Трубопрокатный цех №2 ОАО «Синарский трубный завод»

РЕФЕРАТ В данной работе представлены сведения о производстве труб в трубопрокатном цехе № 2 на Синарском трубном заводе. Рассмотрена технология производства труб на ТПА-140. Дано описание оборудования, приведены его основные характеристики, указания по эксплуатации и уходу за ним.

70 с., 17 табл., 6 рис., 4 библ. наимен.

ВВЕДЕНИЕ

Открытое акционерное общество «Синарский трубный завод» — одно из крупнейших специализированных предприятий России по производству стальных труб.

Трубопрокатный цех № 2 принят в эксплуатацию с 25 декабря 1975 года. Он предназначен для производства труб нефтяного сортамента: бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб и труб общего назначения.

Отличительной особенностью современных трубопрокатных агрегатов и станов является их возрастающая производительность, высокий уровень автоматизации. Стремление увеличить производительность сочетается с требованием получения высокого качества продукции (особенно точности труб, непосредственно зависящей от работы трубопрокатных станов). Все это приводит к необходимости тщательного изучения процессов производства и возможностей основного деформирующего оборудования.

1. СОРТАМЕНТ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ Перечень типов продукции, изготавливаемой в цехе Т-2 представлен в табл.1.

Таблица 1

Перечень изготавливаемой продукции в цехе Т-2

2. ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ТРУБОПРОКАТНОГО ЦЕХА № 2

2.1 Продукция трубопрокатного цеха № 2, ее назначение и потребители Трубопрокатный цех № 2 выпускает бесшовные горячедеформированные трубы диаметром от 55,9 мм до 168,3 мм с толщиной стенки от 5,0 мм до 22,5 мм и длиной готовых труб от 4,0 м до 12,5 м.

Назначение выпускаемых цехом труб самое различное — это:

— трубы общего назначения, предназначенные для различных сфер хозяйственной деятельности (сельское хозяйство, машиностроение, атомная промышленность);

— трубы нефтяного сортамента, предназначенные для добычи и транспортировки газа и нефти:

а) нефтегазопроводные, в том числе повышенной коррозионной стойкости;

б) обсадные, в том числе повышенной коррозионной и хладостойкости;

в) насосно — компрессорные гладкие и с высаженными концами, в том числе повышенной коррозионной и хладостойкости;

г) трубы бурильные.

— трубы передельные, предназначенные для получения холоднодеформированных труб в трубоволочильных цехах завода, для изготовления муфт к нарезным трубам (насосно — компрессорные, обсадные трубы), металлических протекторов резьбы.

Внешними потребителями (за исключением других цехов завода, которыми являются Т-4, В-2) продукции являются как частные лица, так и крупнейшие нефтяные компании, такие как СУРГУТНЕФТЕГАЗ, ТАТНЕФТЬ, ГАЗПРОМ, ЛУКОЙЛ, ТНК, BRITISH PETROLEUM, а также ряд компаний стран СНГ, ОАЭ, Египта, Турции, Германии, США и др.

2.2 Исходное сырье Исходным сырьем для изготовления готовых товарных (трубы общего назначения, нефтегазопроводные, насосно — компрессорные, бурильные, обсадные) и передельных (для передела в других цехах, в том числе в волочильных, муфтовой заготовки для насосно — компрессорных, обсадных труб) труб в трубопрокатном цехе № 2 являются:

а) для получения бесшовных горячедеформированных труб собственного проката ТПА-140 (диаметром от 73 до 168,3 мм) — трубная заготовка круглого сечения, полученная методами прокатки (катаная) или непрерывной разливки (непрерывно — литая) диаметром 120 мм, 130 мм, 140 мм, 150 мм, 156 мм, получаемая в виде штанг длиной от 6,5 м до 12,0 м, овальностью до 8 мм; кривизной не более 0,3% длины с косиной реза торцов не более 7 мм. Материал заготовки — марки стали 10, 15, 20, 30, 35, 45, 20Ф, 20К, 20ПВ, 20ЮЧ, 09Г2С, 12ГБ, 14Г1Ф, 14Г2Ф, 15ГФ, 15Х5М, 17ГС, 26ХМФА, 30ХМА, 30ХГС, 12Х1МФ, 32ХМА, 32ХГ, 32Г2, 37Г2С, 38ХНМ, 37ХГФ, 38Г2С, 40ХН, Д;

б) для изготовления бесшовных горячедеформированных труб из передельных труб проката ТПА-80 (цех Т-3) — трубная заготовка диаметром от 55,9 до 89 мм без отделки концов (без высадки, фаски, резьбы, муфт, бурильных замков) аналогичных марок сталей с допусками по диаметру и толщине стенки в зависимости от требований стандартов на продукцию;

в) для изготовления бесшовных горячедеформированных труб, прочностные характеристики которых получают путем проведения термической обработки в цехе по производству труб нефтяного сортамента (Т-4) — из труб:

— групп прочности от Х-52 до Х-65 для нефтегазопроводных труб по требованиям API 5L;

— от Е до М для насосно — компрессорных и обсадных труб по требованиям ГОСТ 632, ГОСТ 633 и других стандартов, разработанных на их основе, а также от N (80) до C95 по требованиям API 5CT;

— от Е до М для бурильных труб по ТУ 14−3-1571, ГОСТ Р50 278 и других технических условий (ТУ), а также G105, S135, X95 по требованиям API 5D,

имеющих или не имеющих отделку концов;

г) комплектующие изделия:

— муфты для свинчивания резьбовых соединений насосно — компрессорных и обсадных труб групп прочности соответствующих группе прочности труб (в отдельных стандартах допускается использование муфт более высоких групп прочности);

— замки для приварки трением к бурильным трубам также соответствующих групп прочности;

— предохранительные детали (протекторы) комбинированного (металл и полимер) или цельнометаллического типа для защиты резьбы, фаски, внутренней поверхности труб.

