Технології виготовлення сталевих труб

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Технології виготовлення сталевих труб
Труба, основна ідея конструкції якої запозичена у природи, являє собою, поза сумнівом, один з найстаріших конструктивних елементів; час першого її використання людиною тепер встановити неможливо, оскільки перші труби виготовляли з неміцних матеріалів типу очерету, бамбука, дерева. Найбільш давня металева труба, що збереглася до наших днів, виготовлена ​​з міді. Дуже точні дані дійшли до нас про виготовлення і використання труб у стародавньому Римі. У ті часи застосовували литі труби з бронзи і труби з металевого листа з паяним швом.
У століття розвитку техніки і нових винаходів до виробництва труб почали пред'являти все більш високі вимоги. Спочатку для парових котлів і машин вважалися цілком придатними клепані і расчеканенние сталеві труби, але незабаром способи виготовлення і контролю якості труб треба вдосконалювати, і в ході безперервного розвитку вони досягли сучасного рівня.
Трубна продукція часто використовується для підприємств паливно-енергетичного комплексу, машинобудування, будівельної індустрії, оборонних галузей, для створення трубопровідного транспорту країни, але основу, все ж таки, складають труби, призначені для нафтогазового комплексу країни. Сталеві труби випускають в широкому діапазоні діаметрів, товщин стінок , марок сталі і різних класів точності. Вони мають високу міцність, відносно невеликою масою, пластичністю і застосовуються при індустріальному монтажі. Недоліками сталевих труб є схильність до корозії і заростання, менший термін служби в порівнянні з терміном служби неметалевих труб, зростання гідравлічного опору в процесі експлуатації, якщо не передбачаються відповідні заходи. Застосування сталевих труб суворо обмежується через необхідність економії металу. Для сталевих зовнішніх трубопроводів систем водопостачання застосовують зварні труби діаметром до 1400 мм наступних видів:
прямошовні по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10706-76 і ГОСТ 10705-80;
спірально-шовні за ГОСТ 8696-74; спірально-шовні тонкостінні за ТУ 102-39-84; водогазопровідні за ГОСТ 3262-75.
Застосування безшовних сталевих труб доцільно у випадку, якщо розрахунком на міцність встановлено неможливість використання зварних труб.
Зварні труби виготовляють з різних сталей, що відрізняються хімічним складом і механічними властивостями. Ці якості стали регламентуються наступними стандартами:
ГОСТ 380-88 - на вуглецеву сталь звичайної якості, що застосовується для виготовлення прямошовних, спірально-шовних і водогазопровідних труб;
ГОСТ 19281-89 - на низьколеговану високоякісну толстолістовую і широкосмугову сталь, що застосовується для виготовлення прямошовних (ГОСТ 10706-76) і спірально-шовних (ГОСТ 8696-74) труб.
Найбільш широко застосовуються труби з вуглецевих сталей звичайної якості як найбільш дешеві і менш дефіцитні. Труби з низьколегованих високоякісних сталей застосовують при будівництві і експлуатації трубопроводів в умовах низьких температур, приблизно 20 ° С і нижче, а також при більш високих температурах, якщо забезпечується економія стали в результаті використання труб з меншими товщинами стінок, ніж у труб з вуглецевих сталей звичайного якості.
Якість труб багато в чому залежить від якості трубних заготовок (круг, лист, штрипс), що, безсумнівно, підвищує споживчі якості трубної продукції. Труби випускають різних груп з гарантією як усіх, так і окремих характеристик: механічних властивостей, хімічного складу, випробувального тиску. Крім того, труби, що мають однакові гарантовані механічні характеристики, можуть бути виготовлені з сталей, отриманих різними способами.
Вибір марки сталі проводять по нормованих стандартами показниками сталі і механічних властивостей, а при їх відсутності - за значенням гарантованого випробувального гідравлічного тиску труби.
Труби з вуглецевої звичайної якості киплячої сталі (КП) характеризуються хладноломкость, у зв'язку з чим, їх не слід застосовувати при будівництві та експлуатації трубопроводів в умовах низьких температур (мінус 10-20 ° С).
