RU2545950C2 - PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-FORMED OIL-WELL TUBING SIZED TO 168,3×10,6×5000-10000 mm - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling. Proposed process comprises casting of hollow ESR 470×110×2700 and 430×105×2700 mm ingots, boring and turning them to 460×100×2700 mm and 420×95×2700 mm ingots-billets. The latter are heated to ductility temperature and rolled at 234/239mm- and 199/204mm-tapered mandrels to rerolled 325×45×6400 and 260×30×8000 mm hot-rolled pipes. The latter are bored and turned to pipes-billets 310×30×3200 and 245×16×4000 mm in size. Pipe billets are rolled at cold-rolling mills to cold-formed 168.3×10.6×5000-1000 mm tubings in 310×30-273×23-219×16-168.3×10.6 mm sections with relative wall reduction δ_1m=23.3%, δ_2m=30% and δ_3m=33.8% and 245×16-219×13-168.3×10.6 mm with relative wall reduction of δ_1m=12.8% and δ_2m=18.5%.

EFFECT: lower metal input.

1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах, и может быть использовано при производстве передельных горячекатаных труб размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами, для последующей механической обработки их в передельные трубы-заготовки размером 310×30×3200, 245×16×4000 мм и прокатки на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в товарные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless cold-deformed tubing of 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm in size for the production of gas and gas condensate in hydrogen sulfide-containing media, and can be used in the manufacture of hot rolled hot-rolled pipes 325 × 45 × 6400 and 260 × 30 × 8000 mm on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills, for their subsequent mechanical processing into conversion billets of 310 × 30 × 3200, 245 × 16 × 4000 mm in size and rolling on HPT mills 450 and HPT 250 in commodity pumping com pressor pipes measuring 168.3 × 10.6 mm.

В трубопрокатном производстве известен способ производства горячекатаных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из центробежно-литых полых заготовок нержавеющих марок стали 08Х18Н12Т, 08Х18Н10Т, 08Х10Н16Т2 и 08Х10Н20Т2 (ТУ 14-3-569-77 «Заготовки трубные центробежно-литые полые из стали марок 08Х18Н12Т, 08Х18Н10Т, 08Х10Н16Т2 и 08Х10Н20Т2 диаметром 530-650 мм», ТУ 14-3-1564-88 «Трубы бесшовные горячедеформированные из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем», ТИ 158-Тр.ТБ1-6-94 «Изготовление труб из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 по ТУ 14-3-1564-88», ТУ 14-3-743-78 «Трубы бесшовные горячекатаные из стали марки 08Х18Н12Т», ТИ 158-Тр.ТБ1-63-98 «Изготовление бесшовных горячекатаных труб из стали марки 08Х18Н12Т для химического машиностроения и для рубашек гидроцилиндров форголлеров пильгерстана», ТУ 14-3-765-78 «Трубы бесшовные горячекатаные из нержавеющей стали», ТИ 158-Тр.ТБ1-69-98 «Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из стали марки 08Х18Н12Т для баллонов»).In pipe-rolling production, a method is known for producing hot-rolled commodity and conversion pipes of large and medium diameters from hardly deformable steel grades in pipe-rolling plants with pilgrim mills from centrifugally cast hollow billets of stainless steel grades 08Х18Н12Т, 08Х18Н10Т, 08Х10Н16Т2 and 08Х10Н20-369 (08Х10Н20-369 "Centrifugally cast hollow tube blanks from steel grades 08X18H12T, 08X18H10T, 08X10H16T2 and 08X10H20T2 with a diameter of 530-650 mm", TU 14-3-1564-88 "Seamless hot-deformed pipes from steel grades 08X10H20T2 and 08X10H16T2 for retractable systems," And 158-Tr. TB1-6-94 “Production of pipes from steel grades 08X10H20T2 and 08X10H16T2 according to TU 14-3-1564-88”, TU 14-3-743-78 “Seamless hot-rolled pipes from steel grade 08Kh18N12T”, TI 158 -Tr.TB1-63-98 "Production of seamless hot-rolled pipes from steel grade 08X18H12T for chemical engineering and for shirts of hydraulic cylinders of pilgerstan forgollers", TU 14-3-765-78 "Seamless hot-rolled pipes from stainless steel", TI 158-Tr. TB1-69-98 "Production of seamless hot-deformed pipes from steel grade 08X18H12T for cylinders").

