Разработка технологии прошивки непрерывно-литой заготовки для труб нефтяного сортамента размером 63•6 мм из стали группы прочности К

Министерство общего и профессионального

образования

Свердловской области

ГБОУ СПО СО «Первоуральский

металлургический колледж»

 

                     Специальность 150106

                    Обработка металлов

         давлением

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

 

Тема. Разработка технологии прошивки непрерывно-литой заготовки для труб нефтяного сортамента размером 63•6 мм из стали группы прочности К.

 

Проектный материал состоит из пояснительной записки на 68 страницах и графического материала на 3 листах

 

Проект выполнил: Швецов В.Н.   

Руководитель проекта: Щербинина Е.В.

Консультант по эконо-

мической части: Соколова Т.А.

Нормоконтроль: Бобылева Л.А.

К защите допущен:

Заведующий отделением: Аринина О.Д.

 

2011

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение  3

1.    Общая часть 

1.1  Назначение ТПУ и сортамент прокатываемых труб  5

1.2  Технологический процесс существующего способа производства труб  10

1.3 Предложения по совершенствованию технологического процесса 19

1.4  Обоснование  выбора темы 20

2. Специальная часть  

2.1  Расчет таблицы прокатки 21

2.2 Расчет калибровки прокатного инструмента 24

2.3 Расчет усилий и момента прокатки  30

2.4 Расчет прокатного валка на прочность 34

3.   Организация производства 

3.1 Организация производства труб на ТПУ 30-102 37

3.2 Организация технического обслуживания и ремонта оборудования  42

4. Экономика производства

4.1 Расчет себестоимости продукции 47

4.2 Расчет цены  на продукцию 56

4.3 Расчет экономии  от внедрения мероприятия 57

 

 

 

 

 

5. Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности

5.1 Мероприятия по охране труда в цехе №8 59

5.2 Мероприятия по пожарной безопасности в цехе №8 61

6. Охрана окружающей среды

6.1 Анализ вредных факторов производства в цехе №8 и мероприятия по их уменьшению 63

Литература 67

Приложение А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

ОАО «Первоуральский новотрубный завод» является одним из крупнейших производителей труб в России. Предприятие имеет самый сложный сортамент труб и трубных изделий практически для всех отраслей экономики Российской Федерации, стран СНГ и дальнего зарубежья. Диапазон потребителей продукции завода весьма широк и включает такие отрасли, как машиностроение, газо- и нефтеперерабатывающая промышленность, тепловая и атомная энергетика, авиастроение, электроника, строительство, коммунальное хозяйство, химическое машиностроение, космический комплекс, медицина, кораблестроение и другие отрасли.

На предприятие производятся свыше 25 тысяч типоразмеров горячекатаных, холоднодеформированных и электросварных труб диаметром от 0,2 до 219 миллиметров из более 200 углеродистых, легированных, коррозионностойких марок сталей и сплавов по 34 российским и 25 иностранным стандартам, а также по более 400 техническим условиям; выпускаются футерованные и профильные трубы, баллоны от 0,1 до 650 литров для сжатых газов и огнетушителей, отводы крутоизогнутые бесшовные.

Такой широкий сортамент и спектр применения выпускаемой продукции сложился в ходе развития завода за 76 лет, начиная с 1934 года. Сегодня горячедеформированные трубы производятся в цехах №№ 1, 5, 8, холоднодеформированные трубы производятся в цехах №№ 5, 7, 9, 14, 15, электросварные в цехе № 15, балонны производятся в цехе № 2, фитинги в цехах №№ 10, 15, футерованные

 

 

трубы в цехе № 15. Широко применяется внутризаводская кооперация.

 Увеличение  объема выпуска продукции, расширение  сортамента труб и баллонов, стремление  обеспечить высокое качество  продукции осуществляются на основе широкого использования достижений отечественной и зарубежной науки и практики трубного производства.

В производственных процессах применяется оборудование, изготовленное ведущими заводами стран и передовыми зарубежными фирмами.

