while the latter is engaged with the cover. The latter is coupled with stationary case accommodating the thrust bearing. Groove is made in outer diameter of said reel.
EFFECT: lower costs and metal input.
10 cl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов.The invention relates to pipe production, and in particular to a method for the production of long multilayer large diameter metal pipes for transporting hydrocarbons.

В трубном производстве известен способ изготовления сварных труб большого диаметра, включающий формовку трубной заготовки, сварку труб, экспандирование и объемную термическую обработку - закалку с высоким отпуском (Авт. свид. СССР №450839, 1974 г. ).In pipe production, a method for manufacturing large diameter welded pipes is known, including forming a pipe billet, pipe welding, expansion and volumetric heat treatment — quenching with high tempering (Auth. St. USSR No. 450839, 1974).

Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает одинаковых свойств основного металла и сварного соединения, что снижает эксплуатационную надежность труб из-за недостаточного сопротивления хрупкому разрушению (низкие значения ударной вязкости) сварного шва и овализации концов при объемной термической обработке труб, а также не решает проблему предотвращения лавинных разрушений при увеличении мощности трубопроводов для транспортировки углеводородов, что в свою очередь ведет к увеличению толщины стенки труб, к увеличению массы одного погонного метра труб, а следовательно, к значительному росту их стоимости.The disadvantage of this method is that it does not provide the same properties of the base metal and the weld, which reduces the operational reliability of the pipes due to insufficient resistance to brittle fracture (low toughness) of the weld and ovalization of the ends during volumetric heat treatment of pipes, and does not solve the problem of preventing avalanche damage while increasing the capacity of pipelines for transporting hydrocarbons, which in turn leads to an increase in pipe wall thickness, to velicheniyu weight of one meter of pipe, and consequently a significant increase in their cost.

В трубной промышленности известен способ производства сварных труб большого диаметра, включающий формовку, сварку трубных заготовок, нагрев сварного шва до температуры АС3+(120-200)°С, раскатку сварного шва, нагрев раскатанного сварного шва и зоны термического влияния до температуры АС3+(80-100)°C с последующей закалкой в водяном спрейере со скоростью охлаждения (70-100)°С в секунду и отпуск при температуре АС1+(30-80)°С (Патент РФ №2221057, кл. C21D 9/08, C21D 9/50, C21D 8/10, бюл. №1, 10.01.2004 г. ).In the pipe industry, there is a known method for the production of large diameter welded pipes, including molding, welding of pipe billets, heating the weld to AC 3 + (120-200) ° C, rolling the weld, heating the rolled weld and heat affected zone to AC 3 + (80-100) ° C followed by quenching in a water sprayer with a cooling rate of (70-100) ° C per second and tempering at an AC temperature of 1 + (30-80) ° C (RF Patent No. 2221057, class C21D 9 / 08, C21D 9/50, C21D 8/10, Bulletin No. 1, January 10, 2004).

Данный способ повышает стабильность механических свойств (ударной вязкости) сварного соединения и зоны термического влияния, выравнивает их значения до уровня основного металла, но не решает проблемы лавинных разрушений металла труб большого диаметра при увеличении мощности трубопроводов (газопроводов) для транспортировки углеводородов. Лавинные разрушения выводят из строя трубопроводные системы, представляют серьезную опасность для обслуживающего персонала и окружающей среды.This method increases the stability of the mechanical properties (impact strength) of the welded joint and the heat affected zone, evens out their values to the level of the base metal, but does not solve the problem of avalanche destruction of the metal of large diameter pipes while increasing the capacity of pipelines (gas pipelines) for transporting hydrocarbons. Avalanche damage destroys pipeline systems and poses a serious danger to maintenance personnel and the environment.

Известен способ производства электросварных труб большого диаметра с ориентированной односторонней разностенностью для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп, включающий формовку заготовки, сварку стыкуемых кромок, экспандирование полученной трубы и обработку ее торцов, при этом в качестве заготовки используют листовой штрипс, на который предварительно накладывают и приваривают дополнительный лист, располагая его симметрично относительно продольной оси листового штрипса, имеющий длину, равную длине листового штрипса, и ширину, меньшую ширины последнего, а суммарную толщину листового штрипса и дополнительного листа выбирают из условий превышения номинальной толщины штрипса по меньшей мере в 1,5 раза (Патент РФ №2057603, кл. В21С 37/08, бюл. №10 от 10.04.1996 г. ).A known method for the production of large diameter electric-welded pipes with oriented one-sided difference for transporting abrasive bulk materials and pulps, including forming a workpiece, welding abutting edges, expanding the resulting pipe and processing its ends, using a sheet strip on which they are preliminarily applied and welded additional sheet, placing it symmetrically with respect to the longitudinal axis of the sheet strip, having a length equal to the length of the sheet strip CA, and a width smaller than the width of the latter, and the total thickness of the sheet strip and the additional sheet is selected from the conditions for exceeding the nominal thickness of the strip at least 1.5 times (RF Patent No. 2057603, CL B21C 37/08, bull. No. 10 from 04/10/1996).