Недостатком данного способа является то, что трубы после прокатки имеют большое количество дефектов по наружной и внутренней поверхности в виде плен и рыхлости, требуют последующую механическую обработку - расточку и обточку со съемом металла по 10-12 мм на сторону или 20-25 мм по стенке. Горячекатаные трубы размером 402×45 мм растачивают и обтачивают на размер 377×20 мм, т.е. в стружку уходит более 50% металла. Так как горячекатаные трубы катаются с толстыми стенками, т.е. с малыми вытяжками (μ=2,0-3,5), то в микроструктуре металла труб имеют место крупные зерна, а следовательно, металл труб имеет низкие механические свойства и не выдерживает испытания на межкристаллитную коррозию (п. 2.8 ТУ 14-3-765-78 гласит, что макроструктура металла труб должна быть плотной, без следов усадочной рыхлости, расслоений, трещин, пустот), а результаты первичных испытаний для микро- и макроконтроля являются окончательными.The disadvantage of this method is that the pipes after rolling have a large number of defects on the outer and inner surfaces in the form of captivity and friability, require subsequent machining - boring and turning with metal removal of 10-12 mm per side or 20-25 mm along the wall . Hot rolled pipes 402 × 45 mm in size are bored and turned to a size of 377 × 20 mm, i.e. more than 50% of the metal goes into shavings. Since hot rolled pipes roll with thick walls, i.e. with small extracts (μ = 2.0-3.5), then large grains occur in the microstructure of the pipe metal, and therefore, the pipe metal has low mechanical properties and does not withstand the tests for intergranular corrosion (Section 2.8 TU 14-3- 765-78 states that the macrostructure of the metal of the pipes should be dense, without traces of shrinkage friability, delamination, cracks, voids), and the results of the initial tests for micro- and macrocontrol are final.

В трубной промышленности известен способ производства бесшовных горячекатаных передельных труб из слитков ЭШП коррозионно-стойких сталей диаметром 219-325 мм с толщинами стенок от 20 до 50 мм, предназначенных для холодного передела и товарных труб с механической обработкой и последующей шлифовкой с повышенным качеством поверхности из стали марки 08Х18Н10Т размером 219-325 мм с толщинами стенок от 10 до 25 мм (ТУ 14-3Р-197-2001 «Трубы бесшовные из коррозионно-стойких сталей с повышенным качеством поверхности», ТИ 158-Тр.ТБ1-53-2002 «Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из коррозионно-стойких марок стали с повышенным качеством поверхности по ТУ 14-3Р-197-2001»), а также способ производства бесшовных горячекатаных труб номинальным диаметром 289, 341, 393 и 418 мм с толщинами стенок от 25 до 40 мм из слитков ЭШП стали марок 08Х18Н10Т и 08Х18Н12Т по ТУ 14-134-334 из коррозионно-стойких марок стали для изготовления холоднодеформированных труб (ТУ 14-158-130-2002 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойких марок стали для изготовления холоднодеформированных труб» и ТУ 14-158-129-2002 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные передельные из коррозионно-стойких марок стали для изготовления холоднодеформированных труб для АЭС»).In the pipe industry, a method is known for the production of seamless hot-rolled conversion tubes from ESR ingots of corrosion-resistant steels with a diameter of 219-325 mm with wall thicknesses from 20 to 50 mm, intended for cold processing and commodity pipes with mechanical processing and subsequent grinding with improved surface quality from steel 08Kh18N10T grades 219-325 mm in size with wall thicknesses from 10 to 25 mm (TU 14-3R-197-2001 "Seamless pipes from corrosion-resistant steels with improved surface quality", TI 158-Tr. TB1-53-2002 "Production seamless hot deformed pipes made of corrosion-resistant steel grades with improved surface quality according to TU 14-3R-197-2001 ”), as well as a method for the production of seamless hot-rolled pipes with a nominal diameter of 289, 341, 393 and 418 mm with wall thicknesses from 25 to 40 mm from EShR ingots of steel grades 08X18H10T and 08X18H12T according to TU 14-134-334 from corrosion-resistant steel grades for the manufacture of cold-deformed pipes (TU 14-158-130-2002 "Seamless hot-deformed steel pipes from corrosion-resistant steel grades for the manufacture of cold-deformed pipes" and TU 14-158-129-2002 "Steel pipes e seamless hot steel making from corrosion resistant steel grades for the manufacture of pipes for cold-AES ").