Труби з напівспокійної (ПС) і спокійною (СП) стали володіють меншою схильністю до холодноламкості, тому їх застосовують при будівництві і експлуатації в умовах більш низьких температур.
Труби з низьколегованих сталей доцільно застосовувати, коли в період будівництва та експлуатації стінки труб можуть охолонути до досить низьких температур (мінус 20 ° С і нижче).
Труби з нержавіючої сталі використовують в реагентному господарстві для транспортування агресивних розчинів. Для водозабору підземних вод придатні безшовні обсадні та бурильні труби.
З огляду на те що основним способом з'єднання сталевих труб є зварювання, необхідно враховувати їх зварюваність, яка погіршується з підвищенням вмісту вуглецю. При монтажі вузлів трубопроводів вживають гнуті, штампо-зварні і зварні сталеві фасонні частини, що приварюються до труб.
Термін служби металевих трубопроводів, надійність та ефективність їх експлуатації визначаються в основному ступенем захисту металу від корозії. Внутрішня корозія внаслідок зростання виступів шорсткості призводить до різкого зниження пропускної здатності трубопроводів, що, у свою чергу, призводить до скорочення терміну служби, значних витрат на ремонт, перекладку і прокладку додаткових ліній, перевитрати електроенергії.
Існують два методи захисту металевих труб від корозії: пасивний і активний. До пасивного методу належить ізоляція зовнішньої або внутрішньої поверхні труб або покриття труб спеціальними оболонками, до активного - електричний захист.
Чавунні труби на заводах покривають спеціальними антикорозійними мастиками, які протягом деякого часу забезпечують захист від корозії.
Антикорозійний захист сталевих труб виконують перед або в процесі їх укладання. Для зовнішньої ізоляції використовують бітумно-мінеральні, бітумно-полімерні, полімерні, Етиленові та інші покриття.
У світовій практиці будівництва металевих водопроводів набули поширення внутрішні покриття на основі цементу. Вони можуть наноситися як на нові труби, так і на труби, що знаходяться в тривалій експлуатації. Існує кілька способів нанесення покриттів на нові труби. Найбільше поширення має метод центрифугування.
Засобом захисту діючих трубопроводів від корозії є очищення внутрішньої поверхні і нанесення антикорозійного покриття. Пропускна здатність трубопроводів після прочищення становить 95-97% початкової. Для нанесення покриттів також існує кілька способів залежно від діаметра трубопроводів.
Для створення на внутрішній поверхні труб полімерних покриттів при виконанні ремонтно-відновлювальних робіт застосовується метод протягування всередині експлуатованих трубопроводів батогів з полімерних труб.
Широко використовуються лакофарбові покриття, що забезпечують простоту технологічного процесу, високу індустріалізацію і порівняно низьку вартість.
Захист внутрішньої поверхні труб може бути забезпечена і методами стабілізаційної обробки води.
До активних методів захисту металевих трубопроводів від корозії відноситься катодний захист, яка заснована на електрохімічної теорії корозії. Через незначні витрат електроенергії цей вид захисту доцільний як додатковий захід. До додаткових методів відноситься також спосіб нанесення цинкового покриття.
Трубопроводи, укладені вздовж електрифікованих доріг, піддаються дії блукаючих струмів. Під їх впливом відбувається руйнування поверхні труб. Захист труб від їх дії полягає в запобіганні утворення цих струмів шляхом спеціального обладнання рейкових шляхів електротранспорту.
Перша і найбільш загальна класифікація сталевих труб може бути проведена за способами їх виготовлення. За способом виготовлення труби поділяють на безшовні (суцільнотягнуті) та зварні (прямощовние і зі спіральним швом).
Безшовні труби виготовляють з суцільного матеріалу без подовжнього шва в три етапи: з різними діаметрами від найменших значень до 1500 мм.