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство и использование труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп и не решает технические, технологические и экологические вопросы транспортировки углеводородов под давлением на большие расстояния.The disadvantage of this method is that it is aimed at the production and use of pipes for transporting abrasive bulk materials and pulps and does not solve the technical, technological and environmental issues of transporting hydrocarbons under pressure over long distances.

Наиболее близким техническим решением является способ производства трехслойных биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки абразивных материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с учетом угара пластичных слоев центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, при этом прокатку биметаллических труб производят на пилигримовых станах с обжатием по диаметру от 100 до 180 мм, а отношение толщин пластичных слоев центробежно-литых заготовок и труб принимают равным: Sн/Sв=1,5-2,5, где Sн - толщина наружного пластичного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок и труб, мм; Sв - толщина внутреннего пластичного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок и труб, мм (Патент РФ №2268796, кл. B21B 21/00, бюл. №3 от 27.01.2006 г. ).The closest technical solution is a method for the production of three-layer bimetallic centrifugal cast billets and bimetallic wear-resistant pipes for transporting abrasive materials and slurries in pipe-rolling plants with pilgrim mills, taking into account the fumes of plastic layers of centrifugal cast bimetallic billets during heating to rolling in heating furnaces to a temperature ductility, while rolling of bimetallic pipes is carried out on pilgrim mills with compression in diameter from 100 to 180 m, and the ratio of thickness of plastic layers centrifugally-cast billets and tubes shall be equal to: S n / S a = 1.5-2.5, where S n - thickness of the outer plastic layer of centrifugally cast bimetallic billets and tubes, mm; S in - the thickness of the inner plastic layer of centrifugally cast bimetallic billets and pipes, mm (RF Patent No. 2268796, CL B21B 21/00, bull. No. 3 from 01/27/2006).

Недостатком данного способа, также как и выше приведенного аналога, является то, что он направлен на использование труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп и не решает технические, технологические и экологические вопросы транспортировки углеводородов под давлением на большие расстояния.The disadvantage of this method, as well as the above analogue, is that it aims to use pipes for transporting abrasive bulk materials and pulps and does not solve the technical, technological and environmental issues of transporting hydrocarbons under pressure over long distances.

Задачей предложенного способа и устройства для его осуществления является производство длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов на большие расстояния с повышенными давлениями, исключение образования лавинных разрушений, а следовательно, значительное снижение металлоемкости трубопроводов, повышение их экологической безопасности, снижение металлоемкости и энергоемкости оборудования для их производства.The objective of the proposed method and device for its implementation is the production of long multilayer metal pipes of large diameter for transporting hydrocarbons over long distances with high pressures, eliminating the formation of avalanche damage, and therefore, significantly reducing the metal consumption of pipelines, increasing their environmental safety, reducing the metal and energy consumption of equipment for their production.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов, включающий поперечную сварку труб-заготовок, отличающийся тем, что трубы-заготовки производят намоткой на вращающийся барабан-шпулю листовых или рулонных штрипсов, длину которых для производства многослойных труб-заготовок i-го диаметра определяют из выражений:

Figure 00000001
Figure 00000002
, где n - количество слоев листовых или рулонных штрипсов при изготовлении многослойных труб-заготовок i-го диаметра, шт.; Di - номинальный наружный диаметр многослойной трубы-заготовки, мм; δ - номинальная толщина стенки листовых или рулонных штрипсов, мм; N - количество труб-заготовок i-го диаметра, которые можно изготовить из одного штрипсового рулона, шт.; h - длина затравочного конца листовых или рулонных штрипсов, заправляемого в паз барабана-шпули, мм, при этом после намотки штрипсов на барабан-шпулю производят сварку кромок штрипсов по радиусу от наружной поверхности трубы-заготовки к внутренней, а после снятия многослойной трубы-заготовки с барабана-шпули - продольную сварку наружного и внутреннего торцов штрипса с трубой-заготовкой, сварку производят под слоем флюса проволокой - электродом из стали, химический состав которой соответствует стали трубы-заготовки, или имеет класс выше, многослойные трубы-заготовки по отводному рольгангу передают на отделку для плазменной обработки концов с нанесением фаски под сварку, сварку труб-заготовок производят электродами из стали, химический состав которой соответствует стали трубы-заготовки или имеет класс выше, многослойные трубы-заготовки стыкуют и сваривают в трубы-плети длиной 12-18 м, производят экспандирование, УЗК, маркировку, приемку, комплектацию в партии и отгрузку заказчику, перед намоткой листовых или рулонных штрипсов на поверхность барабана шпули наносят смазку для снижения коэффициента трения при снятии многослойной трубы-заготовки.The technical result is achieved in that in the known method for the production of long multilayer large diameter metal pipes for transporting hydrocarbons, comprising transverse welding of billet pipes, characterized in that the billet pipes are wound on a rotating drum-spool of sheet or roll strips, the length of which is for production multilayer pipe blanks of the i-th diameter is determined from the expressions:
Figure 00000001
Figure 00000002
where n is the number of layers of sheet or roll strips in the manufacture of multilayer pipe blanks of i-th diameter, pcs .; D i is the nominal outer diameter of the multilayer pipe billet, mm; δ is the nominal wall thickness of sheet or roll strips, mm; N is the number of pipe blanks of the i-th diameter that can be made from one strip roll, pcs .; h is the length of the seed end of sheet or roll strips, inserted into the groove of the reel-spool, mm, while after winding the strips on the reel-spool, the edges of the strips are welded along the radius from the outer surface of the billet pipe to the inside, and after removal of the multilayer billet pipe from a spool drum — longitudinal welding of the external and internal ends of the strip with the workpiece pipe, welding is performed under a flux layer with a wire - an electrode made of steel, the chemical composition of which corresponds to the steel of the workpiece pipe, or has a class higher than, m oglayer billet pipes are transferred to the finish for plasma processing of the ends with a chamfer for welding on the discharge roller table, the billet pipes are welded with steel electrodes, the chemical composition of which corresponds to the steel of the billet pipe or has a class higher, multilayer billet pipes are joined and welded lash pipes 12-18 m long, expanding, ultrasonic testing, marking, receiving, bundling and shipping to the customer, before applying the sheet or roll strips to the surface of the spool drum, lubricate them I reduce the coefficient of friction when removing a multilayer pipe billet.

Установка для производства длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов, содержит барабан-шпулю, привод вращения барабана-шпули, шестеренную клеть, стационарный кожух, рычаг для снятия труб-заготовок, перемещающийся по горизонтальной плоскости, привод для перемещения рычага с червячным редуктором, крышку с упорным подшипником, установку для радиальной и продольной сварки слоев труб-заготовок, подводящий рольганг с правильно-натяжным устройством, призму для установки рулонов штрипса, отводящий рольганг и средства для поперечной стыковой сварки труб-заготовок, при этом барабан-шпуля имеет приводную и холостую шейки, приводная шейка барабана-шпули через редуктор соединена с приводом, а холостая шейка - с крышкой, шарнирно прилегающей к стационарному кожуху, в которой установлен упорный подшипник, по наружному диаметру барабана-шпули, равному внутреннему диаметру многослойной металлической трубы-заготовки, выполнен паз с геометрическими размерами, определяемыми из выражений:

Figure 00000003
, где L - длина паза, мм; В - номинальная ширина листовых или рулонных штрипсов, мм; Δ - припуск на ширину листовых или рулонных штрипсов, мм; l - ширина паза для заправки переднего конца листового или рулонного штрипса, мм; δ - номинальная толщина стенки листовых или рулонных штрипсов, мм; h - глубина паза, мм, по внутреннему диаметру стационарного кожуха, равному наружному диаметру многослойной трубы, выполнен паз для задачи в паз барабана-шпули листовых или рулонных штрипсов и перемещения рычага для снятия трубы-заготовки с барабана-шпули и выдачи из стационарного кожуха, при этом ширину паза стационарного кожуха определяют из выражения:
Figure 00000004
, где В - толщина упора рычага, мм, рычаг для снятия многослойной трубы-заготовки с барабана-шпули выполнен в виде цилиндра с упором, размеры которого определяют из выражений:
Figure 00000005
,
Figure 00000006
где Dн - наружный диаметр цилиндра рычага, мм; Dв - внутренний диаметр цилиндра рычага, мм; Dб - наружный диаметр барабана-шпули, мм; δ - номинальная толщина листового или рулонного штрипса, мм; Dвн.к. - внутренний диаметр стационарного кожуха, мм; В - толщина упора рычага, мм; L - ширина упора рычага, мм; Вп - ширина паза стационарного кожуха, мм, холостой конец приводного барабана-шпули входит в упорный подшипник, установленный в крышке, шарнирно прилегающей к стационарному кожуху, которая крепится затвором при намотке листовых или рулонных штрипсов на барабан-шпулю.Installation for the production of long multi-layer large-diameter metal pipes for the transportation of hydrocarbons, contains a drum-spool, a rotary drum-spool drive, a gear stand, a stationary casing, a lever for removing billet pipes moving along a horizontal plane, a drive for moving the lever with a worm gear, a cover with a thrust bearing, a unit for radial and longitudinal welding of layers of pipe blanks, a conveyor roller with a correct tensioner, a prism for installing strip rolls a, a discharge roller table and means for transverse butt welding of pipe blanks, while the drum-spool has a drive and an idle neck, the drive neck of the drum-spool is connected to the drive through a gearbox, and the idler neck has a lid pivotally attached to the stationary casing, of which a thrust bearing is installed, along the outer diameter of the drum-spool, equal to the inner diameter of the multilayer metal pipe-workpiece, a groove is made with geometric dimensions determined from the expressions:
Figure 00000003
where L is the length of the groove, mm; In - nominal width of sheet or roll strips, mm; Δ is the allowance for the width of sheet or roll strips, mm; l is the width of the groove for refueling the front end of the sheet or roll strip, mm; δ is the nominal wall thickness of sheet or roll strips, mm; h is the depth of the groove, mm, along the inner diameter of the stationary casing equal to the outer diameter of the multilayer pipe, a groove is made for the task in the groove of the drum-spool of sheet or roll strips and movement of the lever to remove the pipe-workpiece from the drum-spool and output from the stationary casing, while the width of the groove of the stationary casing is determined from the expression:
Figure 00000004
where B is the thickness of the lever stop, mm, the lever for removing the multilayer pipe-workpiece from the drum-spool is made in the form of a cylinder with a stop, the dimensions of which are determined from the expressions:
Figure 00000005
,
Figure 00000006
where D n - the outer diameter of the cylinder of the lever, mm; D in - the inner diameter of the cylinder of the lever, mm; D b - the outer diameter of the drum-spool, mm; δ is the nominal thickness of the sheet or roll strip, mm; D int.k. - inner diameter of the stationary casing, mm; B is the thickness of the lever stop, mm; L is the width of the lever stop, mm; In p - the width of the groove of the stationary casing, mm, the idle end of the drive drum-spool is included in the thrust bearing installed in the cover pivotally adjacent to the stationary casing, which is fastened with a shutter when winding sheet or roll strips on the drum-spool.