Недостатками данного способа производства бесшовных горячекатаных товарных и передельных труб из слитков ЭШП коррозионно-стойких сталей является то, что товарные и передельные горячекатаные трубы диаметром 219-325 мм на ТПУ 8-16″ прокатываются из слитков ЭШП размером 400-500×100×1750 мм за одну прошивку на максимальной оправке диаметром 250 мм. При прошивке сверленых слитков ЭШП данного размера стали марки 08Х18Н10Т двигатель прошивного стана работает на пределе. Нагрузка достигает 7,5 кА (предельная 7,0 кА). Трубы, прокатанные из гильз с одной прошивкой, как передельные так и товарные, из-за наличия дефектов в виде плен и мелких рванин требуют механическую обработку (расточку и обточку). Расходный коэффициент металла превышает 2,0. Прокатка труб диаметром более 325 мм производится с использованием двойной прошивки, а именно товарные трубы размером 402×20 мм из стали 08Х18Н10Т производятся по технологии: слитки ЭШП с центральным сверлением на диаметр 100±5 мм размером 570-600×100×1650 мм нагревают до температуры пластичности и прошивают на оправке диаметром 250 мм в гильзы размером 570-600×265вн×2040-1990 мм, которые садят в печь горячими или после охлаждения и ремонта, нагревают до температуры пластичности, а затем прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм в гильзы размером 570-600×вн.390×3000-2770 мм, которые подают на пилигримовый стан и прокатывают в передельные трубы размером 420×40 мм в калибре 432 мм за счет сведения валков на 6-8 мм, т.е. уменьшения зазора (шпронта) между валками. Нагрузка на привод валков прошивного стана превышает предельную, т.е. работа производится на гране остановки двигателя. Бывают случаи и отключения двигателя. В этом случае разводят валки прошивного стана и гильзу-ступу выдают из стана и переводят в разряд брака. Расходный коэффициент металла при прокатке передельных труб по данной технологии превышает 2,5. Из выше сказанного видно, что данная технология производства товарных и передельных труб из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов трудоемка, энергоемка и металлоемка.The disadvantages of this method for the production of seamless hot-rolled commodity and conversion pipes from ESR ingots of corrosion-resistant steels is that commodity and conversion hot-rolled pipes with a diameter of 219-325 mm on TPU 8-16 ″ are rolled from ESR ingots of 400-500 × 100 × 1750 mm in size for one firmware on a maximum mandrel with a diameter of 250 mm. When flashing drilled ingots of ESR of a given size of steel grade 08X18H10T, the engine of the piercing mill runs to the limit. The load reaches 7.5 kA (limit 7.0 kA). Pipes rolled from sleeves with one firmware, both conversion and commercial, due to the presence of defects in the form of captives and small flaws, require mechanical processing (boring and turning). The expenditure coefficient of the metal exceeds 2.0. Rolling of pipes with a diameter of more than 325 mm is carried out using double firmware, namely, commodity pipes of 402 × 20 mm in size made of 08Kh18N10T steel are produced according to the technology: ESR ingots with central drilling for a diameter of 100 ± 5 mm and sizes of 570-600 × 100 × 1650 mm are heated to ductility temperatures and are flashed on a mandrel with a diameter of 250 mm into sleeves of size 570-600 × 265вн × 2040-1990 mm, which are put into the furnace hot or after cooling and repair, heated to ductility temperature, and then flashed - rolled out in a cross-rolling mill on mandrel dia 375 mm trom into sleeves measuring 570-600 × ext. 390 × 3000-2770 mm, which are fed to the pilgrim mill and rolled into 420 × 40 mm pig tubes in a caliber of 432 mm by reducing rolls by 6-8 mm, t. e. reduce the clearance (groove) between the rolls. The load on the drive rolls of the piercing mill exceeds the limit, i.e. work is done on the verge of engine shutdown. There are cases and engine shutdowns. In this case, the rolls of the piercing mill are bred and the sleeve-mortar is taken out of the mill and transferred to the category of marriage. The expenditure coefficient of the metal during rolling of conversion pipes using this technology exceeds 2.5. It can be seen from the foregoing that this technology for the production of commodity and conversion pipes from corrosion-resistant hard-to-deform grades of steel and alloys is labor-consuming, energy-intensive and metal-intensive.

