Прокатка на калибровочном стане

Cущность способа раздачи круглых труб (вальцовка труб)

Операция заключается в деформации листового металла или другого профиля (например, профильных труб, прутков и др.) по одному из направлений большим радиусом скругления гиба. Лист металла пропускается через валки вальцовочного станка и в результате обработки давлением обретает форму цилиндра, который в дальнейшем может служить заготовкой для различных емкостей, котлов, нестандартных труб и т.д.

Вальцовка труб представляет собой увеличение диаметра трубы на глубину вальцовки для создания герметичных соединений труб и других деталей конструкции в ситуациях, когда резьбовые или сварные соединения малоэффективны или неприменимы.

В зависимости от назначения, при изготовлении вальцованных деталей используются листы из нержавеющей стали, цветных и черных металлов, оцинковки.

Вальцовка труб осуществляется с помощью специального инструмента – вальцовки.

Вальцовка трубы применяется при создании герметичных неразъемных соединений труб с какими-либо деталями. Широкое распространение эта операция получила в производстве различных теплообменников для соединения труб с трубными решетками. Зачастую там, где не эффективно резьбовое или сварное соединение трубы с корпусной деталью этот способ оказывается оптимальным. Увеличение диаметра может производиться равномерно по всей глубине вальцовки, или на узких участках с образованием канавок. Соответственно, металл должен быть пригоден для такой операции, так например трубы из чугуна не вальцуются, что касается диаметра, то он не должен быть более 150 мм, при толщине стенки до 8мм.

 

Профилировочное получение труб при волочении

Волочение — деформирование металла протягиванием катаных или прессованных заготовок через отверстие с целью уменьшения их поперечного сечения или получения более точных размеров и гладкой поверхности. Усилие Р прикладывается к заострённому концу заготовки, который свободно проходит через инструмент — волоку и захватывается специальным захватом. Может быть холодное и теплое.

Волочение труб — завершающая, как правило, операция при производстве холоднодеформированных (тянутых) труб из сталей, цветных металлов и сплавов; отличается большим разнообразием технологических схем

Волочение труб некруглой (фасонной) формы с использованием двух технологических схем. По первой готовую трубу получают из заготовки круглого сечения безоправочным волочением в волоке с каналом фасонного сечения. По второй волочат на оправках фасонную заготовку, сечение которой подобно сечению готовой трубы. Волочение фасонных труб из фасонной заготовки позволяет снизить трудоемкость процесса, повысить точность размеров и качество внутренней поверхности труб.

 

Прокатка на калибровочном стане

Редуцирование или калибрование труб осуществляют на редукционном или калибровочном стане. Девятнадцатиклетевой редукционный стан предназначен для редуцирования с натяжением, что обеспечивает уменьшение диаметра и толщины стенки трубы. Из редукционного стана труба выходит со скоростью до 12 м/с; ее диаметр составляет 38-73 при толщине стенки 3,0-6,0 мм, а максимальная длина составляет 135м. Летучие ножницы, расположенные за станом, режут трубу на мерные длины 16-24м без ее остановки, после чего трубы поступают на холодильник и в пролет отделки. На этом участке трубы подвергают правке на трубоправильных машинах, разрезают на мерные длины, проводят гидравлические испытания и дефектоскопию; часть труб направляют на термообработку, для чего в цехе сооружено термическое отделение в составе двух секционных печей скоростного нагрева, двух роликовых проходных печей и механизмов транспортировки и обработки труб. В термическом отделении осуществляют закалку, нормализацию, нормализацию с отпуском и длительной выдержкой, отжиг, закалку с отжигом.

Предоставление окончательных размеров изделию по диаметру производится на калибровочном стане, состоящий из 5...7 клетей дуо, расположенных непрерывно. Клети калибровочного состояния устанавливают на общей раме таким образом, что оси валков попеременно в разные стороны образуют с горизонтом угол 45°, а угол между осями валков соседних клетей составляет 90°. Таким образом, труба при прокатке деформируется в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом овальные калибры в клетях калибровочного стана меняются с постепенным уменьшением отношения осей до 1, к чистовому калибру. При прокатке в калибровочном стане можно наблюдать некоторое уменьшение диаметра изделия и незначительное увеличение толщины стенки.

 

Холодная правка

Холодная правка труб относится к числу широко и давно применяемых технологических операций при ремоэте труб. Однако этот метод правки имеет ряд существенных недостатков. Основным из них следует считать то, что в холодно правленной трубе имеется наличие остаточных напряжений, я она может легко изменить прямолинейную форму при воздействии на нее силовых факторов, противоположных по знаку тем, которые были применены при холодной правке.