Именно заявляемая установка для производства многослойных труб-заготовок, размещение и компановка механизмов обеспечивают согласно способу производство качественных длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра с необходимыми (заданными) геометрическими размерами и тем самым достижение цели изобретений. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.It is the inventive installation for the production of multilayer pipes-blanks, the placement and arrangement of mechanisms that provide, according to the method, the production of high-quality long multilayer metal pipes of large diameter with the necessary (predetermined) geometric dimensions and thereby achieve the purpose of the invention. This allows us to conclude that the claimed invention is interconnected by a single inventive concept.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "изобретательский уровень".Comparison of the claimed technical solutions with the prototype made it possible to establish compliance with their criterion of "inventive step".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Так как аналогичного способа и оборудования в мировой практике не существует, то пример конкретного выполнения в данный период времени привести не представляется возможным. Вместо примера конкретного выполнения приведена технологическая последовательность операций производства длинномерных многослойных металлических труб размером 1020×21×12000 мм из рулонных штрипсов размером 4000×3 мм стали 17ГСУ. В соответствии с п. 1 формулы изобретения определяем длину штрипса, необходимую для производства труб-заготовок размером 1020×21×4000 мм:Since there is no similar method and equipment in world practice, it is not possible to give an example of a concrete implementation in a given period of time. Instead of an example of a specific implementation, the technological sequence of operations for the production of long multilayer metal pipes of size 1020 × 21 × 12000 mm from roll strips of 4000 × 3 mm steel size 17GSU is given. In accordance with paragraph 1 of the claims, we determine the length of the strip required for the production of tube blanks measuring 1020 × 21 × 4000 mm:

Figure 00000007
Figure 00000007

Рулон штрипса размером 4000×3 мм стали 17ГСУ устанавливаем на призму и правильно-натяжным устройством подаем через паз стационарного кожуха и заправляем в паз барабана-шпули. Внутренний диаметр стационарного кожура равен наружному диаметру многослойной трубы, а именно 1020 мм. Наружный диаметр барабана-шпули равен внутреннему диаметру многослойной металлической трубы-заготовки, а именно 1020-2×21=978 мм. После заправки штрипса в паз барабана-шпули закрываем крышку с упорным подшипником, включаем двигатель с предельным моментом привода барабана-шпули, который через редуктор приводит во вращение барабан-шпулю и начинает наматывать штрипс на барабан-шпулю. Процесс намотки производится до полного заполнения стационарного кожуха. При заполнении стационарного кожуха штрипсом процесс намотки приостанавливается. Пресс-ножницами, которые приводятся в действие гидравлическим приводом, обрубаем конец штрипса. После обрубки штрипса его конец вводим в стационарный кожух. Открываем крышку с упорным подшипником. Для сцепления листов многослойной трубы-заготовки установкой сварки производим сварку-сплавление концов листов по радиусу (по одной образующей) от наружной поверхности трубы-заготовки к внутренней. После выполнения данной операции рычагом, приводимым в движение двигателем через червячный редуктор и винтовой привод, начинаем снимать многослойную трубу-заготовку с барабана-шпули и производить продольную сварку торца листа с наружной поверхности трубы-заготовки под слоем флюса. После снятия и выдачи трубы-заготовки на рольганг производим сварку-сплавление второго торца трубы-заготовки, аналогично первому. Труба-заготовка по рольгангу поступает в отделочную часть цеха, где производится оплавление затравочного конца штрипса с последующей продольной сваркой внутренней кромки трубы-заготовки и фрезеровкой сварного шва. В отделочной части торцы труб-заготовок подвергают плазменной обработке с последующим нанесением фаски под сварку. Многослойные трубы-заготовки стыкуют и сваривают в трубы плети диной 12-18 м (в нашем случае 12 м). Затем проводят экспандирование, УЗК, маркировку, приемку, комплектацию труб в партии и отгрузку заказчику. Использование предлагаемого способа, расположение и конструкция оборудования позволят производить длинномерные многослойные металлические трубы большого диаметра, а применение их для изготовления трубопроводов для транспортировки углеводородов, по сравнению с прямошовными трубами, позволит исключить образование лавинных разрушений, значительно снизить металлоемкость трубопроводов, повысить экологическую безопасность и снизить стоимость труб. Использование данного способа и оборудования позволит впервые в мировой практике осуществить поточное производство многослойных металлических труб большого диаметра с заданными геометрическими параметрами, обеспечить потребность страны в трубах данного сортамента, производить конкурентоспособную продукцию и экспортировать ее в другие страны мира. Набор оборудования для производства многослойных труб менее металлоемок и энергоемок, менее сложен в изготовлении. Способ производства многослойных металлических труб большого диаметра не требует больших капитальных вложений в строительство металлоемких и энергоемких цехов для производства широкополосных листов с толстыми стенками, как станы 5000.We install a strip of 4000 × 3 mm strip of steel of 17ГСУ steel on a prism and feed it through the groove of the stationary casing with the correct tensioner and insert it into the groove of the drum-spool. The inner diameter of the stationary peel is equal to the outer diameter of the multilayer pipe, namely 1020 mm. The outer diameter of the drum-spool is equal to the inner diameter of the multilayer metal pipe-workpiece, namely 1020-2 × 21 = 978 mm. After filling the strip into the groove of the drum-spool, close the lid with a thrust bearing, turn on the engine with the ultimate moment of drive of the drum-spool, which drives the drum-spool through the gearbox and starts winding the strip onto the drum-spool. The winding process is carried out until the stationary casing is completely filled. When filling the stationary casing with a strip, the winding process is suspended. With shears that are driven by a hydraulic drive, we chop off the end of the strip. After trimming the strip, its end is inserted into the stationary casing. Open the cover with a thrust bearing. For adhesion of sheets of a multilayer billet pipe, a welding installation welds and fuses the ends of the sheets along the radius (along one generatrix) from the outer surface of the billet pipe to the inside. After performing this operation, using the lever driven by the engine through the worm gear and screw drive, we begin to remove the multilayer billet pipe from the spool drum and perform longitudinal welding of the sheet end from the outer surface of the billet pipe under the flux layer. After removal and delivery of the billet pipe to the rolling table, we weld and fuse the second end of the billet pipe, similar to the first. The billet pipe through the live rolls enters the finishing part of the workshop, where the seed end of the strip is reflowed, followed by longitudinal welding of the inner edge of the billet pipe and milling the weld. In the finishing part, the ends of the billet pipes are subjected to plasma treatment with subsequent chamfering for welding. Multilayer billet pipes are joined and welded into whip pipes 12-18 m long (in our case 12 m). Then, expansion, ultrasonic testing, marking, acceptance, pipe picking in a batch and shipment to the customer are carried out. Using the proposed method, the location and design of the equipment will make it possible to produce long multilayer large-diameter metal pipes, and their use for the manufacture of pipelines for the transportation of hydrocarbons, as compared to longitudinal pipes, will eliminate the formation of avalanche damage, significantly reduce the metal consumption of pipelines, increase environmental safety and reduce costs pipes. Using this method and equipment will allow for the first time in world practice to carry out in-line production of large diameter multilayer metal pipes with specified geometric parameters, to ensure the country's need for pipes of this assortment, to produce competitive products and export it to other countries of the world. A set of equipment for the production of multilayer pipes less metal-intensive and energy-intensive, less complicated to manufacture. The production method of large-diameter multilayer metal pipes does not require large capital investments in the construction of metal-consuming and energy-intensive workshops for the production of broadband sheets with thick walls, like 5000 mills.