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКАТКИ ТРУБ

3.1 Участок подготовки трубной заготовки Заготовку подают в прокатный цех в виде штанг, подвергают входному контролю качества; годные заготовки передают на участок резки на мерные длины. Раскрой заготовок осуществляется преимущественно на гидравлических прессах или резкой на пресс-ножницах.

Пресс — ножницы «Эрфурт» эксцентрикового типа предназначены для раскроя трубной заготовки на мерные длины (из штанг длиной от 6,5 м до 12,0 м в заготовку для посада в нагревательную кольцевую печь ТПА-140 длиной от 1,15 м до 3,85 м). Краткая техническая характеристика приведена в табл. 2.

Таблица 2

Краткая техническая характеристика пресс — ножниц «Эрфурт»

Гидравлический пресс для ломки трубной заготовки Н8439 также предназначен для раскроя трубной заготовки на мерные длины, в основном, используется для раскроя непрерывнолитой заготовки из-за хрупкого излома, получаемого при раскрое на прессножницах. Особенностью раскроя на прессе является то, что первоначальный надрез в месте раскроя производится при помощи установки плазменной подрезки (плазмотроном) приблизительно на 1/3 сечения, а затем окончательный излом производится ножом с гидравлическим приводом по классической схеме. Краткая техническая характеристика приведена в табл. 3.

Таблица 3

Краткая техническая характеристика гидравлического пресса

3.2 Участок горячего проката труб В трубопрокатном цехе № 2 прокатка труб осуществляется на агрегате ТПА-140. Схема расположения оборудования ТПА-140 приведена на рис. 1.

трубный завод цех Схема ТПА-140

1 — кольцевая нагревательная печь; 2 — прошивной стан; 3 — стан продольной прокатки; 4 — трехвалковый обкатной стан; 5 — индукционная печь; 6 — калибровочный стан; 7 — редукционный стан; 8 — летучая пила; 9,10 — холодильники.

Рис. 1.

Взвешенные на весах заготовки загружаются в кольцевую нагревательную печь, где они нагреваются до температуры прошивки (1100 — 1200? С).

Затем заготовка задается в прошивной стан винтовой прокатки, где она прошивается на короткой оправке в гильзу.

Гильза выдается на выходную сторону прошивного стана с осевой выдачей. Снятая со стержня гильза передаётся к установке продольной прокатки (СПП-1). Труба перед второй клетью стана (СПП-2) кантуется на 90°. Перед каждым проходом в СПП внутрь гильзы-трубы подается смазка (триполифосфат натрия, «Трифом-2000»).

Раскатанная в СПП труба передается к одному из двух трехвалковых обкатных станов. В трубу подается смазка. Обкатные станы предназначены для устранения рисок на поверхности и снижения продольной и поперечной разностенности труб.

Трубы после обкатки поступают в проходную индукционную печь для подогрева до 900ч1000°С.

После подогрева трубы направляют в калибровочный стан. Основной целью операции калибровки труб является обеспечение получения труб необходимого диаметра с высокой точностью геометрических размеров. Если необходимо получение труб малых размеров, то трубы после подогрева, не подвергая калибровке, направляют в редукционный стан, основное назначение которого — уменьшение наружного диаметра. После редукционного стана трубы режутся на мерные длины, обрезаются концы летучей пилой.

После калибровочного (редукционного) стана трубы охлаждаются, проходя через холодильники. Трубы правят на трубоправильной машине. После правки обрезают утолщенные и разлохмаченные концы труб на трубоотрезных станках, режут трубы на требуемые длины и торцуют их концы. Далее трубы передают на участок продувки для удаления стружки.

В дальнейшем трубы поступают на инспекционные столы для контроля качества, проводят неразрушающий контроль.

После всех операций осуществляют приёмочный и окончательный контроль труб. Измеряют вес и длину годных труб, маркируют, пакетируют и передают на склад готовой продукции. Трубы, не соответствующие требованиям, подвергают ремонту и вновь контролю качества.

Кольцевая печь с вращающимся подом предназначена для нагрева заготовок длиной до 3850 мм до температур 1200 — 1280єС (в зависимости от марки стали) для последующего проката стальных бесшовных горячедеформированных труб в линии трубопрокатного агрегата 140. Краткая техническая характеристика приведена в табл. 4.

Таблица 4

Краткая техническая характеристика кольцевой печи

Прошивной стан с грибовидными валками с индивидуальным приводом предназначен для прошивки заготовки сплошного сечения, предварительно нагретой в кольцевой печи, в полую толстостенную гильзу посредством метода винтовой прокатки. Прошивка обеспечивает получение гильз требуемых размеров с высоким качеством наружной и внутренней поверхностей, так как качество гильзы в значительной мере определяет качество готовых труб.

Задача заготовки в валки прошивного стана осуществляется при помощи пневматического вталкивателя, зацентровка заготовки перед прошивкой для обеспечения внедрения оправки точно по оси не осуществляется.

Расположение оборудования рабочей линии прошивного стана показано на рис. 2.

Схема расположения оборудования прошивного стана с индивидуальным приводом валков

1- вталкиватель; 2 — передний стол; 3 — рабочая клеть; 4 — главный привод; 5 — выходная сторона; 6 — качающаяся решетка; 7 — рольганг Рис. 2.

Передний стол предназначен для приёма нагретой заготовки с наклонной решётки, совмещения оси заготовки с осью прокатки и ограничения биения заготовки при прошивке.

Вталкиватель служит для задачи заготовок по желобу в рабочую клеть. Он представляет собой длинно-ходовой пневмоцилиндр, установленный на двух стойках. На конце штока закрепляется сменный удлинитель с наконечником. Длина удлинителя и диаметр наконечника выбираются в зависимости от длины и диаметра заготовки.

Схема рабочей клети прошивного стана приведена на рис. 3.

