karšto valcavimo technologija

Technologinio proceso aprašymas

Vamzdžių valcavimo komplekso pradinė medžiaga yra karštai valcuoti apvalūs ruošiniai, kurių išorinis skersmuo yra 140 ir 160 mm, o maksimalus ilgis – 9600 mm.

Siekiant padidinti produktyvumą ir pagerinti derlių, galima naudoti nuolat liejamus ruošinius, kurių išorinis skersmuo yra 200 mm (maksimalus ilgis taip pat 9600 mm), kartu su karštai valcuotais apvaliais ruošiniais, kurių išorinis skersmuo yra 140 mm. Prekės atkeliauja iš sandėlio.

Ruošiniuose pjūkluose žaliava pjaunama iki maks. 4.200 mm ir paduodamas į žiedinę krosnį.

Įkaitinus iki reikiamos temperatūros, ruošinys transportuojamas į pradūrimo malūną.

Auskarų staklyno išleidimo angoje tuščiaviduris ruošinys įpurškiamas azotu padedančiais antioksidaciniais milteliais, o tuščiaviduris ruošinys nukreipiamas į PQF valcavimo liniją.

Įtvaras įkišamas į tuščiavidurį ruošinį PQF valcavimo staklyno ašyje esančios linijos viduje. Įtvarų cirkuliacinė sistema skirta įtvarams vėsinti ir sutepti grafitu.

PQF nepertraukiamo valcavimo staklyno įleidimo pusėje išorinėje įvorės pusėje yra hidronukalkinimo sistema.

Vamzdis valcuojamas ant 4 stovų PQF malūno su tuščiavidurių ruošinių mažinimo stovu.

Tuščiavidurių ruošinių mažinimo stovas, esantis prieš pirmąjį PQF stovą, skirtas kalibruoti tuščiavidurio ruošinio išorinį skersmenį ir sumažinti tarpą tarp tuščiavidurio ruošinio ir įtvaro.

PQF procesas pagrįstas nepertraukiamo valcavimo principu, naudojant 3 ritinėlių stovus ant įtvaro, kuris per visą valcavimo fazę juda pastoviu greičiu.

Įtvaro greitis apskaičiuojamas pagal deformacijos schemą, jis yra mažesnis nei įvorės išėjimo iš pirmojo stovo greitis. Todėl medžiaga juda greičiau nei įtvaras, o trinties jėgos tarp medžiagos ir įtvaro yra nukreiptos riedėjimo kryptimi. Sumažinus skersinį srautą link deformacijos zonos ir nuėmus vamzdį nuo įtvaro linijoje, galima naudoti labai mažą atstumą tarp stovų.

Optimalus medžiagų srautas leidžia riedėti didesniu greičiu.

Tiesiai su PQF malūnu yra ištraukimo ir kalibravimo malūnėlis, sudarytas iš 3 stovų, atitinkamai 3 ritinių tipo, skirtas movai išimti iš įtvaro.

Po valcavimo įtvaras įtraukiamas, sukamaisiais svirtimis nuimamas ir tiekiamas į įtvaro cirkuliacijos sistemą.

Ištraukus iš ištraukimo ir dydžio nustatymo malūną, skersinio konvejerio įvorė siunčiama į pakaitinimo indukcinę krosnį.

Kaitinamos movos baigiamasis valcavimas atliekamas tempimą mažinančiame malūne, kuriame įrengta Carta automatinė vamzdžių valcavimo sistema su optimizuotais nustatymo duomenimis.

Vamzdis, išeinantis iš tempimo ir redukcinio malūno, yra aušinamas einamojo pluošto aušintuve. Serijinio pjovimo pjūkluose vamzdis supjaustomas pagal ilgį.

Parengiamojo apdailos linijoje vamzdžiai praeina per tiesinimo mašiną, sūkurinių srovių bandymo sistemą ir vamzdžių žymėjimo mašiną.