Claims (10)

1. Способ производства длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов, включающий поперечную сварку труб-заготовок, отличающийся тем, что трубы-заготовки производят намоткой на вращающийся барабан-шпулю листовых или рулонных штрипсов, длину которых для производства многослойных труб-заготовок i-го диаметра определяют из выражений:
Figure 00000008

где n - количество слоев листовых или рулонных штрипсов при изготовлении многослойных труб-заготовок i-го диаметра, шт.;
Di - номинальный наружный диаметр многослойной трубы-заготовки, мм;
δ - номинальная толщина стенки листовых или рулонных штрипсов, мм;
N - количество труб-заготовок i-го диаметра, которые можно изготовить из одного штрипсового рулона, шт.;
h - длина затравочного конца листовых или рулонных штрипсов, заправляемого в паз барабана-шпули, мм, при этом после намотки штрипсов на барабан-шпулю производят сварку кромок штрипсов по радиусу от наружной поверхности трубы-заготовки к внутренней, а после снятия многослойной трубы-заготовки с барабана-шпули - продольную сварку наружного и внутреннего торцов штрипса с трубой-заготовкой.
1. Method for the production of long multilayer large-diameter metal pipes for transporting hydrocarbons, comprising transverse welding of billet pipes, characterized in that the billet pipes are wound on sheet or roll strips, the length of which for the production of multilayer billet pipes i- th diameter is determined from the expressions:
Figure 00000008

where n is the number of layers of sheet or roll strips in the manufacture of multilayer pipe blanks of i-th diameter, pcs .;
D i is the nominal outer diameter of the multilayer pipe billet, mm;
δ is the nominal wall thickness of sheet or roll strips, mm;
N is the number of pipe blanks of the i-th diameter that can be made from one strip roll, pcs .;
h is the length of the seed end of sheet or roll strips, inserted into the groove of the reel-spool, mm, while after winding the strips on the reel-spool, the edges of the strips are welded along the radius from the outer surface of the billet pipe to the inside, and after removal of the multilayer billet pipe from the drum-spool - longitudinal welding of the external and internal ends of the strip with the pipe billet.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварку производят под слоем флюса проволокой - электродом из стали, химический состав которой соответствует стали трубы-заготовки или имеет класс выше.2. The method according to p. 1, characterized in that the welding is carried out under a flux layer with a wire - an electrode of steel, the chemical composition of which corresponds to the steel of the billet pipe or has a class higher. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что многослойные трубы-заготовки по отводному рольгангу передают на отделку для плазменной обработки концов с нанесением фаски под сварку.3. The method according to p. 1, characterized in that the multilayer pipe blanks on the outlet roller table are passed to the finish for plasma processing of the ends with a bevel for welding. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сварку труб-заготовок производят электродами из стали, химический состав которой соответствует стали трубы-заготовки или имеет класс выше.4. The method according to p. 3, characterized in that the welding of pipe blanks is performed by electrodes made of steel, the chemical composition of which corresponds to the steel of the pipe blank or has a class higher. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что многослойные трубы-заготовки стыкуют и сваривают в трубы-плети длиной 12-18 м, производят экспандирование, УЗК, маркировку, приемку, комплектацию в партии и отгрузку заказчику.5. The method according to p. 1, characterized in that the multilayer pipe blanks are joined and welded into lash pipes 12-18 m long, expanded, ultrasonic inspection, marking, acceptance, packaging in batches and shipment to the customer. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед намоткой листовых или рулонных штрипсов на поверхность барабана шпули наносят смазку для снижения коэффициента трения при снятии многослойной трубы-заготовки.6. The method according to p. 1, characterized in that before winding sheet or roll strips on the surface of the drum spools, a lubricant is applied to reduce the coefficient of friction when removing a multilayer pipe-workpiece. 7. Установка для производства длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра для транспортировки углеводородов, содержащая барабан-шпулю, привод вращения барабана-шпули, шестеренную клеть, стационарный кожух, рычаг для снятия труб-заготовок, перемещающийся по горизонтальной плоскости, привод для перемещения рычага с червячным редуктором, крышку с упорным подшипником, установку для радиальной и продольной сварки слоев труб-заготовок, подводящий рольганг с правильно-натяжным устройством, призму для установки рулонов штрипса, отводящий рольганг и средства для поперечной стыковой сварки труб-заготовок, при этом барабан-шпуля имеет приводную и холостую шейки, приводная шейка барабана-шпули через редуктор соединена с приводом, а холостая шейка - с крышкой, шарнирно прилегающей к стационарному кожуху, в которой установлен упорный подшипник, по наружному диаметру барабана-шпули, равному внутреннему диаметру многослойной металлической трубы-заготовки, выполнен паз с геометрическими размерами, определяемыми из выражений:
Figure 00000009