Рабочая клеть прошивного стана

1 — станина; 2 — кассеты подушек рабочих валков; 3 — червяный редуктор; 4 — механизм стопорения; 5 — верхняя линейка; 6 — механизмы нажимных винтов; 7 — барабаны.

Рис. 3.

Рабочая клеть воспринимает все давление металла на валки, поэтому ее литая станина имеет массивную коробчатую форму. Внутри станины размещены пустотелые барабаны с проемами, в которых подвижно установлены кассеты подушек рабочих валков. Сближение и разведение валков осуществляется перемещением кассет подушек по направляющим барабанов горизонтальными нажимными винтами, приводимыми во вращение механизмами, установленными на торцах барабанов.

Привод поворота барабана осуществляется от электродвигателей через два червячных редуктора и ведущую шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом, насаженным на барабан. В рабочем положении валки устанавливаются на угол подачи 12—18° и закрепляются механизмом стопорения.

Нижняя линейка устанавливается на стационарном стуле, верхняя линейка закрепляется в траверсе, которая может перемещаться вверх и вниз от специального механизма, состоящего из двух установочных винтов и червячных редукторов.

Главный привод предназначен для вращения рабочих валков с заданными скоростью и крутящим моментом. Привод валков — индивидуальный, осуществляется от двух электродвигателей постоянного тока мощностью 1900 кВт.

Прошивной стан работает с применением коротких оправок, укрепленных на конце стержня. Поэтому одной из основных операций производящихся на выходной стороне является снятие гильзы со стержня.

На выходной стороне установлены роликовые центрователи стержня, которые поддерживают и центрируют стержень, как перед прошивкой, так и в процессе прошивки, когда на него действуют высокие осевые усилия и возможен его продольный изгиб.

За центрователями установлен стационарный упорно — регулировочный механизм, служащий для восприятия осевых усилий, действующих на стержень с оправкой и для корректировки положения оправки в очаге деформации, с открывающейся головкой для пропуска гильзы за пределы выходной стороны. В рабочем положении упорная головка закрыта и фиксируется замком. Упорная головка откидывается на 700 и поворачивается в исходное положение пневмоцилиндром. Фиксация рабочего и откинутого положения упорной головки осуществляется двумя бесконтактными конечными выключателями. В упорную головку упирается стержень положение, которого в очаге деформации необходимо регулировать по мере износа оправки. Выходная сторона прошивного стана показана на рис. 4.

Выходная сторона прошивного стана

1 — вталкиватель заготовки; 2 — заготовка; 3 — рабочие валки; 4 — передний перехват; 5 — задний перехват; 6 — стационарный и 10 — подвижной центрователи; 7 — выдающие ролики; 8 — стержень с оправкой; 9 — упорно-регулировочный механизм.

Рис. 4.

Снятая со стержня гильза передаётся к стану продольной прокатки (стан «тандем»). Конструкция выходной стороны с осевой выдачей гильз обеспечивает более высокий темп прокатки.

Краткая техническая характеристика прошивного стана приведена в табл. 5.

Таблица 5

Краткая техническая характеристика прошивного стана

Станы продольной прокатки, представляющие собой две одинаковые двухвалковые клети, образующие шестигранный калибр и расположенные последовательно друг за другом («тандем» или полунепрерывный стан) предназначены для раскатки гильзы с прошивного стана в черновую трубу, уменьшения разностенности трубы по сечению и длине. Двухвалковая конструкция калибра и метод прокатки — продольный, без вращения трубы в очаге деформации — образует неизбежное течение металла в выпуска калибра, что обеспечивает наличие на черновой трубе двух диаметрально противоположных буртов, которые частично раскатываются на втором стане продольной прокатки путем кантовки (поворота) трубы перед станом на угол 60 — 90є при уменьшении степени деформации. Краткая техническая характеристика станов продольной прокатки приведена в табл. 6.

Таблица 6

Краткая техническая характеристика станов продольной прокатки

Трехвалковые обкатные станы предназначены для обкатки наружной и внутренней поверхностей труб методом поперечно — винтовой прокатки с целью дальнейшего выравнивания толщины стенки, удаления остатков буртов и рисок со станов продольной прокатки; данный процесс характеризуется подъемом наружного диаметра на величину от 8 до 14 мм и обжатием по толщине стенки. Ввиду низкой производительности в линии ТПА-140 установлено параллельно два обкатных стана. Краткая техническая характеристика трехвалковых обкатных станов приведена в табл. 7.

Таблица 7

Краткая техническая характеристика трехвалковых обкатных станов

Редукционный и калибровочный станы представляют собой ряд последовательно расположенных двухвалковых клетей, образующих калибр, расположенных под углом 45є к горизонту таким образом, что ось, проведенная через вершины калибра каждой следующей клети, отклонена от оси предыдущей на угол 90є.

Редукционный и калибровочный станы показаны на рис. 5. Схема прокатки трубы на калибровочном (редукционном) стане приведена на рис. 6.

Внешний вид калибровочного стана конструкции ЭЗТМ

Рис. 5.

Схема прокатки трубы на калибровочном стане Рис. 6.

Редукционный и калибровочный станы предназначены для получения требуемой точности труб по наружному диаметру и овальности путем создания обжатий в калибрах клетей постепенно уменьшающих диаметр труб за счет уменьшения средних диаметров калибров и их овализации до 1,0. Редукционный стан, состоящий из 20-ти мест клетей (т.к. в процессе деформации труб количество фактически установленных клетей может быть меньшим в зависимости от геометрических размеров исходной черновой и готовой трубы), используется для проката готовых труб диаметром от 73 до 102 мм.; калибровочный стан, состоящий из 9-ти мест клетей, используется для проката труб диаметром от 108 до 168 мм. Редукционный и калибровочный станы установлены в линии ТПА-140 параллельно.

Краткая техническая характеристика приведена в табл. 8.