Известным техническим решением является также способ производства горячекатаных передельных труб из стали марки 20Х25Н25ТЮ-Ш размером 325×40 мм для изготовления водоохлаждаемых печных роликов размером 295×22×2750 мм, включающий сверловку и расточку слитков ЭШП размером 480×1600 мм на диаметр 285±50 мм, нагрев их до температуры пластичности, прокатку на пилигримовых станах в трубы размером 325×40 мм на дорнах с повышенной конусностью 246/238 мм с разностью (зазором) между внутренним диаметром расточенных слитков-гильз и максимальным диаметром дорнов, равным 40-45 мм, и коэффициентом вытяжки μ=3,4 (протокол №1031 согласования условий поставки труб из стали марки 20Х25Н25ТЮ-Ш от 14.12.2000 г. и письмо-указание на опытно-промышленную прокатку горячекатаных передельных труб размером 325×40 мм из стали марки 20Х25Н25ТЮ-Ш).A well-known technical solution is also a method for the production of hot-rolled conversion tubes from steel 20Kh25N25TYu-Sh of size 325 × 40 mm for the manufacture of water-cooled furnace rollers of size 295 × 22 × 2750 mm, including drilling and boring of ESR ingots of 480 × 1600 mm in diameter with a diameter of 285 ± 50 mm, heating them to the temperature of plasticity, rolling on pilgrim mills into tubes of 325 × 40 mm in size on mandrels with an increased taper of 246/238 mm with a difference (gap) between the inner diameter of the bored shell ingots and the maximum diameter of the mandrels are equal 40-45 mm, and a drawing coefficient μ = 3.4 (protocol No. 1031 for agreeing on the conditions for the supply of steel pipes 20Kh25N25TYu-Sh dated 12/14/2000 and a letter indicating pilot-industrial rolling of hot-rolled steel tubes measuring 325 × 40 mm from steel grade 20X25H25TYU-Sh).

Недостатками данного способа являются использование расточенных слитков-гильз с внутренним диаметром больше диаметра дорна на 40-45 мм, т.к. при меньших зазорах на внутренней поверхности труб образуются дефекты в виде рванин и частые «затяжки» дорнов, даже с повышенной конусностью. Операция расточки слитков с диаметра 100 мм до 285-290 мм трудоемка и приводит к повышенному расходу металла, т.к. при расточке уходит в стружку от 30 до 45% металла. Количество стружки возрастает с ростом диаметра передельных труб, т.е. внутреннего диаметра слитков-гильз, а это в конечном итоге приводит к значительному повышению стоимости готового изделия. Данный способ направлен на изготовление водоохлаждаемых роликов из стали 20Х25Н25ТЮ-Ш и не решает технологический вопросы производства насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм из сплава ХН30МДБ.The disadvantages of this method are the use of bored ingot shells with an inner diameter greater than the diameter of the mandrel by 40-45 mm, because with smaller gaps on the inner surface of the pipe defects are formed in the form of flaws and frequent "tightening" of the mandrels, even with increased taper. The operation of boring ingots from a diameter of 100 mm to 285-290 mm is laborious and leads to increased consumption of metal, because when boring, 30 to 45% of the metal goes into shavings. The amount of chips increases with the diameter of the conversion pipe, i.e. the inner diameter of the ingot shells, and this ultimately leads to a significant increase in the cost of the finished product. This method is aimed at the manufacture of water-cooled rollers from steel 20Kh25N25TYu-Sh and does not solve the technological issues of the production of tubing size 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm from KhN30MDB alloy.

В трубной промышленности известен также способ производства горячекатаных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов на установках с пилигримовыми станами, включающий сверловку слитков ЭШП на диаметр 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, экспандирование в полые заготовки с вытяжкой μ=1,2-1,8 без подъема по диаметру, обтачивание и растачивание их до удаления ковочных дефектов, нагрев до температуры пластичности и прокатку на пилигримовых станах с вытяжкой μ≤5,0 или экспандирование сверленых слитков ЭШП в полые заготовки с вытяжкой μ=0,9-1,5, с подъемом по диаметру от 1,05 до 1,4% и прокатку на пилигримовых станах с вытяжкой μ≤5,5 (Патент РФ №2242302 от 20.12.2004 г., кл. В21В 21/04, бюл. №35).In the pipe industry, there is also a known method for the production of hot-rolled conversion tubes from hard-to-deform grades of steel and alloys in plants with pilgrim mills, including drilling ESR ingots for a diameter of 100 ± 5 mm, heating them to a ductility temperature, expanding into hollow billets with a hood μ = 1.2 -1.8 without raising in diameter, turning and boring them to remove forging defects, heating to ductility temperature and rolling on pilgrim mills with a hood μ≤5.0 or expanding hollow-core ESR ingots into hollow preparations with an extract μ = 0.9-1.5, with a rise in diameter from 1.05 to 1.4% and rolling on pilgrim mills with an extract μ≤5.5 (RF Patent No. 2242302 from 12.20.2004, C. B21B 21/04, bull. No. 35).

