SU1274890A1

SU1274890A1 - Способ изготовлени пр мошовных труб

Info

Publication number: SU1274890A1
Application number: SU843793042A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Кузьмин; Симон Львович Мандельберг; Станислав Евгеньевич Семенов; Виктор Михайлович Пискунов; Марк Израилевич Гриншпун; Юрий Абрамович Медников; Иван Иванович Сергеев; Евгений Иванович Иванов
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-12-07

Abstract

Изобретение относитс к производству труб, а более конкретно - к способам изготовлени сварных пр мошовных труб большего диаметра, и может найти применение в трубном производстве . Целью изобретени вл етс повышение качества сварки. По данному способу трубу изготавливают из двух полуобечаек, которые собирают мезкду собой и сваривают двум про. . дольными швами. Сварку производ т в следующей последовательности. Сначала на каждом стыке выполн ют сборочные швы с неполным проплавлением кромок. Затем дл устранени возникших сварочных деформаций, ухудшающих услови выполнени рабочих швов, трубу прав т путем пропускани ее через закрытый валковый калибр, периметр которого на 0,2-0,7% меньше . номинального наружного периметра труW бы. Дп обеспечени равномерного распределени деформации по периметру трубы правку производ т после снижени температуры металла в зоне стыков ниже 300 С.

Description

Изобретение относится к области производства труб, конкретнее к способам изготовления сварных прямошовных труб' большого диаметра.

Целью изобретения является повышение качества сварки.

Способ заключается в следующем.

Две полуобечайки, сформованные из листов, собирают между собой и сваривают двумя наружными продольными швами с неполным проплавлением кромок. В результате сварочных деформаций от выполнения двух швов (наружных или внутренних) геометрическая форма трубы заметно искажается, что ухудшает условия выполнения внутренних рабочих швов.

Продольный изгиб трубных заготовок в зоне стыков кромок, вызванный сварочными деформациями, может привести к изменению пространственного положения сварочной ванны по длине трубной заготовки в процессе сварки внутренних рабочих швов.

Кроме того, продольный изгиб стьг ков и искажение профиля прикромочных эон трубных заготовок, по которым катятся ролики внутреннего сварочного аппарата, может вызывать изменение выпета электродов по дли!не шва. Изменение положения ванны расплавленного металла относительно горизонтальной плоскости и нарушение параметров процесса сварки, . вызываемые изменением вылета электродов, могут привести к существенному снижению качества внутренних рабочих швов, поэтому после выполнения наружных рабочих швов трубную заготовку пропускают через закрытый валковый калибр, периметр которого на 0,2-0,7% меньше номинального периметра трубы.

В результате обжатия трубы по периметру происходит устранение сварочных деформаций, при этом для обеспечения равномерного распределения деформаций сжатия по периметру тру- , бы обжатия проводят после охлаждения металла в зоне стыков до температур ниже 300°С, при которых практически полностью восстанавливаются прочностные свойства металла.

, Периметр закрытого валкового калибра, через которой необходимо пропустить трубу, определяют из выражения где - периметр валкового калибра;

Р_т - номинальный наружный периметр трубы;

ζ - относительное уменьшение периметра трубы в калибре, %.

Для современных трубных сталей, обладающих пределом текучести б_т = = 400 - 500 МПа, значение £ должно быть не менее 0,2% с тем, чтобы обеспечить деформацию металла трубы по всему периметру в пластической области. Продольный прогиб трубы по швам сопровождается изменением ее овальности на центральном и концевых участках (образование бочки, либо раструбов). Принудительное выравнивание овальности по длине трубы после сварки наружных рабочих швов приводит к уменьшению продольного прогиба по швам. Такого же эффекта, но в значительно меньшей степени, можно добиться и в случае обжатия трубы при £<0,2%. Изменение овальности произойдет в этом случае за счет местных пластических деформаций изгиба отдельных участков профиля трубы.

В случае обжатия трубы в пластической области при £ £ 0,2% произойдет исправление местных искажений поперечного профиля трубы и дальнейшее выравнивание ее овальности по длине.

Наиболее полное выравнивание прогиба трубы по шву может быть осуществлено за счет пластического деформирования трубы в направлении продольной оси. Продольная пластическая деформация трубы вызовет перераспределение и сглаживание продольных напряжений от сварки, вызывающих прогиб трубы по шву. Учитывая, что коэффициент Пуассона для стали примерно равен 3,3, поперечная деформация, обеспечивающая продольную деформацию в пластической o6nagTH, должна составлять не менее 0,7%.

Предлагаемым способом производили сварку труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15,6 мм. Трубы пропускались по всей длине через закрытый валковый калибр сварочной клети сборочно-сварочного стана.

Средняя величина наружного периметра труб составляла 4458 мм, а валко3 вый калибр настраивался на периметры 4451, 4445 и 4427 мм.

В первом случае относительно обжатие трубы в калибре £ составляло 0,15%. Средняя величина продольного 5 прогиба по двум шв’ам этой трубы ζ уменьшилась с 15 до 11 мм, профили прикромочных зон практически не изменились .

Во втором случае относительное об- Ю жатие трубы по периметру составило 0,3%. Местные искажения профиля (пе·^ регибы, участки пониженной кривизны) были выправлены,’ существенно повысилась стабильность профиля прикромочных зон трубы, за счет чего изменение вылета электродов при сварке рабочих внутренних швов уменьшилось бы с 10 до 4 мм. Средняя величина продольного прогиба по двум швам этой 20 трубы уменьшилось с 14 до 7 мм.

В третьем случае относительное обжатие трубы по периметру £ составило 0,7%. Средняя величина продольного прогиба по двум швам этой тру- 25 бы уменьшилась с 17 до 5 мм. Изменение вылета электродов внутреннего аппарата уменьшилось бы с 9 до 3 мм.