Pagal reikalaujamus standartus vamzdžiai praeina per reikiamą Apdailos liniją.

inžineriniai ir guolių vamzdžiai

pakavimas, svėrimas ir ženklinimas

katilų vamzdžiai

nuožulnumas, hidraulinis bandymas, neardomasis bandymas

pakavimas, svėrimas ir ženklinimas

naftos telkinių ir dujų vamzdžiai

karščio gydymas

nuožulnumas, hidraulinis bandymas, neardomasis bandymas

pakavimas, svėrimas ir ženklinimas

Nepertraukiamas metalinių vamzdžių suvirinimas krosnyje

Valcuoto metalo juosta, naudojama kaip būsimo gaminio ruošinys (taip pat vadinama juostele), ištraukiama per specialią krosnį, kurioje metalas įkaitinamas iki 1300 °C temperatūros (tiksli temperatūra priklauso nuo plieno rūšies).Po kaitinimo krosnyje juostelių kraštai prapučiami, kad būtų pašalintos apnašos ir vietinis temperatūros padidėjimas.

Be to, formuojant ritinius, plieno ruošiniui suteikiama reikiama forma ir skersmuo.

Po to kraštai yra papildomai pučiami, o tai padeda padidinti temperatūrą iki verčių, leidžiančių suvirinti. Šioje būsenoje metalo ruošinys yra valcuojamas per suspaudimo ritinius, kuriuose vyksta galutinis vamzdžio suvirinimas. Tokiu būdu pagaminti valcuoti vamzdiniai gaminiai priskiriami karšto apdirbimo gaminiams.

Taikymo sritis

„Siūlių vamzdžių defektų klasifikatorius“ nustato terminus ir apibrėžimus, galimus karštai valcuotų besiūlių anglies ir legiruotojo plieno OCTG vamzdžių paviršiaus vidinius ir paviršiaus defektus. Pateiktos iliustracijos aiškiai parodo nagrinėjamų defektų pobūdį.

Šiame „Besiūlių vamzdžių defektų klasifikatoriuje“ nustatyti terminai yra privalomi naudoti visų tipų kuriamoje dokumentacijoje.
Kiekvienai sąvokai yra vienas standartizuotas terminas. Neleidžiama naudoti sinoniminių terminų. Nepriimtini naudoti sinonimai standarte pateikti kaip nuoroda ir pažymėti ženklu „Ndp“.
Standartizuoti terminai spausdinami didžiosiomis raidėmis, o netinkami sinonimai – mažosiomis raidėmis.

TRUMPINIMAI:

TMK	–	OJSC vamzdžių metalurgijos įmonė.
VTZ	–	OJSC "Volzhsky Pipe Plant"
Sintz	–	OAO Sinarsky vamzdžių gamykla.
STZ	–	UAB "Seversky vamzdžių gamykla"
TAGMET	–	UAB "Taganrog metalurgijos gamykla"
VMZ	–	UAB „Vyksos metalurgijos gamykla“
CHTPZ	–	OJSC Čeliabinsko vamzdžių valcavimo gamykla
PNTZ	–	UAB "Pervouralsk Novotrubny gamykla"

7 Metalo tvirtumas

6.7.1 B tiekimo grupės vamzdžiai, taip pat A ir E tiekimo grupės (in
laikinojo pasipriešinimo normavimo atveju) turi atlaikyti bandymą
hidrostatinis slėgis, apskaičiuotas pagal GOST 3845 pateiktą formulę,
esant leistinam įtempiui vamzdžio sienelėje, lygiam 40 % tempimo stiprio
nurodytai plieno rūšiai, bet ne didesnė kaip 20 MPa.

Gamintojas gali garantuoti vientisumą
šaltai formuoti vamzdžiai, kad atlaikytų bandomąjį hidrostatinį slėgį
be testavimo. Vamzdžių gebėjimas atlaikyti hidrostatinį bandymą
slėgis užtikrinamas besiūlių gamybos technologija
šaltai apdoroti vamzdžiai.

