Технология трубного производства

 

РЕФЕРАТ

В данном курсовом проекте представлен сортамент обсадных труб, анализ существующей технологии производства обсадных труб и требования НТД.

Разработка режима обжатия обсадных труб и расчет таблицы прокатки. Также произведен расчет энергосиловых  параметров прокатки обсадных труб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

РЕФЕРАТ……………………………………………………………...2

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………....4

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………..…….5

1.1. Технология производства труб на ТПА- 140……………………………...5

1.1.1. Участок горячего проката труб……………………………………7

1.1.2 Прошивной стан…………………………………………………..11

1.1.3 Станы продольной прокатки……………………………………..12

1.1.4. Трехвалковые обкатные станы………………………………….14

1.1.5. Редукционный и калибровочный станы………………………..15

1.2. Расчет таблицы прокатки для  труб размером 146х7 37ХГФ………….18

1.3. Калибровка инструмента обкатного  стана……………………………...25

         1.3.1. Калибровка размеров валка……………………………………...25

         1.3.2 Калибровка размеров оправки…………………………………....26

1.4. Расчет энергосиловых параметров  обкатного стана……………………27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………31

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ  

 
Открытое акционерное общество ”СИНАРСКИЙ ТРУБНЫЙ ЗАВОД” – одно из крупнейших специализированных предприятий России по производству стальных труб.

 
Завод, основанный в 1934г. в г. Каменске - Уральском, неоднократно подвергался реконструкции с организацией новых производств и коренным усовершенствованием существующих.

 
Сегодня современная производственная и технологическая базы позволяют  изготавливать трубы различного назначения и сортамента. Качество выпускаемой продукции отвечает всем требованиям российских стандартов и отмечено зарубежными сертификатами  Американского института нефти (API) и Германского сертификационного  центра TUV.

 
На оборудовании завода выпускаются: 
- все виды труб нефтяного сортамента: бурильные, обсадные, насосно-компрессорные и газонефтепроводные; 
- бесшовные углеродистые трубы общего назначения – от капиллярных до диаметра 168 мм; 
- трубы для котлов низкого и высокого давления; 
- трубы широкого назначения из нержавеющей стали и сплавов на основе титана; 
- стальная лента.

 
ОАО “Синарский трубный завод” является обладателем 18 изобретений. Ноу-хау завода является производство коррозионно-стойких труб нефтяного сортамента, производство насосно-компрессорных труб повышенных групп прочности с термомеханической обработкой, изготовление комбинированных предохранительных деталей к насосно-компрессорным и обсадным трубам, разработка и внедрение высокопрочных резьбовых соединений класса «Премиум»

 
“Синарский трубный завод” – это современное, надежное динамично развивающееся предприятие. За год заключается свыше трех тысяч договоров на производство и отгрузку заказов более чем по 12 тысячам позиций. 

 
Продукцию «СинТЗ» используют многие нефтегазодобывающие предприятия, машиностроительные и автомобилестроительные заводы, электростанции, строительные и коммунальные организации.

 

 

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Технология производства труб на ТПА- 140

В трубопрокатном цехе №2 прокатка труб осуществляется на агрегате ТПА 140. На рис.1.1 дана схема расположения оборудования ТПА 140. Агрегат (рис. 1.1) включает в свой состав кольцевую нагревательную печь 1 для нагрева заготовок, прошивной стан 2 для прошивки заготовки в гильзу, автомат - стан «тандем», с последовательно расположенными одноручьевыми клетями 3 и 4, для раскатки гильзы в черновую трубу, тёхвалковые обкатные станы 5 для риллингования труб и устранения их поперечной разностенности индукционные подогревательные печи 6, калибровочный стан 7, редукционно – растяжной стан 8,холодильник 9, линию отделки 10.

 

Схема ТПА 140

 

Рис. 1.1

 

Технологический процесс  производства труб на ТПА – 140:

1. Подготовка заготовки  к прокатке;

2. Резка штанг на мерные  длины; 

3. Подача  заготовки в  печь;

4. Нагрев заготовок;

5. Подача заготовки к  зацентровщику;

6. Подача заготовки к  прошивному стану;

7. Прошивка заготовки  в толстостенную гильзу;

8. Передача гильзы на  входную сторону  стана - тандем;

9 Раскатка гильзы на  стане в черновую трубу;

10. Подача труб к обкатным  станам;

11. Обкатка труб;

12. Подогрев труб перед  редуцированием или калиброванием;

