SU1447497A1

SU1447497A1 - Способ производства многослойных труб и сосудов

Info

Publication number: SU1447497A1
Application number: SU874263055A
Authority: SU
Inventors: Борис Евгеньевич Патон; Сергей Иванович Кучук-Яценко; Анатолий Александрович Рыбаков; Семен Михайлович Билецкий; Виктор Сергеевич Бендер; Венедикт Феофанович Мошкин; Константин Константинович Хижняк; Георгий Петрович Бучацкий; Василий Артемович Васенин
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-30

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и к сварке, в частности к способам производства многослойных труб и сосудов. Цель изобретени - повышение качества кольцевых швов и снижение расхода рулонного металла. Разрезают рулонную сталь на полосы мерной длины. Павивают обечайки из этих полос по спирали Архимеда. Осушествл ют сварку обечаек продольными швами и соединение их между собой кольцевыми швами. Разрезают обечайку после навивки в зоне нахлеста, образуемого передней и задней кромками листа. Осуществл ют совмещение образовавшихс после резки кромок до цилиндрического расположени витков и сварку их продольными, швами. Дл рационального расхода рулонного металла предусматриваетс навивка обечаек с промежутком между продольными кромками наружного и внутреннего витков. Дл повышени - качества продольных швов промежуток между продольными кромками наружного и внутреннего витков принимают не более суммы максимально допустимых дл данного процесса сварки величин ширины пазов,образовавшихс соответственно на внутреннем и наружном витках обечайки . Линию реза располагают эквидистантно продольной кромке внутреннего витка на рассто нии , равном ширине внутреннего паза . Способ предусматривает также максимальную величину промежутка между продольными кромками наружного и внутреннего витков дл экспандируемых обечаек. В этом случае величина промежутка может быть увеличена на 0,01 ёД, где d - внутренний диаметр обечайки; Д - разность между максимально и минимально допустимыми процентами экспандировани . При этом исключаетс нерациональный расход рулонного металла в виде нахлеста между кромками наружного и внутреннего витков обеча:ек. 3 з. п. ф-лы, 4 ил. S (Я 4i 4i ;о

Description

Изобретение относитс к производству

многослойных труб и сосудов высокого давлеии и может быть использовано пре имущественно в нефтегазовой и химической

промышленности.

Цель изобретени - повышение качества кольцевых швов многослойных труб и сосудов, а также, снижение расхода рулонного металла.

На фиг. 1 представлен вид участка

ют с помощью одного или двух резов,, при используют один рез. При В Вв4-В||-|-Вр обечайку разрезают двум резам-и, расположенными эквидистантно но продольной кромке соответственно внутреннего и наружного витков обечайки на рассто нии -от этих кромок, равном Вв и Вн дл каждого из резов.

Частным случаем изобретени вл етс навивка обечаек с величиной промежутка

t5

20

обечайки с зоной нахлеста, образуемого ю между продольными кромками наружного и продольными кромками .внутреннегр и

ружного витков, а также после порезки, совмеш.ени витков и сварки продольного стыкового шва; на фиг, 2, 3, 4 - участки обечаек, навивка .которых выполнена с промежутком между продольными кромками наружного и внутреннего витков, равным соответственно , В Вв-|-В - Вр и В Вв-|- -(-Вв+Вр (нулевой и отрицательный нахлест или ненахлест), а также после резки совмещени витков и сварки продольных стыковых швов.

Способ производства многослойных труб и сосудов предусматривает разрезку рулонной стали на полосы мерной длины, навивку обечаек из этих полос по спирали Архимеда, сварку обечаек продольными 25 швами и соединение их между собой кольцевыми швами. Обечайки после навивки разрезают в зоне нахлеста, образуемого передней и задней кромками листа, совмещают образовавшиес после резки кромки до цилиндрического расположени витков и сваривают продольными швами.

С целью рационального использовани рулонного металла {минимального расхода) навивку обечаек осуществл ют с промежут- .ком в между .продольными кромками наружного и внутреннего витков, т. е. в этом случае образуетс отрицательный нахлест и рулонный металл расходуетс только на ширину реза.

Дл повышени качества продольных

30

35

внутреннего витков . После разрезки таких обечаек и совмещени витков до цилиндрического их расположени на наружном и внутренних витках пазы отсутствуют. Однако, & реальных услови х производства, в св зи с разнотолщинностью рулонной стали, изменением величины межслойных зазоров и другими факторами; обеспечить такую точность навивки практически невозможно .