Vietoj suvirinto hidrostatinio slėgio bandymo
šaltai formuoti vamzdžiai, gamintojas gali atlikti tęstinumo bandymus
metaliniai vamzdžiai neardomaisiais metodais.

Šaltojo valcavimo gamyba

Plieninių vamzdžių gamybos šalto valcavimo būdu technologija susideda iš dviejų etapų:

• pradinis apdorojimas;
• kalibravimas.

pradinis apdorojimas. Tuščiavidurė rankovė atšaldoma po pradūrimo ant malūno. Jo temperatūra nukrenta iki verčių, kurioms esant metalas praranda plastiškumą, reikalingą kalimui ar pradūrimui. Šioje būsenoje produktas yra galutinai apdorojamas traukiant per formavimo ritinius. Metalo ruošinio negalima pavadinti šaltu, nes jo temperatūra yra gana aukšta dėl deformacijos apkrovų, kurioms jis tenka valcavimo staklyno ritiniuose.

Kalibravimas. Prieš šią operaciją vamzdis atkaitinamas (metalas kaitinamas iki perkristalizacijos būsenos). Tai daroma siekiant pašalinti įtempį, kuris atsirado metale po valcavimo ant malūno. Atkaitinimo dėka plienas įgauna kalibravimui būtiną plastiškumą ir kietumą, pašalinami visi mikroįtrūkimai, vamzdžio sienelių struktūra tampa vienalytė.

Vamzdžių galų apdorojimo būdai sujungiant elementus

Dujomis ekranuotų vamzdžių suvirinimas

Dažniausiai šis metodas naudojamas suvirinant labai legiruotojo plieno gaminius arba gaminant nerūdijančius vamzdžius. Suvirinant tokį metalą įprastu būdu, sunaikinami legiravimo elementai, o tai labai pablogina suvirinimo kokybę.

Deguonies trūkumas suvirinant apsauginėse dujose (argonas, helis, anglies dioksidas) gali žymiai sumažinti šlako kiekį siūlėje ir taip pagerinti jo kokybę. Rezultatas yra beveik monolitinis produktas. Siūlė ir metalinis vamzdis suvirinami taip, kad virstų viena visuma.

Valcuoti vamzdžiai, kurių gamyboje naudojamas suvirinimas apsauginėmis dujomis arba elektros lankinis suvirinimas, reiškia gaminius, pagamintus šaltosios deformacijos būdu.

klasifikacija

Produktų klasifikavimas atliekamas pagal tris pagrindinius parametrus:

• Rankovių gamybos būdas;
• Rankovės įvyniojimo į vamzdį technologija;
• Galutinio gaminio skersmens ir profilio sienelės storio formavimo būdas.

Rankovės įvyniojimo į vamzdį technologija

Tuo pačiu metu rankovės valcavimo būdas iki galo apibūdina gamybos procesą. Priklausomai nuo to, suteikiamas gamybos cechų ir vamzdžių valcavimo padalinių pavadinimai.

Būdai gauti rankovę

Rankovei gauti galima naudoti įvairius būdus. Tarp jų – auskarų vėrimas presu, vėrimas ant kryžminio valcavimo staklių, presavimo ruloninis auskaras, kombinuotas vėrimas presu ir kryžminio valcavimo mašina.

Rankovių vyniojimo technologijos

Iki šiol gaminant karšto valcavimo vamzdžius pagal GOST 8732-78, labiausiai paplitusi technologija yra automatinių valcavimo staklių naudojimas.

Jų naudojimas suteikia šiuos privalumus:

• Gatavų gaminių asortimento įvairovė;
• Didelis našumas;
• Gamybos proceso automatizavimas;
• Aukštas gamybos mechanizavimo lygis.

Vamzdžių įvairovė

Tokios gamybos įrangos pagalba galima gauti mažo (iki 150 mm), vidutinio (iki 250 mm) ir didelio (400 mm ir daugiau) skersmens vamzdžius.