где L - длина паза, мм;
В - номинальная ширина листовых или рулонных штрипсов, мм;
Δ - припуск на ширину листовых или рулонных штрипсов, мм;
l - ширина паза для заправки переднего конца листового или рулонного штрипса, мм;
δ - номинальная толщина стенки листовых или рулонных штрипсов, мм;
h - глубина паза, мм.
7. Installation for the production of long multilayer metal pipes of large diameter for the transport of hydrocarbons, comprising a drum-spool, a spindle drum rotation drive, a gear stand, a stationary casing, a lever for removing billet pipes moving along a horizontal plane, a drive for moving the lever with a worm reducer, cover with thrust bearing, installation for radial and longitudinal welding of layers of pipe blanks, feed roller table with a correct tensioner, a prism for installing rolls rips, the discharge roller table and means for transverse butt welding of pipe blanks, while the drum-spool has a drive and an idle neck, the drive neck of the drum-spool is connected to the drive through the gearbox, and the idler neck has a lid pivotally attached to the stationary casing, of which a thrust bearing is installed, along the outer diameter of the drum-spool, equal to the inner diameter of the multilayer metal pipe-workpiece, a groove is made with geometric dimensions determined from the expressions:
Figure 00000009

where L is the length of the groove, mm;
In - nominal width of sheet or roll strips, mm;
Δ is the allowance for the width of sheet or roll strips, mm;
l is the width of the groove for refueling the front end of the sheet or roll strip, mm;
δ is the nominal wall thickness of sheet or roll strips, mm;
h - groove depth, mm.
8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что по внутреннему диаметру стационарного кожуха, равному наружному диаметру многослойной трубы, выполнен паз для задачи в паз барабана-шпули листовых или рулонных штрипсов и перемещения рычага для снятия трубы-заготовки с барабана-шпули и выдачи из стационарного кожуха, при этом ширину паза стационарного кожуха определяют из выражения:
Figure 00000010

где В - толщина упора рычага, мм.
8. Installation according to claim 7, characterized in that according to the inner diameter of the stationary casing equal to the outer diameter of the multilayer pipe, a groove is made for the task in the groove of the drum-spool of sheet or roll strips and movement of the lever to remove the billet pipe from the drum-spool and issuance from the stationary casing, while the width of the groove of the stationary casing is determined from the expression:
Figure 00000010

where B is the thickness of the lever stop, mm
9. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что рычаг для снятия многослойной трубы-заготовки с барабана-шпули выполнен в виде цилиндра с упором, размеры которого определяют из выражений:
Figure 00000011

где Dн - наружный диаметр цилиндра рычага, мм; Дв - внутренний диаметр цилиндра рычага, мм; Dб - наружный диаметр барабана-шпули, мм; δ - номинальная толщина листового или рулонного штрипса, мм; Dвн.к. - внутренний диаметр стационарного кожуха, мм;
В - толщина упора рычага, мм;
L - ширина упора рычага, мм;
Вп - ширина паза стационарного кожуха, мм.
9. Installation according to claim 7, characterized in that the lever for removing the multilayer pipe-workpiece from the drum-spool is made in the form of a cylinder with a stop, the dimensions of which are determined from the expressions:
Figure 00000011