При значении промежутками между продольными кромками наружного и внутреннего витков после разрезки обечаек и совмещени кромок, согласно предлагаемому способу на внутреннем или на внутреннем и наружном витках образуетс паз. С целью повышени качества продольного шва ширина этого паза не должна превышать значений, допустимых дл приемного процесса сварки. Например, из опытных данных следует, что дл од- нодуговой сварки под флюсом проволокой диаметром 4 мм максимально допустима ширина паза, при которой в продольном шве. еще отсутствуют дефекты,- равн етс 10 мм, дл двухдуговой сварки в раздельные ванны такими же проволоками или ленточными электродами - 32 мм и т. д.

Таким образом, способ позвол ет исключить полностью или свести к минимуму (не более 0,01пдвД) нерациональный расход рулонного металла в виде нахлеста между кромками наружного и внутреннего витка

швов промежуток между продольными кром- 40 обечаек. Кроме того, цилиндрическое расками наружного и внутреннего витков В принимают не более суммы Be-j-Bn-f-Bp, где Be и Ва -- максимально допустима дл приме н еного процесса свар.ки ширина паза, образовавшегос соответственно на внутреннем и наружном витках обечайки, а ВР - ширина реза. При этом линию реза располагают эквидистантно продольной кромке внутреннего витка на рассто нии, равном Вв. Дл экспандируемых обечаек промежуток

положение витков обечаек позвол ет существенно улучшить -качество труб и сосудов из них за счет более благопри тных условий выполнени последующих тех- ологических операций (обработки торцов 45 обечаек дл выполнени требуемой фаски, сборки с сварки кольцевых UJBOB и т. д.). Пример 1. Необходи1 о изготовить обечайки следующего размера: внутренний диаметр 1380 мм, число витков 1-4, номи5 ,4

между продольными кромками наружного и нальна тблщина одного витка 5,4 мм. внутреннего витков В принимают не более Обечайки навивают с величиной нахлеста суммы BB + BH-f-Bp-fOjOlndeA, где de - между продольными кромками наружного и

внутреннего витков, измен ющимис от 100 мм до 150 мм, продольные швы сваривают однодуговой сваркой в среде угле- 55 кислого газа (СО2), экспандированию не подвергают. Резку обечаек осуществл ют с помощью плазменной дуги при ширине ревнутренний диаметр обечайки до экспанди- ровани , А - разнос-рь между максималь- . но и минимально допустимыми процентами экспандировани .

В зависимости от величины промежутка между продольными кромками наружного и внутреннего витков, В обечайки разрезаза , равной 3 мм.

между продольными кромками наружного и

5

0

между продольными кромками наружного и

5

0

5

0 обечаек. Кроме того, цилиндрическое расобечаек . Кроме того, цилиндрическое расположение витков обечаек позвол ет существенно улучшить -качество труб и сосудов из них за счет более благопри тных условий выполнени последующих тех- ологических операций (обработки торцов обечаек дл выполнени требуемой фаски, сборки с сварки кольцевых UJBOB и т. д.). Пример 1. Необходи1 о изготовить обечайки следующего размера: внутренний диаметр 1380 мм, число витков 1-4, номи5 ,4

нальна тблщина одного витка 5,4 мм. Обечайки навивают с величиной нахлеста между продольными кромками наружного и

за, равной 3 мм.

В Соответствии с приведенными услови ми длину мерного отрезка полосы выбирают таким образом, чтобы после навивки обеспечить изменение длины нахлеста в пределах от 100 мм до 150 мм. Предположим , что после навивки величина нахлеста составила 100 мм. Тогда согласно предлагаемому изобретению ее разрезают в зоне нахлеста (конкретное место не имеет принципиального значени ), удал ют часть металла махлеста (см. фиг. 1 а), совмещают образовавшиес после резки кромки витков обечайки до цилиндрического их расположени п сваривают продольными стыковыми илнами {фиг. 16), обеспечива тре10

ход из обеспечени требуемой плотности прилегани витков и сохранени необходимого уровн механических свойств металла, величина экспандировани может изменитьс

в пределах от 0,6 до 0,9%, т. е. на 0,3%. Дл сварки внутренних швов используют две дуги, аналогично примеру 3, а наружные швы выполн ют двухдуговой с варкой проволочными или ленточным электродами. Следовательно, мм„ а мм.

Резку, как в предыдущем примере, осуществл ют плазменной дугой при ширине одного реза - 3 мм, ;, двух резов -- 6 мм.

Длину ме;:ной полосы выбирают таким образом, чтобы Bs Bs-f-BH-|-Bp+0,,d в

буемую их форму и отсутствие деффек- .с Д: 17-|-32+6+13 68 мм. тов.Допустим, что в процессе навивки

Пример 2. Требуетс изготовить обечай-получена обечайка с мм. Тогда

ки тех же размеров, что и в примере 1. обечайку разрезают двум резами, один из Обечайки навивают с нулевыгй нахлестом,которых располагают на рассто нии Вв

т. е. , а остальные услови анало- 17 мм от продольной кромки внутренгичны приведенным в пгимере 1. В этом 20 него витка, а второй - на рассто нии Вн 32 мм от продольной кромки наружного витка. Участок металла шириной 10 м.м между двум резами удал етс . После совмещени кр омок обечайки сваривают наружным и внутренним продольным

случае обечайки разрезают эквидистантно продольным кромкам наружного и внутреннего витков (фиг. 2а), а остальные технологические операции (за исключением удалени металла нахлеста, поскольку он не образуетс ) соответствуют приведенным в примере 1.