 Успешно эксплуатируются станы и механизмы, в которых используются оригинальные решения отечественных конструкторов и технологов, учитывающие мировой опыт трубного  производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

1. Назначение ТПУ и сортамент  прокатываемых труб

 

Для  изготовления  труб  в  цехе  №  8  используется   трубопрокатная   установка  « 30 – 102 »  с  непрерывным   раскатным  станом, одним из  самых  производительных  и  современных  агрегатов  в  мире.  Раскатка  производится  на  длинной  подвижной  оправке. 

ТПУ «30-102» предназначена для производства труб диаметром 32-114 мм, толщиной стенки 2,5-8,0 мм. Назначение труб – 30 % заготовка НКТ;  9,5% - товарные НКТ;  18,0 % - заготовка для холодного передела; 42,5 % - прочие товарные трубы.

Расчетный сортамент для ТПА 30-102 принимаем в соответствии с ГОСТ 8732-78 (табл. 1).

В цехе изготавливаются бесшовные горячекатаные трубы общего назначения, котельные, прецизионные, газлифтные, насосно-компрессорные, заготовка для холодного передела из сталей следующих марок: 10, 20,35,45,10Г2,20Х, 15ХМ, 09Г2С, 36Г2С, 37Г2С, 32Г2С, Д, 15Х, 15Г,20Г, 30ХМА, 45ГБ. Предусмотрено изготовление труб как по отечественным, так и по иностранным стандартам   (табл. 2).

Технические требования к трубам по ГОСТ 8731/8732

Данный стандарт распространяется на горячедеформированные

 

бесшовные тубы общего назначения из углеродистой и легированной стали.

Технические требования

Размеры труб и предельные отклонения должны соответствовать указанным в ГОСТ  8732-78 и ГОСТ 9567-75.

В зависимости от показателей качества трубы должны изготовляться следующих групп:

 А - с нормированием  механических свойств,  из стали  марок 

Ст2сп, Ст4сп, Ст5сп, Ст6сп по ГОСТ 380-88;

 Б - с нормированием химического состава из спокойной стали

марок по ГОСТ 380-88, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, и ГОСТ 19281-89;

В - с нормированием механических свойств и химического состава из стали марок по ГОСТ 380-88, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 19281-89;

 Г - с нормированием  химического состава из стали  марок по ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, и  ГОСТ 19281-89, с контролем механических свойств на термообработанных образцах. Нормы механических свойств должны соответствовать указанным в стандартах на сталь;

 Д - без нормирования  механических свойств и химического  состава, но с нормированием испытательного гидравлического давления.

По требованию потребителя трубы должны изготовляться термически обработанными. Режим термической обработки и нормы механических свойств устанавливаются по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

 

  На  поверхности  труб  не  допускаются  трещины,  плены,  рванины  и  закаты.

 Допускаются  отдельные незначительные забоины, вмятины, риски, тонкий слой окалины, следы зачистки дефектов и  мелкие плены, если они не выводят  толщину стенки за пределы  минусовых отклонений.

 Примечание. Для  труб, предназначенных для изготовления  деталей механической обработкой, дополнительные требования устанавливаются по соглашению сторон.

  Таблица 1 - Расчетный сортамент производства труб в цехе

D/S, мм

2.5

3.0

3.5.

4,0

4,5

5.0

5,5

6.0

6.5

7.0

7,5

8,0

32

×

×

×

×

33,4

×

×

×

×

33,7

×

×

×

×

38

×

×

×

×

42

×

×

×

×

×

42,2

×

×

×

×

×

42,4

×

×

×

×

×

45

×

×

×

×

×

×

×

48,3

×

×

×

×

×

×

×

50

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

51

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

54

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

57

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

60

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

60,3

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

63,5

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

68

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

70

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

73

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

76

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

82,5

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

83

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

89

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

88,9

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

95

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

101,6

×

×

×

×

×

×

×

×

×

102

×

×

×

×

×

×

×

×

×

108

×

×

×

×

×

×

×

×

×

114

×

×

×

×

×

×

×

×

×

 