Недостатком данного способа является использование в качестве передельных заготовок сверленых слитков ЭШП, дополнительные операции по экспандированию и механической обработке передельных экспандированных трубных заготовок, повышенный расход дорогостоящего металла в стружку, что в конечном итоге приводит к значительному повышению стоимости готового изделия.The disadvantage of this method is the use of ESR drilled ingots as conversion billets, additional expansion and machining operations of expanded expanded billets, increased consumption of expensive metal in the chips, which ultimately leads to a significant increase in the cost of the finished product.

Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм и передельных труб размером 187,7×25 мм для изготовления муфт из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ-Ш для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах из кованых, сверленых, механически обработанных заготовок размером 310×30×3200 мм и 325×40×3000 мм и прокатки их на станах ХПТ в товарные трубы по маршрутам: 310×30-273×23-219×16-168,3×10,6 мм и 325×40-273×35-219×30-187,7×25 мм (ТУ 14-1-5483-2004 «Трубы бесшовные холоднодеформированные и муфтовые заготовки из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ-Ш (ЭК77-Ш)», ТУ 14-1-5484-2009 «Трубы бесшовные насосно-компрессорные диаметром 89 и 114 мм и муфты к ним из коррозионно-стойкого сплава марки ЭК77-Ш», ТУ 14-1-4745-89 «Заготовка трубная из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ (ЭК77)» и протокол №1558 от 29.06.2011 г. «Согласования условий поставки трубной заготовки из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ-ИШ (ЭК77-ИШ)»).The closest technical solution is a method for the production of seamless cold-deformed tubing with a size of 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm and a conversion pipe with a size of 187.7 × 25 mm for the manufacture of couplings from a corrosion-resistant alloy of grade ХН30МДБ-Ш for mining gas and gas condensate in hydrogen sulfide-containing media from forged, drilled, machined billets of 310 × 30 × 3200 mm and 325 × 40 × 3000 mm in size and rolling them at the HPT mills into commodity pipes along the routes: 310 × 30-273 × 23-219 × 16-168.3 × 10.6 mm and 325 × 40-273 × 35-219 × 30-187.7 × 25 mm (TU 14-1-5483-2004 “Pipes Special cold-deformed and clutch blanks from a corrosion-resistant alloy of the ХН30МДБ-Ш (ЭК77-Ш) brand, ТУ 14-1-5484-2009 "Seamless tubing pipes with a diameter of 89 and 114 mm and their couplings from a corrosion-resistant alloy of the brand EK77-SH ", TU 14-1-4745-89" Billet pipe from a corrosion-resistant alloy of the brand ХН30МДБ (ЭК77) "and protocol No. 1558 of 06/29/2011" Coordination of the terms of delivery of a pipe billet from a corrosion-resistant alloy of the brand ХН30МДБ ISh (EK77-ISh) ”).

Недостатками данного способа являются дополнительные операции механической обработки - обточки слитков ЭШП размером 570×1200 мм в слитки-заготовки размером 550×1200 мм, нагрев до температуры пластичности слитков-заготовок ЭШП, ковка их в поковки размером 345×3000 мм с уковом не менее 2,5, обточка поковок в заготовки размером 325×3000 мм, сверление в заготовках центрального отверстия с последующей расточкой на диаметр 245 и 265 мм, прокатка передельных труб-заготовок размером 325×30×3000 мм на станах ХПТ в товарные трубы размером 168,3×10,6×5000-10000 мм по маршрутам 325×30-273×23-219×16-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке, соответственно, δ_1т=23,3%, δ_2т=30,4% и δ_3т=33,8%, а передельных труб-заготовок размером 325×40×3000 мм в передельные муфтовые заготовки размером 187,7×25 мм по маршрутам 325×40-273×35-219×30-187,7×25 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1м=12,5%, δ_2м=14,3% и δ_3м=16,7%, а, следовательно, повышенный расход дорогостоящего металла при прокатке насосно-компрессорных труб и труб для изготовления муфт.The disadvantages of this method are the additional machining operations — turning of ESR ingots of 570 × 1200 mm in size into ingots-blanks of 550 × 1200 mm, heating to plasticity temperature of ESR ingots-blanks, forging them into forgings of 345 × 3000 mm in size with a pitch of at least 2 5, turning of forgings into billets of 325 × 3000 mm in size, drilling in the billets of the central hole with subsequent boring to a diameter of 245 and 265 mm, rolling of conversion billets of 325 × 30 × 3000 mm in size at CPT mills into 168.3 commodity pipes × 10.6 × 5000-10000 mm along routes 325 30-273 23-219 × × × 10.6 mm 16-168,3 with relative reduction of the wall, respectively, δ _1t = 23.3%, δ = _2r and δ 30.4% _3t = 33.8% and conversion billet pipes of size 325 × 40 × 3000 mm into conversion sleeve billets of size 187.7 × 25 mm along routes 325 × 40-273 × 35-219 × 30-187.7 × 25 mm with relative wall compressions, respectively δ _1m = 12.5%, δ _2m = 14.3% and δ _3m = 16.7%, and, consequently, increased consumption of expensive metal when rolling tubing and pipes for the manufacture of couplings.