Таблица 8

Краткая техническая характеристика редукционного и калибровочного станов

Охладительный стол («холодильник»), состоящий из винтовой и цепной секций, предназначен для постепенного охлаждения труб на воздухе и обеспечивает прием значительного количества горячекатаных труб посредством значительной протяженности, сочетающей перемещение вращающихся вокруг своей оси труб из пролета цеха, в котором расположен ТПА-140 (Б-В, 2 пролет), в пролет, в котором расположен участок отделки горячекатаных труб, а именно трубоправильные машины РВК 600×3 (Г-Д, 4 пролет).

3.3 Участок отделки горячекатаных труб Две трубоправильные машины РВК 600×3 косовалкового типа, расположенные непосредственно по окончании охладительного стола участка горячего проката труб, работающие параллельно (постоянно правка происходит через одну машину, вторая установлена в целях оперативного перехода правки труб при смене типоразмера на ТПА-140) и предназначенные для получения прямолинейности горячекатаных труб в соответствии с требованиями нормативной документации:

— товарных общего назначения:

* общая кривизна (стрела прогиба), измеренная посередине трубы, обычно не регламентируется, но, например, по дополнительным требованиям ТНК — не более 1/2000 длины трубы;

* кривизна, измеренная на метре длины — не более 1,5 мм (по требованиям ТНК, а также для труб, предназначенных для нанесения наружного и внутреннего полимерного покрытия — не более 1,0 мм).

— бурильных и насосно — компрессорных:

* общая кривизна — не более 1/2000 длины трубы;

* кривизна, измеренная на метре длины — не более 1,0 мм.

— обсадных:

* общая кривизна — не более 1/2000 длины трубы;

* кривизна, измеренная на метре длины — не более 1,3 мм.

Краткая техническая характеристика трубоправильных машин приведена в табл. 9.

Таблица 9

Краткая техническая характеристика трубоправильных машин РВК

Требования к прямолинейности труб достигаются путем придания трубе поступательно — вращательного движения во входной, а затем выходной трехвалковых обоймах и создания прогиба перемещением валка средней обоймы. Ввиду конструктивных особенностей трубоправильной машины — создания условий правки труб при прохождении (захвате) определенного концевого участка трубы обоймами валков, равного расстоянию между осями валков (см. п. 6 технической характеристики) — трубы, прокатанные на ТПА-140, имеют наибольшие значения кривизны на метре длины, именно на концевых участках труб, поэтому, при приемке труб по этому параметру, контролю подвергают концы труб, а сам параметр называют концевой кривизной.

Трубоотрезные станки модели 91А15, представляющие собой четыре последовательно установленные пары станков, предназначены для поштучной обработки концевых участков труб при помощи резцов с напайными твердосплавными пластинами, закрепленных на суппорте, и придания вращательного движения обрабатываемой трубе, закрепленной в шпинделе. На трубоотрезных станках 91А15 выполняют следующие технологические операции:

— отрезание утолщенных концов труб после проката, образующихся при захвате и при выходе заготовки, гильз, черновых труб в и из очагов деформации станов ТПА-140;

— отрезание концов труб на длину неконтролируемых автоматическими установками неразрушающего контроля участков и закалочных трещин, полученных в процессе термической обработки (закалки) в термическом отделении цеха;

— нарезание наружной (для улучшения условий сварки труб между собой у потребителей, в основном, для нефтегазопроводных труб) и внутренней (технологическая операция для удаления заусенец на торце труб, образующихся при отрезании концов) фаски;

— отрезание концевых участков труб, признанных по итогам аттестации отделом технического контроля (ОТК) или, непосредственно, технологическим персоналом несоответствующими установленным в нормативной документации требованиям.

Краткая техническая характеристика трубоотрезных станков модели 91А15 приведена в табл. 10.

Таблица 10

Краткая техническая характеристика трубоотрезные станки модели 91А15.

Две последовательно расположенные продувочные машины, предназначенные для удаления доступных остатков окалины с поверхности труб, образующейся в процессе горячего проката, путем продувки сжатым воздухом. Суть данной технологической операции состоит в том, чтобы достаточно тщательно очистить поверхность труб для проведения качественного инструментального и визуального контроля труб при предъявлении труб на инспекционных столах.

3.4 Участок высадки концов труб После высадки концов трубы направляются на дальнейшие переделы цеха или в другие цеха завода (Т-4), минуя на этой стадии остальное установленное оборудование на участках, отвечающих в том числе за высадку труб.

Высадка труб — это технологическая операция искусственного утолщения концевых участков труб (характеризуется как увеличением наружного диаметра, уменьшением внутреннего диаметра, так и толщины стенки) с целью придания повышенной прочности составным соединениям труб (типа муфта — ниппель) нефтяного сортамента при эксплуатации в скважинах, сочетающих изгибающие, крутящие, растягивающие нагрузки. В основном, высадка концов применяется при изготовлении бурильных и насосно — компрессорных труб. По виду, высадку делят на наружную, внутреннюю и комбинированную (в зависимости от характера утолщения — наружу, внутрь или в оба направления). Высаженная часть имеет плавный переход к основному телу трубы (с постепенным выравниванием диаметра и толщины стенки) называемому переходной частью.

Вне зависимости от способа высадки (утолщения) концы труб непосредственно перед проведением данной операции подвергаются нагреву до температуры до 1250єС (обычно, в установках индукционного нагрева — токами высокой частоты), далее путем зажима в блоках, матрицах и введения пуансона методами ковки или прессования производится утолщение конца трубы за счет уменьшения общей длины трубы; в зависимости от требуемых геометрических параметров высадки может производится одно-, двухили трехоперационная высадка (т.е. один и тот же конец трубы может подвергаться высадке до трех раз с постепенным доведением параметров до требуемых).

В трубопрокатном цехе Т-2 имеется высадочное оборудование двух типов: Горизонтально — ковочные машины WSR-630 в связке с проточными парами RT-180 участка по производству бурильных труб.