Storasienių besiūlių vamzdžių gamyba

Storasienių vamzdžių gamybai naudojamas valcavimo būdas ant piligrimų malūno. Pagrindinė tokiu būdu pagamintų produktų naudojimo sritis yra naftos perdirbimas ir naftos pramonė.

Šio tipo valcuotų gaminių asortimentą sudaro šie gaminių tipai:

• Mažo profilio vamzdžiai (sienelės storis nuo 2,5 iki 4 mm, skersmuo - ne daugiau 114 mm, gaminio ilgis - iki 60 m).
• Vidutinis (ilgis - iki 40 m, storis - 5-8 mm, skersmuo - iki 325 mm).
• Didelis (ilgis - iki 36 m, storis - 6-10 mm, skersmuo - iki 700 mm).

Išilginis valcavimas ant ištisinio frezavimo

Nepertraukiamas valcavimas laikomas efektyviausiu besiūlių karšto valcavimo vamzdžių gamybos būdu. Jis gali būti naudojamas valcuotų gaminių, kurių skersmuo nuo 16 iki 350 mm, sienelių storis nuo 2 iki 25 mm, gamybai. Dažniausiai valcuoto plieno gamybai pagal GOST 8732-78 naudojamas mažai legiruotas ir anglinis plienas, rečiau - labai legiruotas.

Sraigtinis valcavimas

Sraigtinis valcavimas naudojamas vamzdžių valcavimo įrenginio pradūrimo, valcavimo ir kalibravimo ritiniams. Tokios mašinos pasižymi dideliu manevringumu, tačiau tuo pat metu jų našumas yra prastesnis nei įrangos su nuolatiniu malūnu.

Taikant šį metodą, pereinant prie skirtingo skersmens karšto valcavimo formos vamzdžių gamybos, ritinių keisti nereikia, o tai labai supaprastina procesą. Ši technologija daugiausia naudojama gaminant karšto valcavimo plieninius vamzdžius, skirtus guolių žiedams.

Gamyba stelažų gamykloje

Taikant šį gamybos būdą, stiklai stumiami įtvaru per ritininius narvelius. Ši technologija naudojama besiūliams karšto valcavimo vamzdžiams gaminti iš kvadratinių ruošinių.Tokiu būdu gaunami mažo sienelės storio vamzdžiai, kurių skersmuo ne didesnis kaip 245 mm. Šiuolaikinė užsienio gamintojų įranga leidžia gaminti didelio stiprumo gaminius, kurių ilgis siekia iki 12 metrų, o sienelių storis – 2,5–10 mm.

Gamybos būdo pasirinkimą lemia reikiamos gatavo produkto savybės ir paskirtis. Šiuolaikinė įranga leidžia gauti aukštos kokybės gaminius, užtikrinti atitiktį GOST 8732-78 ir tuo pačiu sumažinti grynųjų pinigų sąnaudas karšto ir šalto valcavimo plieno vamzdžių gamybai.

Vamzdžių metalo veislės

Metaliniai vamzdžiai gali būti klasifikuojami pagal naudojimo sąlygas, gamybos technologiją ir apsaugos nuo korozijos būdą.

Yra dvi pagrindinės programos: bendrosios paskirties ir specializuotos. Specialios paskirties plieniniai vamzdžiai skirstomi į šiuos tipus:

• gyvenvietėse naudojamiems šildymo, vandens ir dujų vamzdžiams;
• metaliniai dujų transportavimo ir naftotiekių vamzdžiai, skirti dirbti esant aukštam slėgiui;
• gręžimo įrenginių gaminiai;
• chemijos pramonei (turi turėti didelį atsparumą korozijai);
• metalo gaminiai su stačiakampio arba formos skerspjūviu;
• guolis.