Задачей предлагаемого способа является исключение из технологического процесса операций - нагрев слитков ЭШП под ковку, ковку слитков в поковки, механическую обработку - обточку поковок в заготовки, сверление в заготовках центрального отверстия с последующей расточкой на заданную толщину стенки, снижение относительных обжатий по стенке по проходам на станах ХПТ, снижение расхода металла при переделе слиток ЭШП - товарная или передельная холоднокатаная труба, а следовательно, снижение стоимости насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6 мм.The objective of the proposed method is the exclusion from the technological process of operations - heating the ESR ingots for forging, forging ingots into forgings, machining - turning the forgings into blanks, drilling in the blanks of the central hole with subsequent boring to a given wall thickness, reducing the relative wall compressions along the passages HPT mills, reduction of metal consumption during redistribution of an ESR ingot — a commodity or conversion cold-rolled pipe, and, consequently, a decrease in the cost of tubing pipes of 168.3 × 10 in size , 6 mm.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм, включающем отливку полых слитков ЭШП размером 470×110×2700 и 430×105×2700 мм, расточку и обточку слитков в слитки-заготовки размером 460×100×2700 мм и 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 234/239 и 199/204 мм в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм, разрезку труб на две трубы равной длины, расточку и обточку передельных горячекатаных труб в трубы-заготовки размером 310×30×3200 и 245×16×4000 мм, прокатку механически обработанных труб-заготовок размером 310×30×3200 мм на станах ХПТ по маршрутам 310×30- 273×23-219×16-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=23,3%, δ_2m=30% и δ_3m=33,8%, а труб-заготовок размером 245×16×4000 мм по маршрутам: 245×16-219×13-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=12,8% и δ_2m=18,5% в холоднодеформированные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6×5000-1000 мм.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless cold-deformed tubing of 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm in size, including casting hollow ESR ingots of 470 × 110 × 2700 and 430 × 105 × 2700 mm in size, a bore and turning ingots into ingot blanks of 460 × 100 × 2700 mm and 420 × 95 × 2700 mm in size, heating the ingot blanks to a plasticity temperature, rolling in a pilgrim mill on conical mandrels with a diameter of 234/239 and 199/204 mm into hot rolled pipes sizes 325 × 45 × 6400 and 260 × 30 × 8000 mm, pipe cutting into two pipes of equal length , boring and turning hot rolled tubes into billets of 310 × 30 × 3200 and 245 × 16 × 4000 mm in size, rolling of machined billets of 310 × 30 × 3200 mm in size at CPT mills along routes 310 × 30–273 × 23 -219 × 16-168.3 × 10.6 mm with relative wall compressions, respectively, δ _1m = 23.3%, δ _2m = 30% and δ _3m = 33.8%, and billet pipes 245 × 16 × 4000 mm along routes: 245 × 16-219 × 13-168.3 × 10.6 mm with relative wall compressions, respectively, δ _1m = 12.8% and δ _2m = 18.5% in cold-deformed tubing pipes of size 168 , 3 × 10.6 × 5000-1000 mm.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят обточку слитков в слитки-заготовки размером 460×100×2700 мм и 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 234/239 и 199/204 мм в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм, разрезку труб на две трубы равной длины, расточку и обточку передельных горячекатаных труб в трубы-заготовки размером 310×30×3200 и 245×16×4000 мм, прокатку механически обработанных труб-заготовок размером 310×30×3200 мм на станах ХПТ по маршрутам 310×30-273×23-219×16-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=23,3%, δ_2m=30% и δ_3m=33,8%, а труб-заготовок размером 245×16×4000 мм по маршрутам: 245×16-219×13-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=12,8% и δ_2m=18,5% в холоднодеформированные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6×5000-1000 мм. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the ingots are turned into ingot blanks of size 460 × 100 × 2700 mm and 420 × 95 × 2700 mm, the ingots are heated to plasticity temperature, and pilgrim rolling stand on cone mandrels with a diameter of 234/239 and 199/204 mm into hot-rolled steel tubes of 325 × 45 × 6400 and 260 × 30 × 8000 mm in size, cutting pipes into two equal-length pipes, boring and turning hot-rolled steel tubes into billet pipes of size 310 × 30 × 3200 and 245 × 16 × 4000 mm, proca Ku-machined workpieces pipe size 310 × 30 × 3200 mm mills HPT routes × 310 × 30-273 23-219 16-168,3 × × 10.6 mm with a relative reduction of the wall, respectively δ _1m = 23,3 %, δ _2m = 30% and δ _3m = 33.8%, and billets of 245 × 16 × 4000 mm in size along the routes: 245 × 16-219 × 13-168.3 × 10.6 mm with relative reductions in the wall, respectively, δ _1m = 12.8% and δ _2m = 18.5% in cold-deformed tubing with a size of 168.3 × 10.6 × 5000-1000 mm. Thus, the claimed method meets the criterion of "inventive step".