Правка труб от продольных искривлений не входит в основные операции, выполняемые на трубозаготовительных базах или заводах. Трубы, имеющие искривления, превышающие допуски по ГОСТу, как правило, на монтаж не принимают. В случае необходимости трубы правят на приводных гидравлических механических или ручных прессах специального или общего назначения, а также с помощью скоб с домкратами.

Если на концах образовались местные вмятины или произошло нарушение формы трубы (овальность) в процессе ее транспортирования или хранения, необходима правка концов труб. Правку концов труб, имеющих незначительное общее искажение формы, часто выполняют в пределах упругих или упруго-пластических деформаций с помощью центраторов непосредственно в процессе сборки стыка.

Иногда наблюдается несовпадение кромок концов труб (особенно для труб с условным проходом более 150 мм) вследствие значительных отклонений, допускаемых ГОСТ, стыкуемых диаметров труб или толщин стенок от номинальных значений. Чтобы уменьшить разницу с размерах соединяемых труб, производят правку (калибровку) концов обжимом или раздачей. При холодной правке требуются значительные усилия, поэтому такую операцию выполняют на специальных гидравлических установках. Так, например, используется прессовая установка (рис. 33) для правки обжимом в холодном состоянии концов труб с условным проходом от 200 до 500 мм.

 

Уменьшение разницы в размерах соединяемых труб достигается также путем их подборки после предварительного обмера концов труб и сортировки по взаимно одинаковым или близким размерам диаметров.

 

 

Электромагнитный контроль

Круговые катушки создают магнитный поток. В месте дефекта этот магнитный поток рассеивается и фиксируется несколькими датчиками магнитного поля. Этод метод проверки позволяет обнаружить дефекты на внешней и внутренней поверхности трубы. При уменьшении толщины стенки трубы увеличивается точность обнаружения внутренних дефектов.

Электромагнитный метод контроля в основном пригоден для выявления поверхностных и расположенных близко к поверхности повреждений. Чувствительность (или разрешающая способность) метода в значительной степени зависит от месторасположения и происхождения повреждения. Выявляются только такие повреждения, которые существенно изменяют траекторию вихревых токов. Наиболее эффективно обнаруживаются трещины усталостного и термического характера на поверхности металла

Использование электромагнитных методов контроля связано с необходимостью разработки специальных преобразователей, учитывающих как конфигурацию контролируемого объекта, так и материала, из которого он изготовлен. Смена, например, марки стали может резко сказаться на результатах контроля. Учитывая особенности взаимодействия электромагнитных полей, электромагнитные методы имеют малую глубину контроля.

При электромагнитном методе контроля используют поверхностный эффект, который заключается в том, что глубина проникновения электромагнитных полей и возбужденных вихревых токов зависит от частоты тока в возбуждающей катушке. В настоящее время широко применяют дефектоскопы ИПП-1М, ТНМ-1М, ИДП-1, ВД-ЗОП, АСК-12, ЭЗТМ, ДКВ-2 и ВД-20П.

Для измерения глубины кольцевой трещины в процессе испытаний могут быть использованы приборы, основанные на электромагнитном методе контроля. Применение электромагнитных приборов в этом случае обеспечивает преимущества по сравнению с приборами контроля, основанными на других методах, как, например, ультразвуковом или методе измерения едектросопро-тивления. Основные преимущества электромагнитных приборов состоят в возможности бесконтактного контроля и высокой скорости контроля

 

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль проводится с целью выявления внутренних и наружных дефектов труб типа раковин, трещин, закатов, расслоений, плен и других без расшифровки типа, формы и характера обнаруженных дефектов с указанием их количества, глубины залегания и условных размеров.

Ультразвуковой контроль проводят после устранения недопустимых дефектов, обнаруженных при визуальном контроле.

онтроль труб при помощи ультразвукового исследования предназначен для того, чтобы проверять трубы на целостность.

Заключается данный метод в том, что с помощью упругих волн высоких частот проводится проверка труб. Подобные волны не способно уловить ухо человека, поэтому ни малейшего дискомфорта работник лаборатории не испытывает.

Любые изменения волн ультразвука фиксирует достаточно чувствительная аппаратура, которая и помогает определить такие параметры, как плотность трубы, наличие скрытых трещин, проколов и однородность металла.

Дефектоскопия при помощи ультразвука имеет преимущества перед остальными методами проверки. При ее проведении целостность труб или конструкций не нарушается. Зато подобным образом можно выявить большинство дефектов и для этого не потребуется длительное время.

Ультразвуковые исследования применяют для того, чтобы проверять всевозможные трубопроводы не только из металла, но даже и полимерных сплавов. С его помощью можно проводить толщинометрию.