Концы труб, высаженные на ковочной машине ГКМ WSR-630, не имеют достаточной точности и качества (особенно, наружной поверхности и торцев — по наличию наружного и бокового облоя, складок, ужимов), поэтому перед дальнейшей обработкой высаженные концы труб подвергают механической обработке на трех последовательно расположенных парах станков RT-180.

Высадочный гидравлический пресс SMS-Meer участка по производству муфт и преддеталей.

Качество концов труб, высаженных на гидравлическом прессе SMS-Meer, значительно выше, поэтому дополнительная механическая обработка не требуется (за исключением труб с многооперационной высадкой).

3.5 Участок термической обработки труб Установки индукционного нагрева концов труб со спрейерами предназначены для термической обработки высаженных концов труб — в зависимости от используемой марки стали, группы прочности и назначения труб (насосно — компрессорные, бурильные трубы) в линии установок проводится:

— подогрев высаженных концов перед проведением скоростной термообработки в роликовых проходных печах всего тела труб (спрейера отключены);

— закалка высаженных концов (охлаждение водой спрейерами) с последующей термической обработкой в роликовых проходных печах;

— нормализация высаженных концов (спрейера отключены) без последующей термообработки в роликовых проходных печах (насосно — компрессорные трубы группы прочности Д) или с последующей термообработкой в роликовых проходных печах (бурильные трубы);

— комбинация выше указанных методов: например, нормализация высаженных концов, подогрев высаженных концов с последующей скоростной термообработкой тела трубы.

Использование установок индукционного нагрева перед проведением термообработки в роликовых проходных печах высаженных концов труб обусловлено типом последующего нагрева тела труб — скоростным, так как существенное различие толщин стенок высаженной части и тела труб (например, для бурильных труб 89×11,4 мм толщина стенки высадки до 25,0 мм) влияет на равномерность нагрева и, соответственно, на стабильность получаемых механических свойств. Кроме этого, в результате проведения операции высадки, для низких групп прочности (Д) структура и прочностные характеристики высаженных концов по сравнению с телом труб ухудшены и для их восстановления проводится операция нормализации в индукторах.

Тип установок индукционного нагрева аналогичен установкам ГКМ WSR-630.

Роликовые проходные печи, расположенные последовательно друг за другом, предназначены для проведения термической обработки — закалки, нормализации, отпуска труб диаметром от 33 до 168 мм с толщиной стенки от 4 до 16 мм длиной от 6 до 13 м.

Нагрев труб до температуры от 550єС (нагрев труб под теплую правку) до 1000єС (нагрев труб под закалку) осуществляется при их постоянном движении по рольгангу внутри печного пространства через ряд горелок, поддерживающих требуемую температуру по зонам печи, на выходе из окна печи температура трубы имеет заданное значение, контролируемое при помощи пирометров с фиксацией на диаграммах.

На выходе из первой печи установлен вращающийся спрейер для проведения операции закалки труб путем резкого охлаждения водой, поэтому эту печь называют закалочной. Вторая печь полностью аналогична первой, но на ее выходе спрейер отсутствует, в этой печи выполняют операции отпуска, нормализации или нагрева труб под теплую правку.

Линии рольгангов и охладительных столов участка термической обработки расположены таким образом, что организован непрерывный цикл термообработки.

Калибровочный стан, также расположенный в непрерывном потоке, после второй проходной роликовой печи, предназначен для получения требуемого диаметра и овальности термообработанных труб, так как в процессе термической обработки, особенно, закалки, характерно увеличение наружного диаметра и овальности труб. Клети калибровочного стана участка термической обработки по конструкции идентичны клетям калибровочного стана участка горячего проката труб и, на практике, точатся из одной заготовки (т.е. являются универсальными для двух участков).

Правильная машина «Бронкс», тоже расположенная в непрерывном потоке, после калибровочного стана, предназначена для правки труб в «теплом» состоянии (температура не менее 500єС, возможна правка в «холодном» состоянии), представляет собой три последовательно расположенные пары валков (обоймы) с подвижными в горизонтальной плоскости валками и смещаемой средней обоймой, создающей прогиб при правке. Краткая техническая характеристика калибровочного стана представлена в табл. 11.

Таблица 11

Краткая техническая характеристика калибровочного стана

Принцип действия аналогичен машине РВК 600×3, но за счет наличия подвижной системы валков, могущих сводиться и разводиться в процессе правки, правильная машина «Бронкс» может править трубы с высаженными концами (путем пропуска утолщенных участков).

Установки автоматического неразрушающего контроля труб «Маяк-8», «Сканер 5.03» предназначены для диагностики труб на наличие недопустимых дефектов, а также контроля толщины стенки по всей длине труб ультразвуковым методом. Принцип действия основывается на сравнении уровня отраженного сигнала, получаемого с датчиков, находящихся в контакте с поступательно — вращающейся трубой, с допустимым (пороговым уровнем), который настраивается при помощи стандартного эталонного образца с искусственно нанесенными критическими дефектами. Установленные в цехе установки позволяют выявлять (в зависимости от требуемых степеней контроля):

— продольные дефекты наружной поверхности;

— продольные дефекты внутренней поверхности;

— поперечные дефекты наружной поверхности;

— поперечные дефекты внутренней поверхности;

— расслои (несплошности) металла;

— толщину стенки, не соответствующую заданному диапазону.

За счет конструктивных особенностей установок концы труб длиной 0,2 м контролю не подвергаются.

Загрузка и выгрузка труб с установок производится попакетно при помощи электромостовых кранов.

3.6 Участок по производству бурильных труб Трубы перед приваркой к ним бурильных замков проходят чистовую торцовку на станках RT-180 для обеспечения условий сварки (удаление окалины с торцев) и направляются на линию приварки замков к бурильным трубам, состоящей из следующего последовательно расположенного в потоке оборудования.