Сравнение заявляемого решения (способа) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution (method) not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, did not reveal the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the patentability condition is “inventive step”.

Способ опробован на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16″ и стане ХПТ 250 ОАО «ЧТПЗ». В производство были заданы 5 заготовок размером 325×30×3000 мм, полученные механической обработкой поковок размером 340×3000 мм (обточка поковок в заготовки размером 325×3000 мм с последующей сверловкой и расточкой на размер 325×30×3000 мм) - существующая технология и 10 передельных горячекатаных труб размером 310×30×3200 мм, полученных механической обработкой - обточкой и расточкой горячекатаных труб размером 325×45×6400 мм, прокатанных на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из полых слитков ЭШП размером 460×100×2700 мм - предлагаемая технология. По предлагаемой технологии из десяти передельных труб размером 310×30×3200 мм на стане ХПТ 250 прокатано 20 насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×7100 мм общей массой 6029 кг. Суммарный расходный коэффициент металла по насосно-компрессорным трубам составил 2,252. По существующей технологии 5 заготовок размером 325×30×3000 мм были прокатаны на стане ХПТ 250 в товарные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6 мм. Получено 67,0 м труб общей массой 2845 кг. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 4,355 при средней длине труб 7100 мм. Данные по производству насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6 мм по существующей и предлагаемой технологиям приведены в таблице 1.The method was tested on a pipe-rolling installation with pilgrim mills 8-16 ″ and the mill ХПТ 250 of OJSC "ChTPZ". Five workpieces with a size of 325 × 30 × 3000 mm, obtained by machining forgings of a size of 340 × 3000 mm (turning of forgings into blanks of a size of 325 × 3000 mm, followed by drilling and boring of a size of 325 × 30 × 3000 mm) were set into production - existing technology and 10 hot-rolled steel tubes 310 × 30 × 3200 mm in size obtained by machining - turning and boring hot-rolled pipes of 325 × 45 × 6400 mm in size, rolled at 8-16 TPU with pilgrim mills from ESW hollow ingots of 460 × 100 × 2700 mm - the proposed technology. According to the proposed technology, out of ten conversion pipes with a size of 310 × 30 × 3200 mm, 20 tubing pipes of 168.3 × 10.6 × 7100 mm in size with a total weight of 6029 kg were rolled at the KhPT 250 mill. The total expenditure coefficient of the metal through tubing was 2.252. According to the existing technology, 5 billets of 325 × 30 × 3000 mm in size were rolled at the KhPT 250 mill into commodity tubing pipes of 168.3 × 10.6 mm in size. Received 67.0 m of pipes with a total weight of 2845 kg. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch was 4.355 with an average pipe length of 7100 mm. Data on the production of tubing pipes with a size of 168.3 × 10.6 mm according to the existing and proposed technologies are shown in table 1.