 

Таблица 2 - Перечень ГОСТов, ТУ и иностранных стандартов

Номер документа	Название документа
ГОСТ 8731/8732	Трубы стальные бесшовные горячедеформированные
ГОСТ 633	Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним
ГОСТ 550	Трубы для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
ГОСТ 9567	Трубы стальные прецизионные
ГОСТ 23270	Трубы-заготовки для механической обработки
ГОСТ 30564	Трубы бесшовные горячедеформированные из углеродистых и легированных сталей со спец. свойствами
DIN 1629/2448	Бесшовные стальные трубы
DIN 2440/2441	Трубы бесшовные с резьбой средние/массивные
DIN 17121	Трубы из конструкционных сталей
NFA 49-112	Трубы без сварки гладкие на концах горячекатаные с гарантированными характеристиками при температуре окружающего воздуха и условиях поставки
NFA 49-115	Стальные горячекатаные трубы нарезные без сварок
ASTM A 106   A 53 A 530	Бесшовные трубы для эксплуатации при высоких температурах Сварные и бесшовные, черные и с цинковым покрытием Специализированные трубы
ASTM A 210 A 213 A 450	Трубы для котлов Трубы из ферритных и аустенитных сталей для бойлеров Трубы из ферритных и аустенитных сталей общего назначения
API 5CT	Спецификация на нефтепроводные трубы
API 5L	Спецификация на обсадные и НК трубы
ANSI/ASME	Трубы сварные и бесшовные, обработанные давлением. Размеры
ТУ 14-3Р-25-98	Трубы стальные бесшовные горячедеформированные повышенной коррозионной стойкости
ТУ 14-3Р-55-2001	Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов
ТУ 14-3- 190- 82	Трубы стальные бесшовные для котельных установок и трубопроводов

 

 

 Продолжение таблицы 2

ТУ 14-3-274-74	Трубы стальные бесшовные горячекатаные
ТУ 14-3-460-75	Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов
ТУ 14-3-463-75	Трубы горячекатаные и холоднодеформированные из сталей с нормированным хим. составом
ТУ 14-3-675-75	Трубы стальные бесшовные горячекатаные для авиационной техники
ТУ 14-3-1028-81	Трубы для ниппелей
ТУ 14-3-1128-82	Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для газопроводов и газлифтных систем
ТУ 14-3-1354-85	Трубы стальные без резьбы для обсадных и колонковых геологоразведочных труб
ТУ 14-3-1430-87	Трубы бесшовные и сварные второго сорта
ТУ 14-3-1600-87	Трубы горячедеформированные из стали 20ЮЧ
ТУ 14-159-152-81	Трубы некондиционные для деталей неответственного назначения с нормированным химическим составом стали
ТУ 14-159-173-87	Трубы бесшовные горячедеформированные из углеродистых марок стали для холодного передела
ТУ 14-159-179-88	Трубы стальные бесшовные горячедеформированные передельные
ТУ 14-159-260-95	Трубы бесшовные сереводородостойкие I и II категории прочности
ТУ 14-159-272-98	Трубы бесшовные с резьбами и муфтами для трубопроводов, работающих под давлением до 11,5 МПа
ТУ 14-159-275-98	Трубы стальные бесшовные с нарезкой резьбы и муфты к ним
ТУ 14-159-285-01	Муфты стальные бесшовные с нарезкой резьбы
Внутризаводские технические условия
ТУ 64-2002	Трубы передельные горячедеформированные для изготовления холоднодеформированных труб
ТУ 88-96	Трубы горячекатаные для изготовления баллонов
ТУ 100-2000	Трубы-заготовки для ниппелей и колец (для защиты резьбы НКТ)
ТУ 104-93	Трубы-заготовки для насосно-компрессорных труб
ТУ 113-2000	Трубы передельные бесшовные из углеродистых и легированных марок стали для изготовления труб по ГОСТ 8733-74/8734-75 и ГОСТ 633-80