1. Круглий або гранчастий злиток діаметром 250 .. 600 мм і масою 0,6 ... 3 т прошивається на прошивальному таборі. Валки (грибоподібної або дискової форми) встановлені під кутом 9-14 ° один до одного. Заготівля продавлюється через оправлення, а через розтягуючих напружень, створюваних обертовими валками, відбувається протягом металу від центру злитку, і за рахунок цього без великих зусиль відбувається прошивка отвори. На прошивальному стані отримують гільзу.
2. Розкочування гільзи на оправці, в результаті чого зменшуються внутрішній і зовнішній діаметри її і збільшується довжина заготовки. Отримують трубу діаметром понад 57 мм.
3. Прокатка гільзи для зменшення її діаметру вже на прокатному стані без оправлення.
Для виробництва безшовних гарячекатаних труб загального призначення створений трубопрокатний агрегат 30-102 з безперервним станом, короткооправочний стан тандем, більш вигідний при великих кількостях замовлень різноманітного сортаменту.
До числа найбільш видатних машин, відносяться стани холодної прокатки труб роликами (ХПТР). Отримувані на них труби високої точності і дзеркальної поверхні (зовнішньої і внутрішньої) використовуються: в атомній енергетиці, суднобудуванні та аерокосмічній техніці. На основі конструктивної аналогічної схеми створений стан холодної прокатки корпусів гідроциліндрів (ХПЦ 50-120). Їх застосування дозволяє отримувати без механічної обробки високо точні довгомірні вироби. Подальшим розвитком цього виду обладнання є створений в останні роки стан холодної прокатки труб валкового типу (ХПТ 6-15), Завдяки високому ступеню уніфікації можлива модернізація станів ХПТР з перетворенням їх в регіони ХПТ.
Зварні труби виготовляються діаметром до 2500 мм. Вони дешевші безшовних, але менш надійні і міцні. Спочатку проводиться формування плоскої заготовки у трубу, далі зварюється поздовжній стик, проводиться обробка й виправлення. Заготівля виготовляється у вигляді стрічки або беруться листи, шириною рівні довжині труби. Використовуються такі способи поздовжньої листової зварювання при виготовленні труб: електродугової під шаром флюсу, електроконтактні опором, ковальський (пічної).
При безперервній пічної зварюванні проводиться нагрівання заготівлі до 1300-1350 ° С, стик обдувається киснем або повітрям і метал розігрівається до розплавлення і проводиться ковальське зварювання стику кромок труби стислих роликами безперервного стану.
При електроконтактной зварюванні заготівля надходить в трубоелектрозварювальний стан і стискається. Стик розігрівається електричним струмом низької напруги (6 ... 10 В), що подається через зварювальні ролики, і при охолодженні зварюється. Електрозварні труби застосовуються, в основному, для прокладання магістральних теплових мереж.
Під ВНИИМЕТМАШ розроблені всі вітчизняні різновиди трубоелектросварних станів, як з прямим, так і зі спіральним швом, різних типорозмірів і призначення. Спільно з Електростальскім заводом важкого машинобудування були створені перші вітчизняні безперервні стани пічного зварювання труб, успішно введені в експлуатацію на Челябінському трубопрокатному і Таганрозькій металургійному заводах. Ці стани є найбільш продуктивними у світовій практиці. Тривають роботи по створенню обладнання для створення зварних прямошовних труб на основі поєднання процесів зварювання труби і її подальшої прокатки в одному нерозривній потоці: споживачам пропонуються агрегат 20-114 зі станом гарячого редукування, лінія по виробництву точних прямошовних труб малого діаметра, поставлена ​​в кінці 1990 - х років у КНР, трубоелектрозварювальний агрегат ТЕСА 10-20, застосовуваний для виробництва особливо тонкостінних труб і профілів з кольорових металів і сплавів.
В даний час трубна промисловість є однією з найважливіших складових всього російського металургійного комплексу.
Вуглецеві та леговані сталі
32Г2Рпс - Сталь конструкційна низьколегована, марганці-борна, полуспокойная, містить 0.32% вуглецю, 2% марганцю, 1% бору, групи А (нормуються механічні характеристики)
Хімічний склад у% матеріалу 32Г2Рпс:
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Al
Cu
0.28-0.37
до 0.17
1.3-1.75
до 0.3
до 0.05
до 0.045
до 0.3
0.001-0.015
до 0.3