Из таблицы 1 видно, что при производстве труб по предлагаемому способу из полых слитков ЭШП с последующей прокаткой их на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в горячекатаные трубы с последующей механической обработкой - обточкой и расточкой их в передельные трубы для последующего переката на стане ХПТ 250 в товарные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6×7100 мм по сравнению с существующей технологией по ТУ 14-1-5483-2004 и ТУ 14-1-5484-2009 получено снижение расхода металл на 2103 кг на тонну товарных насосно-компрессорных труб за счет исключения операции ковки слитков ЭШП в поковки, механической обработки поковок в заготовки и сверления центрального отверстия в заготовках с последующей расточкой под холодную прокатку.From table 1 it can be seen that in the production of pipes according to the proposed method from hollow ESR ingots with their subsequent rolling at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into hot-rolled pipes with subsequent mechanical processing - turning and boring them into conversion pipes for subsequent rolling at the HPT mill 250 in commodity tubing of 168.3 × 10.6 × 7100 mm in size compared with the existing technology according to TU 14-1-5483-2004 and TU 14-1-5484-2009, a decrease in metal consumption of 2103 kg per ton was obtained commodity tubing by eliminating the operation and forging ESR ingots into forgings, machining of forgings into billets and drilling a central hole in the billets, followed by boring for cold rolling.

Использование предлагаемого способа производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм из коррозионно-стойкого сплава марки ХН30МДБ-Ш для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах позволит снизить расход металла за счет исключения операции ковки слитков ЭШП в поковки, механической обработки поковок в заготовки и сверления центрального отверстия в заготовках с последующей расточкой под холодную прокатку, а следовательно, снизить стоимость насосно-компрессорных труб данного сортамента.Using the proposed method for the production of seamless cold-deformed tubing of 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm in size from a corrosion-resistant alloy of the grade ХН30МДБ-Ш for gas and gas condensate production in hydrogen sulfide-containing media will reduce metal consumption by eliminating forging operations ESR ingots into forgings, machining of forgings into billets and drilling a central hole in the billets, followed by boring for cold rolling, and therefore, reduce the cost of tubing rub this assortment.

Claims (1)

Способ производства бесшовных холоднодеформированных насосно-компрессорных труб размером 168,3×10,6×5000-10000 мм, включающий отливку полых слитков ЭШП размером 470×110×2700 и 430×105×2700 мм, расточку и обточку слитков в слитки-заготовки размером 460×100×2700 мм и 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 234/239 и 199/204 мм в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм, разрезку труб на две трубы равной длины, расточку и обточку передельных горячекатаных труб в трубы-заготовки размером 310×30×3200 и 245×16×4000 мм, прокатку механически обработанных труб-заготовок размером 310×30×3200 мм на станах ХПТ по маршрутам 310×30-273×23-219×16-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=23,3%, δ_2m=30% и δ_3m=33,8%, а труб-заготовок размером 245×16×4000 мм по маршрутам 245×16-219×13-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ_1m=12,8% и δ_2m=18,5% в холоднодеформированные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6×5000-1000 мм. Method for the production of seamless cold-deformed tubing of 168.3 × 10.6 × 5000-10000 mm in size, including the casting of hollow ESR ingots of 470 × 110 × 2700 and 430 × 105 × 2700 mm in size, boring and turning of ingots into ingot ingots of size 460 × 100 × 2700 mm and 420 × 95 × 2700 mm, heating ingots to plasticity temperature, rolling in a pilgrim mill on conical mandrels with a diameter of 234/239 and 199/204 mm into hot rolled pipes of 325 × 45 × 6400 and 260 × 30 × 8000 mm, pipe cutting into two pipes of equal length, boring and turning of hot rolled tubes into tr waste blanks of 310 × 30 × 3200 and 245 × 16 × 4000 mm in size, rolling of machined blanks of 310 × 30 × 3200 mm in size at CPT mills along routes 310 × 30-273 × 23-219 × 16-168.3 × 10.6 mm with relative wall compressions, respectively, δ _1m = 23.3%, δ _2m = 30% and δ _3m = 33.8%, and billet pipes 245 × 16 × 4000 mm in size along the routes 245 × 16- 219 × 13-168.3 × 10.6 mm with relative wall compressions, respectively, δ _1m = 12.8% and δ _2m = 18.5% in cold-deformed tubing with dimensions of 168.3 × 10.6 × 5000- 1000 mm.