13. Прокатка труб на  редукционном или  калибровочном  стане 

14. Охлаждение труб на  охладительном столе;

15. Правка на правильном  стане;

Трубная заготовка поступает  в цех Т-2 на участок подготовки трубной заготовки УПТЗ из цеха централизованной подготовки заготовки ЦЦПЗ с сертификатом качества. На инспекционном столе  осмотра сортировщик-сдатчик производит контроль состояния наружной поверхности  заготовки. Оценивается состояние  наружной поверхности заготовки  путём визуального осмотра без  привлечения увеличительных средств. При обнаружении дефектов на поверхности  определяется глубина их залегания. Если дефекты находятся за пределами  допустимых размеров, их обводят мелом. Диаметр заготовки измеряется не менее трёх раз, в центре заготовки  и по концам на расстоянии 150 мм от торца. Производится контроль длины трубной  заготовки путём наложения рулетки  вдоль её оси. Далее производится контроль кривизны заготовки путём  прикладывания туго натянутой лески, шнура с одного конца трубной  заготовки до другого со стороны  вогнутости и измерение при помощи линейки максимального зазора между  заготовкой и леской. Трубную заготовку, прошедшую контроль по качеству поверхности  и геометрическим размерам и признанную годной, идентифицируют индексом «ГД»-годная, несоответствующую заготовку  идентифицируют индексом «БР»-брак. Идентификация  заготовки индексами производится мелом на торцах заготовки. Бракованная заготовка отправляется в изолятор несоответствующей продукции. Годная заготовка режется на мерные длины.

Раскрой заготовки производится с учётом необходимости обеспечения максимально возможной длины готовых труб по заказу после технологической обрезки концов.  Расчёта максимальной длины труб после максимальной обрезки концов производится по формуле:

                                               (1.1.)

 

L_тр. – длина трубы после максимальной обрезки концов;

L_заг. -  максимально возможная по переделам длина заготовки;

μ_∑ - коэффициент общей вытяжки по агрегату;

L_обрези – длина максимальной обрезки концов труб.

Расчёт коэффициента общей вытяжки  по агрегату производится по формуле :

 

                                                          (1.2.)

Д_заг. – диаметр заготовки;

S_ср. - средняя толщина стенки от общего поля допуска по толщине стенки;

Д_н – диаметр чистовой клети редукционного (калибровочного) стана.

Раскрой заготовки производится на пресс-ножницах «Эрфурт»,  или на гидравлическом прессе.

1.1.1. Участок горячего проката труб

Кольцевая печь с вращающимся подом предназначена для нагрева заготовок длиной до 3850мм до температур 1200 - 1280°С (в зависимости от марки стали) для последующего проката стальных бесшовных горячедеформированных труб в линии трубопрокатного агрегата 140 (ТПА-140). Техническая характеристика приведена в табл. 1.1

Таблица 1.1

Техническая характеристика кольцевой печи с вращающимся  подом

п/п	Наименование параметра	Единицы измеренияя	Значение
1	Диаметр заготовки	мм	от 120 до 156
2	Длина заготовки	мм	от 1000 до 3850
3	Схема посада	-	1- и 2- ух рядная
4	Время нагрева	мин	от 52 до 67
5	Температура нагрева заготовки	°С	от 1200 до 1280
6	Температура рабочего пространства	°С	от 970 до 1300
7	Количество рабочих зон нагрева	шт	5
8	Диаметр печи	м	24.2

 

Нагрев заготовки  осуществляется в кольцевой печи.  Загрузка заготовок в печь осуществляется равномерно по всей активной длине  подины печи в один ряд. Расстояние между стенкой печи и торцами  заготовок должно быть не менее 300 мм. При однорядном посаде рекомендуется  посад заготовки проводить так, чтобы середина заготовки была на оси подины. Расстояние между заготовками  определяется по среднему диаметру печи для обеспечения свободного захвата  «хоботом» машины выгрузки-загрузки и обеспечения зазора между торцами  заготовки у внутренней стены  печи. Схема раскладки заготовки  приведена на рис. 1.2

Схема раскладки заготовки.

Рис. 1.2

l - расстояние между боковыми стенками печи и торцами заготовок,мм.

а – расстояние между заготовками, мм.