Обжатие трубы после сварки наружных рабочих швов позволяет уменьшить продольный прогиб трубы по швам, стабилизировать профиль прикромочных зон по длине трубы и за счет этого улучшить условия выполнения и качество внутренних рабочих швов, а в конечном счете качество и надежность в эксплуатации труб большого диаметра, применяемых при сооружении магистральных газо- и нефтепроводов.

Claims

« Изобретение относитс к области .производства труб, конкретнее к cfto собам изготовлени сварных пр мошов ных труб большого диаметра. Целью изобретени вл етс повышение качества сварки. Способ заключаетс в следующем. Две полуобечайки, сформованные из листов, собирают между собой и сваривают двум наружными продольны ми швами с неполным проплавлением кромок. В результате сварочных дефо маций от выполнени двух швов (наружных или внутренних) геометрическа форма трубы заметно искажаетс , что ухудшает услови выполнени вну ренних рабочих швов. Продольный изгиб трубных заготовок в зоне стыков кромок, вызванный сварочными деформаци ми, может привести к изменению пространственного положени сварочной ванны по длине трубной заготовки в процессе сварки внутренних рабочих швов. Кроме того, продольный изгиб сты ков и искажение профил прикромочных зон трубных заготовок, по которым кат тс ролики внутреннего сварочного аппарата, может вызывать р1зменение выпета электродов по шва. Изменение положени ванны |расплавленного металла относительно горизонтальной плоскости и нарушение параметров процесса сварки, . вызываемые изменением вылета электродов , могут привести к существенному снижение качества внутренних рабочих швов, поэтому после выполнени наружных рабочих швов трубную заготовку пропускают через закрытый валковый калибр, периметр которого на 0,2-0,7% меньше номинального периметра трубы. В результате обжати трубы по периметру происходит устранение сва рочных деформаций, при этом дл обе печени равномерного распределени деформаций сжати по периметру трубы обжати провод т после охлаждени металла в зоне стыков до температур ниже 300°С, при которьЕх; практически полностью восстанавливаютс прочностные свойства металла. , Периметр закрытого валкового калибра , через которой необходимо про пустить трубу, определ ют из выраже ни 0 р р к т 100 где PI - периметр валкового калибра; Р - номинальный наружный периметр трубы; - относительное уменьшение периметра трубы в калибре, %. Дл современных трубных сталей, обладающих пределом текучести 0 400 - 500 МПа, значение должно быть не менее 0,2% с тем, чтобы обеспечить деформацию металла трубы по всему периметру в пластической области . Продольный прогиб трубы по швам сопровождаетс изменением ее овальности на центральном и концевых участках (образование бочки, либо раструбов). Принудительное выравни вание овальности по длине трубы после сварки наружных рабочих швов приводит к уменьшению продольного прогиба по швам. Такого же эффекта, но в значительно меньшей степени, можно добитьс и в случае обжати трубы при .0,2%. Изменение овальности произойдет в этом случае за счет местных пластических деформаций изгиба отдельных участков профил трубы. В случае обжати трубы в пластической области при S: 0,2% произойдет исправление местных искажеиий поперечного профил трубы и дальнейшее выравнивание ее овальности по дпине. Наиболее полное выравнивание прогиба трубы по шву может быть осуществлено за счет пластического деформировани трубы в направлении продольной оси. Продольна пластическа деформаци трубы вызовет перераспределение и сглаживание продольных напр жений от сварки, вызывающих прогиб трубы по шву. Учитыва , что коэффициент Пуассона /цп стали примерно равен 3,3, поперечна деформаци , обеспечивающа продольную деформацию в пластической области, должна составл ть не менее 0,7%. Предлагаемым способом производили сварку труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15,6 мм. Трубы пропускались по всей длине через закрытый валковый калибр сварочной клети сборочно-сварочного стана. Средн величина наружного периметра труб составл ла 4458 мм, а валковый калибр настраивалс на периметр 4451, 4445 и 4427 мм. В первом случае относительно обжатие трубы в калибре составл ло 0,15%. Средн величина продольного прогиба по двум швам этой трубы : уменьшилась с 15 до 11 мм, профили прикромочных зон практически не изменились . Во втором случае относительное о жатие трубы по периметру составило 0,3%. Местные искажени профил (пе регибы, участки пониженной кривизны ) были вьтравлены, существенно повысилась стабильность профил при кромочных зон трубы, за счет чего и менение вылета электродов при сварке рабочих внутренних швов уменьшилось бы с 10 до 4 мм. Средн величина продольного прогиба по двум швам этой трубы уменьшилось с 14 до 7мм. В третьем случае относительное обжатие трубы по периметру составило 0,7%, Средн величина продольного прогиба по двум пгеам этой трубы уменьшилась с 17 до 5 мм. Изменение вылета электродов внутреннего аппарата уменьшилось бы с 9 до 3 мм Обжатие трубы после сварки наружных рабочих швов позвол ет уменьшить продольный прогиб трубы по швам, стабилизировать профиль прикромочных зон по длине трубы и за счет этого улучшить услови выполнени и качество внутренних рабочих швов, а в конечном счете качество и надежность в эксплуатации труб большого диаметра, примен емых при сооружении магистральных газо- и нефтепроводов . Формула изобретени Способ изготовлени пр мошовных труб, при котором собирают между собой две полуобечайки, выполн ют наружные швы, а затем внутренние рабочие швы, отличающийс тем что, с целью повышени качества сйарки, после выполнени наружных швов трубу в зоне стыков охлаждают до температуры ниже 300 С и пропускают ее через закрытый валковый калибр , периметр которого на 0,2-0,7% меньше номинального наружного периметра трубы.