Пример 3. Необходимо изготовить обечайки тех же размеров, что и в примере 1. Обечайки не подвергаютс экспан- дированию, навиваютс с промежутком между продольными кромками наружного и внутреннего витков (отрицательный нахлестом). Дл выполнени продольных швов примен ют двухдуговую сварку в раздельные ванны (перва дуга горит СОг, втора

25

щвом в соответствии с выбранными способами сварки. Изменение процента экспандировани составит:

10

,23%,

30

0,01

т. е. в пределах допустимых значений.

В этом случае, если после навивки получают обечайки, в которых размер В 17+32+3 52 мм, их разрезают одним

резом на рассто нии мм от кромки

под флюсом), при которой максимально 35 внутреннего витка, совмещают стык кромок , сваривают продольные швы, экспанди- руют при величине экспандировани , равной 0,6%. Экономический эффект при реализации изобретени достигаетс за счет

допустима ширина паза, сваренного без дефектов, равн етс 17 мм. Резку обечаек , как в примере 1, осуществл ют плазменной дугой при ширине реза, равной 3 мм. Исход из приведенных выше условий;

45

чества труб, переводимых в пониженное качество из-за наличи дефектов кольцевых швов в зоне нахлеста.

Claims

1. Способ производства многослойных труб и сосудов, включающий разрезку рулонной стали на полосы мерной длины, Q навивку обечаек из этих полос по спирали Архимеда , сварку обечаек продольными швами и соединение их между собой кольцевыми швами, отличающийс тем, что, с целью повышени качества кольцевых швов и снижени расхода рулонного металла, обеЯри .л{ер 4. Необходимо изготовить обечай-55 чайки после навивки разрезают в зоне

ки тех же размеров, что и в приме-нахлеСта, образуемого передней и задней

ре 1. С целью уменьшени межслойныхкромками листа, совмещают образовавщиезазоров обечайки экспандируют, причем, ис-с после резки кромки до цилиндрическо0

с Д: 17-|-32+6+13 68 мм. Допустим, что в процессе навивки

0 него витка, а второй - на рассто нии Вн 32 мм от продольной кромки наружного витка. Участок металла шириной 10 м.м между двум резами удал етс . После совмещени кр омок обечайки сваривают наружным и внутренним продольным

5

10

,23%,

0

0,01

т. е. в пределах допустимых значений.

резом на рассто нии мм от кромки

нахлеста, а также снижени коли-

45

Формула изобретени

40 нахлеста, а также сниже

нахлеста, а также снижени коли-

1. Способ производства многослойных труб и сосудов, включающий разрезку рулонной стали на полосы мерной длины, навивку обечаек из этих полос по спирали Архимеда , сварку обечаек продольными швами и соединение их между собой кольцевыми швами, отличающийс тем, что, с целью повышени качества кольцевых швов и снижени расхода рулонного металла, обечайки после навивки разрезают в зоне

го расположени витков и сваривают продольными швами.

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что навивку обечаек осуществл ют с промежутком между продольными кромками наружного и внутреннего витков.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что, с целью повышени качества продольных швов обечаек, промежуток между продольными кромками наружного и внутреннего витков принимают В-6: Вв + В„-+Вр, где В, и Ви - максимально допустима дл примен емого процесса сварки ширина пазов , образовавшихс соответственно на внут- реннем и наружном витках обечайки, Вр - ширина реза, обечайку разрезают эквидистантно продольной кромке внутреннего витка на рассто нии от этой кромки, равном Вв.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийс тем, что, с целью повышени качества продольных швов экспандированных обечаек промежуток между продольными кромками наружного и внутреннего витков принимают + BH-|-Bp4-0,01.4dBA, где d - внутренний диаметр обечайки до экспандиро- вани , А - разность между максимально и минимально допустимыми процентами экспапдировани , обечайку, в зависимости 0 от величины В разрезают одним или двум резами, причем при В: Вв-}-Вн+Вр используют один рез, который выполн ют эквидистантно , кроме внутреннего витка, на рассто нии, равном Вв, а при В Вв-|-Вн+Вр используют два реза, которые выполн ют эквидистантно продольным кромкам внутреннего и наружного витков на рассто нии соответственно Вви Вн.

5

f 1/г. -/

Н 2 2

Фие.2

X

U-41

х::

у

Фиг.З

а

Фиг.