Объем загрузки при технически исправной подине приведён в табл. 1.2

Таблица 1.2

Раскладка заготовки в кольцевой  печи

Диаметр заготовки, мм.	Длина заготовки, мм.	Ёмкость печи, шт.	Производительность печи		А, мм.	Угол поворота подины, рад.
			т/ч	шт/ч
120	1500-1750	179	29,5-34,5	221-222	180	1,87
	1850-2500	223	45-61	274-275	120	1,5
	2500-3000	223	61-72	275-270	120	1,5
	3000-3500	223	72-86	270	120	1,5
	3500-3800	223	86-94	276	120	1,5
130	1500-1750	173	31-36	276-278	180	1,94
	1850-2500	214	47-64	198-198	120	1,57
	2500-3000	214	64-77	244-246	120	1,57
	3000-3500	206	74-88	246-246	130	1,63
	3500-3800	206	88-94	237-241	130	1,63
140	1500-1750	167	32,5-37,5	241-237	180	2,01
	1850-2500	198	47-64	179-177	130	1,69
	2500-3000	198	64-76	210-212	130	1,69
	3000-3500	191	74-86	212-210	140	1,75
	3500-3800	191	86-93	204-203	140	1,75
150	1500-1720	162	31,5-36,5	151-153	180	2,07
	1850-2500	185	44-60	172-173	140	1,81
	2500-3000	185	60-72	173-173	140	1,81
	3000-3500	179	69-81	165-167	150	1,87
	3500-3800	179	81-88	167-167	150	1,87
156	1850-2500	174	43-58	155-155	145	1,93
	2500-3000	174	58-69	155-153	145	1,93
	3000-3500	167	69-75	153-143	155	2,01
	3500-3800	167	75-82	143-143	155	2,01

 

Операции по загрузке и  выгрузке заготовок должны производиться  плавно без толчков. Нагрев заготовок  в печи производится по указанному в табл. 1.4

 

Таблица 1.3

Температурный режим кольцевой  печи

 

Группа стали	Температура печи по зонам, °С					Температура прошивки, °С
	1	2	3	4	5
1	1020-1200	1140-1240	1200-1280	1220-1290	1230-1290	1200-1270
2	1020-1190	1140-1230	1200-1270	1220-1290	1230-1280	1190-1270
3	1 020-1150	1140-1230	2 200-1270	2 220-1290	1230-1280	1190-1270

 

В первую группу стали входят стали следующих  марок: 10, 10-1, 10-2, 25-2,20,20-1, 20-2,20-3,20ЮЧ, 20ГА, 12ГФ, 16ГФБ, 10Г2, 17ГС, 14Г2Ф, 26Г1Ф, 14Г2, 14Г1Ф, 20А, 20Ф,20ФА,  20ПВ,  20ПКС, 20КТ, 20С,  20К ,17ГСА, 17Г1С.

Во вторую группу  входят стали: 30, 30-1, 30Д-1, 35, 45, Д,  Д-8, 45ГБ, ДФ, ДБ-А, 30Ф-ПЛ, ДБ, 450Д, 38ХНМ, 38ХМА, 30Г2, 30А, 32Г2, 30Г2С, 12Х8, 40ХН, 40Х, 15ХМ, 15Х5М, 32ХГ1, 32ХГ2, 32ХГЗ, 37ХГ, 37ХГБ, 32ХГ, 30ХМА, 32ХГМА, 25Х1МА, 26ПМФ, 26ХМФА, 26ХМФА-1, 26ХМФА-2, 32ХМА, 32ХМА-1, 32ХМА-2, 32ХМА-3, 30ХГСА, 12Х1МФ, 10Х2М-ВД, 36Г2С, 48Г2Б,  26ХМФ-1, 37ХМФ,  37Г2СФ, 37ХГФ, 37ХГФБ, 38Г2СФ, 37Г2СБ.

В третью группу входят: 09Г2С, 37Г2С, 38Г2С.

Таблица 1.4

Продолжительность нагрева заготовок  в печи.

Время нагрева при диаметре заготовок, мин.
120	130	140	150	156
48	52	56	64	67

 

Избыточное давление продуктов  сгорания под сводом печи должно быть от 19,6 Па до 39,2 Па (от 2 кг/м² до 4 кг/м²) При нагреве в печи  заготовок различных диаметров или групп марок стали продолжительность   нагрева   обуславливается   тем   металлом,   время   пребывания   в   печи которого,   согласно табл.7,   наибольшее.   Качественный   нагрев обеспечивается равномерным прохождением заготовок всех зон печи от окна загрузки до окна выгрузки.