where D n - the outer diameter of the cylinder of the lever, mm; D in - the inner diameter of the cylinder of the lever, mm; D b - the outer diameter of the drum-spool, mm; δ is the nominal thickness of the sheet or roll strip, mm; D int.k. - inner diameter of the stationary casing, mm;
B is the thickness of the lever stop, mm;
L is the width of the lever stop, mm;
In p - the width of the groove of the stationary casing, mm
10. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что холостой конец приводного барабана-шпули входит в упорный подшипник, установленный в крышке, шарнирно прилегающей к стационарному кожуху, которая крепится затвором при намотке листовых или рулонных штрипсов на барабан-шпулю. 10. Installation according to p. 7, characterized in that the idle end of the drive drum-spool is included in the thrust bearing mounted in the lid pivotally attached to the stationary casing, which is fastened with a shutter when winding sheet or roll strips on the drum-spool.
RU2013122303/02A 2013-05-14 2013-05-14 Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end RU2545967C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013122303/02A RU2545967C2 (en) 2013-05-14 2013-05-14 Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013122303/02A RU2545967C2 (en) 2013-05-14 2013-05-14 Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013122303A RU2013122303A (en) 2014-11-20
RU2545967C2 true RU2545967C2 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013122303/02A RU2545967C2 (en) 2013-05-14 2013-05-14 Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2545967C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683099C1 (en) * 2017-12-20 2019-03-26 Иван Викторович Цветков Pipelines manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036063C1 (en) * 1992-02-03 1995-05-27 Василий Савельевич Юркин Method of making laminate metallic tubes
RU2057603C1 (en) * 1992-12-14 1996-04-10 Акционерное общество открытого типа "Челябинский трубопрокатный завод" Method of making straight-seam electrically welded large-diameter tubes
RU2291771C1 (en) * 2005-09-07 2007-01-20 Василий Савельевич Юркин Method for making high-strength laminate metallic tubes with layers of easy-to-melt metals
RU2009118811A (en) * 2009-05-19 2010-11-27 Николай Павлович Селиванов (RU) OIL PRODUCT PIPE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036063C1 (en) * 1992-02-03 1995-05-27 Василий Савельевич Юркин Method of making laminate metallic tubes
RU2057603C1 (en) * 1992-12-14 1996-04-10 Акционерное общество открытого типа "Челябинский трубопрокатный завод" Method of making straight-seam electrically welded large-diameter tubes
RU2291771C1 (en) * 2005-09-07 2007-01-20 Василий Савельевич Юркин Method for making high-strength laminate metallic tubes with layers of easy-to-melt metals
RU2009118811A (en) * 2009-05-19 2010-11-27 Николай Павлович Селиванов (RU) OIL PRODUCT PIPE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683099C1 (en) * 2017-12-20 2019-03-26 Иван Викторович Цветков Pipelines manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013122303A (en) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2387501C2 (en) FABRICATION METHOD OF SEAMLESS HOT-DEFORMED MECHANICALLY TREATED TUBES WITH DIAMETRE OF 530-550 mm FROM CORROSION-RESISTANT DIFFICULT-TO-FORM GRADES OF STEEL AND ALLOYS ON TUBE-FORMING INSTALLATION 8-16" WITH PILGER MILLS
CA2595320A1 (en) Hot reduced coil tubing and a method for forming same
RU2386501C2 (en) Method for production of seamless hot-rolled casing pipes with diametre of 508 mm at tube-rolling plant 8-16" with pilger mills in ordinary and cold-resistant versions
CN105351635B (en) Metal ceramic composite pipe and manufacturing process thereof
CA2390054A1 (en) Method for manufacturing continuous sucker rod
RU2545967C2 (en) Production of long-sized laminar metal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons and unit to this end
RU2547361C2 (en) Method and plant for production of long-length sandwiched bimetal large-diameter pipes for transfer of hydrocarbons with high content of sulphur
RU2564501C2 (en) Pru for production of oblong laminar metal large-diameter pipes for transportation of hydrocarbons
RU2523407C1 (en) Production pf long-length sandwiched bimetallic large-diameter pipes that feature longer life in aggressive media for transfer of hydrocarbons with higher content of sulfur
US20200256486A1 (en) Elongate tubular structures
RU2699490C1 (en) Method of cutting pipe on strip workpiece
RU2532677C1 (en) Method of disposal of dismantled main pipelines and device to this end
JP2017159329A (en) Dispensing method of hot-rolled coil and applying means of flexural moment
RU2387496C2 (en) Tube-forming installation for rolling seamless hot-deformed tubes of large and mean diametres
RU2542135C2 (en) Production of tapered long-length metal articles by hot rolling
RU2268796C2 (en) Method for making cone elongated hollow metallic products by hot rolling and apparatus for performing the same
RU2550040C2 (en) Manufacturing method of three-layered hollow centrifugal cast sections from difficult-to-form steel grades and alloys, which are cladded with ductile carbon steel grades, and rolling from them on pipe rolling units with pilger mills of hot-rolled mechanically treated merchantable and process pipes of large and mean diameters
US9636725B2 (en) Rolling plant, rolling mill and rolling method
RU2619529C1 (en) METHOD OF MANUFACTURE OF SEAMLESS HOT MECHANICALLY PROCESSED PIPES WITH SIZE 530×25-28 mm FOR OBJECTS OF ATOMIC ENERGY FROM STEEL OF MARK "08Х18Н10-Ш"
RU2542150C2 (en) PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-RESISTANT AND NONCORROSIVE 377×9-16 AND 426×9-18 mm PIPES AT PRU 8-16 WITH PILGER MILLS WITH STRINGENT REQUIREMENTS TO CURVATURE
RU2638265C1 (en) METHOD OF PRODUCTION OF SEAMLESS MACHINED PIPES WITH SIZE OF 610×21-27 mm FROM STEEL OF 08Cr18N10T-S GRADE
RU2535151C2 (en) Production of billets with outer and inner plating plies from corrosion-resistant steels and alloys for production of seamless three-layer hot- and cold-rolled commercial and rerolled longer-life pipes for gas and gas condensate extraction in hydrogen sulphide-bearing media, its transportation and general purpose pipes
RU2541228C2 (en) PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-RESISTANT AND NONCORROSIVE 377×9-16 mm PIPES AT PRU WITH PILGER MILLS
RU2642998C1 (en) Method of production of seamless cold-formed pipes 08h18n10t-sh of size 426x14-19 mm
JP5655737B2 (en) Seamless steel pipe manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180515