Застосування: виготовлення арматури класу А-III, призначеної для армування звичайних і попередньо напружених залізобетонних конструкцій.
Зварюваність: без обмежень - зварювання виробляється без підігріву і без наступної термообробки.
38Х2МЮА - Сталь жароміцний релаксаціонностойкая, високоякісна, середньолегованих, хромомолибденовоалюминевая містить 0,38% вуглецю, 1% хрому, 1% молібдену, 1% алюмінію. Хімічний склад у% матеріалу 38Х2МЮА.
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Mo
Al
Cu
0.35-0.42
0.2-0.45
0.3-0.6
до 0.3
до 0.025
до 0.025
1.35-1.65
0.15-0.25
0.7-1.1
до 0.3
Температура критичних точок матеріалу Ac 1 = 800, Ac 3 (Ac m) = 940, Ar 1 = 730
Технологічні властивості матеріалу 38Х2МЮА.
Зварюваність:
не застосовується для зварних конструкцій.
Флокеночувствітельность:
чутлива.
Схильність до відпускної крихкості:
не схильна.
Застосування: азотіруемие деталі: шестерні, валики, пальці, втулки і т.д., що працюють при температурах до 450 град.
70 - сталь якісна високовуглецева містить 0,7% вуглецю.

Хімічний склад

Хімічний елемент
%
Кремній (Si)
0.17-0.37
Мідь (Cu), не більше
0.20
Марганець (Mn)
0.50-0.80
Нікель (Ni), не більше
0.25
Фосфор (P), не більше
0.035
Хром (Cr), не більше
0.25
Сірка (S), не більше
0.035
Механічні властивості
Термообробка, стан постачання
Перетин, мм
s 0,2, МПа
s B, МПа
d 5,%
y,%
HB
Сталь категорій: 3,3 А, 3Б, 3В, 3Г, 4,4 А, 4Б. Загартування 830 ° С, масло, відпустку 470 ° С.
Зразки
835
1030
9
30
Нормалізація
510
910
17
29
252
Дріт. Загартування 920 ° С, охолодження в олії з температурою 40 ° С, витримка 1 хв. Відпустка 500 ° С, витримка 15 хв.
6,5
1240
7
47
315

Технологічні властивості

Температура кування
Почала 1200, кінця 850.
Зварюваність
не застосовується для зварних конструкцій. КТЗ з наступною термообробкою.
Оброблюваність різанням
при НВ 183-241, K  тв.спл. = 0.7, K  б.ст. = 0.6.
Схильність до відпускної здібності
не схильна
Флокеночувствітельность
малочутлива
Призначення
ресори, пружини та інші деталі, від яких вимагаються підвищені міцнісні і пружні властивості, а також зносостійкість.
БСт3кп - сталь звичайної якості, групи Б марки Ст 3, яке кипить, (нормуються хімічним складом).

Хімічний склад у% матеріалу Ст3кп.
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
N
Cu
As
0.14 - 0.22
до 0.05
0.3 - 0.6
до 0.3
до 0.05
до 0.04
до 0.3
до 0.008
до 0.3
до 0.08
Технологічні властивості матеріалу БСт3кп.
Зварюваність:
без обмежень.
Флокеночувствітельность:
не чутлива.
Схильність до відпускної крихкості:
не схильна.
Застосування: для малонавантажених елементів зварних та несварних конструкцій і деталей, що працюють при температурі від -40 до 400 град, фасонні профілі для вагонів
30ХН3А - високоякісна, низько нікельована сталь, хромонікелева, що містить 0,3% вуглецю, 1% хрому, 3% нікелю.

Хімічний склад

Хімічний елемент
%
Кремній (Si)
0.17-0.37
Мідь (Cu), не більше
0.30
Марганець (Mn)
0.30-0.60
Нікель (Ni)
2.75-3.15
Фосфор (P), не більше
0.025
Хром (Cr)
0.60-0.90
Сірка (S), не більше
0.025
Механічні властивості залежно від перерізу
Перетин, мм
s 0,2, МПа
s B, МПа
d 5,%
y,%
KCU, Дж / м 2
HB
Загартування 820 ° С, олія. Відпустка 580-600 ° С, повітря.
20
830
930
20
66
147
390
40
810
910
20
65
147
380
60
780
880
20
62
142
370
80
730
850
20
61
132
360

Технологічні властивості

Температура кування Почала 1220, кінця 800. Перерізу до 100 мм прохолоджуються на повітрі, 101-300 мм - у ямі. Зварюваність обмежена. Способи зварювання: РДС, ЕШС. Необхідні підігрів і подальша термообробка [50]. Схильність до відпускної здібності - схильна Флокеночувствітельность - чутлива.
Призначення: Вінці ведених коліс тягових зубчастих передач електропоїздів, шестерні та інші покращувані деталі. Може застосовуватися при температурі -80 ° С (товщина стінки не більше 100 мм).
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
59.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Зміст технології поверхневого зміцнення сталевих виробів
Технологія виготовлення будівельної ферми з прямокутних труб
Технології виготовлення слухового вікна
Розробка технології виготовлення монометалічна форм
Розробка технології виготовлення типових деталей
Розробка конструкції та технології виготовлення частотного перетворювача
Виготовлення журнального столика на уроках технології в школі
Розробка маршрутної технології виготовлення вала-шестерні
Удосконалення технології виготовлення вкладиш-пустотообразователей на основі поліпропілену
© Усі права захищені
написати до нас