Машины сварки трением (МСТ), предназначенные для приварки замков к обоим концам бурильной трубы при помощи трения, создаваемого путем придания вращения замковой детали при неподвижной зажатой трубе и придания давления в области торцев трубы и замка, при этом возникает сильный разогрев в области сварки, далее следует резкое торможение вращения с последующей осадкой (проковкой), выдержкой, что обеспечивает, собственно, соединение деталей. Две машины расположены с каждой стороны линии для последовательной приварки с каждой стороны замка — муфты и замка — ниппеля (далее рассматриваемое оборудование также расположено с двух сторон линии).

Машины сварки трением оснащены также устройствами для чернового снятия наружного и внутреннего грата (облоя), образующегося в сварном соединении — наружного при помощи резцов (частота вращения трубы — 420 об/мин, подача — 1,0…1,3 мм/об), внутреннего при помощи просечного инструмента.

Установки для термической обработки сварного шва индукционного типа предназначены для придания равномерного с телом трубы и замка уровня механических свойств металла в зоне термовлияния сварки операциями нормализации и отпуска. Установки термической обработки представляют собой ряд из восьми последовательно установленных индукторов (т.е. может осуществляться загрузка одновременно восьми труб с приваренными замками).

Краткая техническая характеристика приведена в табл. 12.

Таблица 12

Краткая техническая характеристика установок для термической обработки

Расточные станки BRF-23 предназначены для чистовой механической обработки наружной и внутренней поверхностей зоны сварного соединения (чистовое удаление грата, выравнивание диаметров хвостовика замковой детали и высаженной части трубы).

Гибочные пресса предназначены для проверки прочности сварного шва, осуществляемого приложением усилия в направлении перпендикулярном оси бурильной трубы (изгибающая нагрузка) усилием составляющим 80% минимального предела текучести, приложенным в восьми точках по окружности сварного шва.

Ультразвуковые установки «Эхограф» предназначены для проверки сплошности сварного шва ультразвуковым методом.

Тензометрические весы ВБТШ-400 предназначены для поштучного взвешивания бурильных труб для оценки их соответствия по массе. Масса трубы определяется путем автоматической обработки результатов, полученных с тензометрических датчиков, расположенных на пяти стойках, на которые ложится проверяемая труба.

3.7 Участок по производству нарезных труб Участок по производству нарезных труб состоит из двух параллельно расположенных линий нарезки (№ 2 и № 3), не зависящих друг от друга, включающих в свой состав однотипное оборудование.

Установка механизированного шаблонирования предназначена для контроля внутреннего диаметра обсадных и насосно — компрессорных труб (так называемых нарезных труб) и общей изогнутости (кривизны) насосно — компрессорных труб по всей длине в соответствии с требованиями ГОСТ и ТУ. Подвергаемая контролю труба подается из кармана загрузки на позицию контроля и фиксируется, затем с одного конца во внутреннюю полость трубы подается цилиндрическая оправка, закрепленная на стержне, при этом испытание считается успешным, если оправка прошла без задержек по всей длине трубы.

Трубы, не прошедшие испытание, скидываются в карман несоответствующей продукции, расположенный под инспекционным стеллажом, путем подъема направляющих стеллажа; трубы, прошедшие испытание, по направляющим стеллажа скатываются на загрузочный рольганг трубонарезных станков МСЦ-25 «Емаг».

Трубонарезные станки МСЦ-25 (до 180 мм) фирмы «Емаг» предназначены для обработки концов труб нефтяного сортамента (нарезании резьбы). Обработка концов заключается в снятии наружных и внутренних фасок, обточке, и, собственно, нарезке резьбы.

Режущий инструмент для обработки концов труб установлен на двух суппортах: NC1, NC2, обработка концов производится за счет придания вращения вокруг своей оси и подачи резцов к обрабатываемой поверхности.

Виды резьбы, получаемые на станках представлены в табл. 13.

Таблица 13

Виды резьбы

Муфтонаверточный станок МАМ-215 предназначен для силового свинчивания муфт с одним из резьбовых концов труб (муфтовый конец). Свинчивание осуществляется гидромотором, раскручивающим закрепленную в патроне станка муфту с определенным моментом свинчивания; на резьбовой конец трубы предварительно наносится резьбоуплотнительная смазка, обеспечивающая герметичность соединения и условия свинчивания.

Гидравлические пресса «МГИ» фирмы «Маннесманн — Меер — Демаг», «Вен» фирмы «Монбар», «Бронкс/Тейлор-Уилсон» фирмы «Бронкс Интернэшнл Инк.» предназначены для испытаний труб внутренним гидравлическим давлением. Труба считается выдержавшей испытание, если в течение времени выдержки (обычно 10 сек.) давление в трубе не опускается ниже требуемого, отсутствует течь в резьбовом соединении труба — муфта, отсутствует деформация тела трубы. На нарезной линии № 2 установлен пресс «МГИ»; на нарезной линии № 3 установлены параллельно два пресса — «Вен» и «Бронкс/Тейлор-Уилсон» в связи с проводимой в настоящее время модернизацией линии — установкой современного пресса фирмы «Бронкс» для обеспечения испытаний давлением групп прочности Л, М, Р.

Установка поштучного измерения длины, взвешивания и маркировки труб «Шембер» предназначена для контроля соответствия труб по длине, массе, а также для маркировки накаткой (один из видов клеймения) идентификационных признаков на трубах согласно требований ГОСТ и ТУ.

4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТРУБ

4.1 Обсадные трубы ГОСТ 632 распространяется на стальные бесшовные трубы с треугольной и трапецеидальной резьбой и муфты к ним, трубы с высокогерметичными соединениями и муфтами к ним, а так же безмуфтовые раструбные трубы, применяемые для крепления нефтяных и газовых скважин.

Технические требования Трубы исполнений, А и Б должны изготовляться длиной от 9,5 до 13 м.