Pagal gamybos technologiją:

• elektra suvirinto vamzdžio valcavimas tiesia siūle;
• suvirintas plienas su spiraline siūle;
• besiūlis šaltas valcavimas;
• besiūlis karštas valcavimas.

Pagal apsaugos nuo korozijos metodą:

• nerūdijančio plieno valcavimas;
• cinkuotas metalas (iš vienos arba abiejų pusių);
• su polimerine danga.

Susijęs vaizdo įrašas: Vamzdžių valcavimas

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

Klausimų pasirinkimas

• Michailas, Lipeckas — kokius diskus naudoti metalui pjauti?
• Ivanas, Maskva — koks yra metalu valcuoto lakštinio plieno GOST?
• Maksim, Tver — kokios lentynos yra geriausios valcuoto metalo gaminiams laikyti?
• Vladimiras, Novosibirskas – ką reiškia ultragarsinis metalų apdorojimas nenaudojant abrazyvinių medžiagų?
• Valerijus, Maskva - kaip savo rankomis nukalti peilį iš guolio?
• Stanislavas, Voronežas — kokia įranga naudojama cinkuoto plieno ortakiams gaminti?

Valcuotų vamzdžių elektrinis lankinis suvirinimas

Gamybos technologija naudojant elektrinį suvirinimą leidžia gaminti gaminius, kurių sienelės storis minimalus ir didelis skersmuo. Dauguma valcuotų vamzdžių, ypač skirtų tiesti dujotiekius ir vandentiekio tinklus, gaminami lankinio suvirinimo būdu. Elektriniu būdu suvirintų vamzdžių valcavimo gamybos procesas susideda iš kelių etapų:

Elektrinio lankinio suvirinimo schema

• valcuotam lakštiniam metalui suteikiama reikiama forma, traukiant jį per valcavimo staklių profilinius ritinius;
• dėl to gaunami suvirinimui paruošti plieno ruošiniai;
• profiliavimo procesas atliekamas naudojant ritininį valcavimą.

Tiesių siūlių vamzdžių gamybai labiau tinka poliravimas, o ne presavimas, kuris daugiausia naudojamas gaminant didelius suapvalintus gaminius.

Skirtingai nuo metalo gaminių su tiesia siūle, spiralinių vamzdinių gaminių profiliavimas atliekamas ant rankovių arba vilkų tiesinimo frezų. Po formavimo plieno ruošinių kraštai suvirinami naudojant elektrinį lankinį suvirinimą. Priklausomai nuo gaminio tipo, ant paviršiaus atsiranda tiesi arba spiralinė siūlė, kurią reikia nuvalyti nuo dotacijos ir atvėsinti.

Atvėsintas produktas yra kalibruojamas. Po to jis apžiūrimas, ultragarsu nuskenuojamas ir išbandomas atsparumas galimoms apkrovoms. Toliau atliekama galutinė patikra, o jei nerandama jokių defektų, gaminiai siunčiami parduoti.

Gamybos standartai

Gatavų gaminių gamybos technologija ir charakteristikos turi atitikti norminės dokumentacijos reikalavimus.Šioje gamybos srityje taikomi šie standartai:

• GOST 8731-74 - reguliuoja karšto valcavimo bendrosios paskirties valcuotų gaminių iš legiruotojo ir daug anglies turinčio plieno savybes;
• GOST 9567, GOST 8732 - nustatyti vamzdžių dydžius ir priimtinus parametrų nuokrypius;
• GOST 8732-78 - apibrėžia karštai valcuotų besiūlių formos vamzdžių asortimentą;
• GOST 21945-76 - reguliuoja karšto valcavimo besiūlių vamzdžių, pagamintų iš titano lydinių, charakteristikas.

Vamzdžiai titano lydinio pagrindu

Taip pat yra ir kitų norminių dokumentų, kuriuose apibrėžiamos karšto ir šalto valcavimo gaminių, pagamintų naudojant tam tikrą technologiją, charakteristikos.