В партии труб с треугольной резьбой и трапецеидальной резьбой — ОТТМ допускается:

1) до 20% труб длиной от 8 до 9,5 м и не более 10% труб длиной от 5 до 8 м при их изготовлении из литой заготовки (слитка);

2) до 10% труб длиной от 8 до 9,5 м и не более 5% труб длиной от 5 до 8 м при их изготовлении из катаной заготовки.

По требованию потребителя допускается изменение количества труб длиной менее 9,5 м, а партии, также изготовление труб длиной менее 5 м.

Трубы с высокогерметичными соединениями — ОТТГ и безмуфтовые раструбные трубы — ТБО изготовляют длиной от 9,5 до 13 м.

Длина трубы определяется расстоянием между ее торцами, а при наличии навинченной муфты — расстоянием от свободного торца муфты до конца сбега резьбы противоположного конца трубы.

Допускается изготовление труб ОТТГ длиной от 8 до 9,5 м в объеме 20% партии из литой заготовки (слитка).

Предельные отклонения по размерам и массе труб устанавливают следующие:

по наружному диаметру труб:

всех условных диаметров +1%;

0,5% (исполнение А);

с условным диаметром до 219 мм включительно. ±1,0% (исполнение Б);

с условным диаметром свыше 219 мм ±1,25% (исполнение Б).

по толщине стенки 12,5%.

Плюсовые отклонения ограничиваются массой трубы;

по массе

для отдельной трубы +6,5%;

3,5% (исполнение А);

для партии труб (массой не менее 60 т) 1,75% (исполнение А);

для отдельной трубы +8,0%

6,0 (исполнение Б).

Не допускается овальность труб исполнения Б, превышающая 0,8 предельных отклонений по наружному диаметру, за исключением мест ремонта.

На концевых участках, равных одной трети длины трубы, не допускается изогнутость более 1,3 мм на 1 м длины. Не допускается общая изогнутость всей трубы (стрела прогиба), измеренная на середине трубы, более 1/2000 длины трубы.

Условное обозначение труб должно включать тип соединения (кроме труб с короткой треугольной резьбой), условный диаметр трубы, толщину стенки, группу прочности и обозначение настоящего стандарта.

Трубы и муфты должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

На наружной и внутренней поверхности труб и муфт не должно быть плен, раковин, закатов, расслоений, трещин и песочин.

Допускается вырубка и зачистка указанных дефектов при условии, что их глубина не превышает предельного минусового отклонения по толщине стенки. Заварка, зачеканка или заделка дефектных мест не допускается.

В местах, где толщина стенки может быть измерена непосредственно, глубина дефектных мест может превышать указанную в настоящем пункте величину при условии сохранения минимальной толщины стенки, определяемой как разность между номинальной толщиной стенки трубы и предельным для нее минусовым отклонением.

Допускаются отдельные незначительные забоины, вмятины, риски, тонкий слой окалины и другие дефекты, обусловленные способом производства, если они не выводят толщину стенки за пределы минусовых отклонений.

Массовая доля серы и фосфора в стали не должна быть более 0,045% каждого.

Трубы и муфты должны изготовлять из стали одной и той же группы прочности. Допускается изготовление трубы с муфтами из стали с более высокими механическими свойствами.

При свинчивании труб с муфтами должна применяться смазка или другие уплотнители, обеспечивающие герметичность соединения и предохраняющие его от задиров и коррозии.

С целью предохранения от коррозии наружная поверхность каждой трубы и муфты по требованию потребителя должна быть окрашена.

Трубы с навинченными муфтами, а так же трубы безмуфтовые раструбные должны выдерживать испытание внутренним гидравлическим давлением.

Правила приемки Трубы принимаются партиями. Проверке внешнего вида и размеров должна быть подвергнута каждая труба партии. Партия должна состоять из труб одного типа и одного углового диаметра, одной толщины стенки, группы прочности, точности изготовления и сопровождаться одним документом о качестве.

Проверке механических свойств металла должны подвергаться одна труба каждого размера от каждой плавки.

Для проверки на сплющивание выбирают одну трубу каждого размера, каждой плавки.

Соответствия труб требованиям по массе проводятся на каждой трубе партии.

Предел текучести и твердости по Бринеллю стали труб определяется по требованию потребителя.

По согласованию производителя с потребителем проводится дефектоскопия труб неразрушающим способом.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партии. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

Трубы должны изготавливаться из стали одной и той же группы прочности из указанных в табл. 14.

Таблица 14

Группы прочности для труб

Методы испытаний

Осмотр внешней и внутренней поверхности проводят визуально.

Для проверки механических свойств металла образцы вырезают вдоль трубы методом, не вызывающим изменения структуры и механических свойств металла.

Испытания на растяжение проводят на коротких и продольных образцах, а при необходимости на длинных продольных образцах.

Испытание на сплющивание, сплющивание должно проводится на кольцевых образцах шириной 60 мм. Отрезаемых с обоих концов трубы.

При обнаружении на сплющенных образцах мельчайших подрывов или других мелких дефектов, разрешается повторные испытания другого образца, взятого от той же партии труб с предварительным снятием поверхностного слоя образца (наружного и внутреннего) на глубину не более 0,2 мм. Результат этого испытания распространяется на всю партию.

Гидравлические испытания труб проводятся с выдержкой под давлением 10 секунд.

Маркировка Маркировку наносят на каждую трубу клеймением или резиновым штампом электрографом или несмываемой краской.

Маркировку проводят на расстоянии не более 500 мм и не менее 20 мм от торца, и обводят или подчеркивают яркой краской.

Маркировка должна содержать размер трубы, марку стали, товарный знак или наименование и товарный знак предприятия изготовителя. При машинной маркировке допускается обозначать марку стали четырехзначным числовым кодом в соответствии с общесоюзным классификатором продукции. По требованию потребителя, маркировка труб из легированных марок стали, нержавеющих, котельных и других, должна содержать дополнительно номер плавки и номер трубы.

При маркировании клеймами высота знаков маркировки должна быть 5,6,8,10,15,30 мм, а ширина 3−12 мм. Маркировка клеймением располагается по периметру или вдоль трубы.

При механизированном методе клеймения маркировку допускается располагать на расстоянии не более 1500 мм и не менее 100 мм от торца трубы.

Дополнительная маркировка труб специального назначения: геологоразведочных, бурильных для магистральных газопроводов и других проводится в соответствии с Нормативно-Технологической Картой на соответствующие виды труб. Каждый пакет или деревянный ящик, в который упакованы трубы для нужд народного хозяйства, должен иметь ярлык, содержащий обозначение стандарта или Нормативно-Технологической Карты, размер труб, марки стали, а по требованию потребителя номер плавки, номер партии массу или длину труб в метрах и товарный знак предприятия изготовителя. Допускается на ярлыке указать и другие данные.

Маркировку на ярлык наносят клеймением, электрографом, штампом, несмываемой краской или другим способом, обеспечивающим качество ее выполнения.

Маркировку труб, предназначенных для экспорта, наносят несмываемой и нерастворимой в антикоррозионном покрытии краской и содержит: надпись «страна изготовитель и (или) поставщик», наименование внешнеэкономической организации, страну назначения, номер договора (контракта) поставщика с внешнеэкономической организацией, размер трубы, а также дополнительную маркировку в соответствии с договором (контракта) внешнеэкономической организации. Кроме того клеймами наносят марку стали и номер трубы или партии. Место маркировки обводят краской того же цвета, что и маркировка.

Каждое грузовое место (пакет или ящик), в которое упакованы трубы для экспорта, должно иметь: металлический ярлык из белой жести с четким указанием надписи «страна изготовитель и поставщик», наименования внешнеэкономической организации, страны назначения, номера договора поставщика с внешнеэкономической организацией обозначения стандарта или НТК, размер труб, марки стали, номера партии или пакета, номера плавки и номера места, массу нетто и брутто или длину труб в метрах количество в штуках, а также дополнительной маркировки в соответствии с договором поставщика с внешнеэкономической организацией. Если дополнительная маркировка не помещается на ярлыке и торце тары, ее наносят на одну из боковых сторон.

Пакет труб или тара длиной 6 м и более должны иметь два ярлыка, которые прикрепляются с двух концов пакета или тары.

Маркировку наносят на русском или иностранном языке, указанном в договоре поставщика с внешнеэкономической организацией.

Маркировку на грузовые места наносят с указанием основных, дополнительных и информационных надписей выполняемых несмываемой краской на ярлыке, надежно прикрепленном к грузу.

Маркировку тары для труб, отправляемых в страны с тропическим климатом или через зону тропического климата, наносят краской на двух сторонах на расстоянии 1−2 мм от торца с указанием знака «тропическая упаковка»

Упаковка Трубы должны быть прочно увязаны в пакеты или плотно уложены в деревянные ящики или решетки.

Пакеты массой от 3 до 5 тонн должны быть увязаны не менее чем в трех местах, а массой свыше 5 до 10 тонн не менее чем в четырех местах.

Допускается увязывать пакеты массой до 10 тонн не менее чем в три витка. Пакеты длиной 4 м увязывают в 2−3 местах.

Допускается увязывать в 2 местах пакеты труб длиной до 6 м включительно и массой, не превышающей 3 тонны при этом увязка должна быть не менее, чем в три витка. Места увязки должны располагаться равномерно по длине пакета. Пакеты должны быть увязаны проволокой и стальной лентой сечением 1.2−1.830 мм.

Допускается применять для обвязки пакетов труб для нужд народного хозяйства горячекатаную ленту размером 1.530 мм. При применении для увязки пакетов проволоки сечением 6 мм допускается увязывать пакеты массой до 10тонн не менее, чем в четырех местах по два витка в поперечном направлении и пакеты труб длиной от 6 до 8 м не менее, чем в трех местах по три витка.

По требованию потребителя, пакеты труб должны быть снабжены специальными хомутами, обеспечивающими безопасность застропки при погрузочно-разгрузочных работах. Допускается упаковывать в один ящик несколько пакетов труб разных размеров и разных марок стали, но с отдельной увязкой их. По согласованию изготовителя с потребителем допускается упаковка в ящики труб других размеров.

Упаковка труб для экспорта каждый пакет труб с соотношением диаметра к стенке не более 70 в зависимости от массы должен быть прочно увязан в «замок» стальной лентой сечением 1.2−1.830 мм.

Увязка пакета труб должна проводиться не менее, чем в четырех местах, равномерно расположенных по длине пакета.

При упаковке труб немерной длины в пакеты торцы труб на одном конце пакета должны быть расположены в одной плоскости, а на другом конце выступающие длины труб должны быть не более 0,5 м.

Трубы в зависимости от марок стали и назначения должны иметь консервационное покрытие окраской битумным маком, парафино-восковым покрытием или предохранительной смазкой, содержащей улучшающие добавки (кубовые остатки СЖК), смазкой на основе НГ-204У, лаком ГФ-162 или другими материалами, обеспечивающими требуемую противокоррозионную защиту для категории условий транспортирования и хранения.

По требованию внешне торговой организации, трубы должны быть без консервационного покрытия.

Для труб из углеродистой стали, имеющих на поверхности консервационное покрытие, ящики дополнительно выстилают парафиновой бумагой.

Транспортирование Транспортирование труб должно проводиться железнодорожным (на открытом подвижном составе), автомобильным или водным транспортом. В соответствии с правилами перевозок грузов и технических условий погрузки и крепления грузов, действующими на транспорте данного вида. Максимальная длина труб, транспортируемых железнодорожным транспортом, не должно превышать длины кратной длине вагона, но не более 24 м.

При транспортировании табели труб или пакеты разделяют прокладками.

На пол вагона или кузова автомашины должны быть уложены прокладки или пакеты труб должны иметь транспортные хомуты. При транспортировании труб на платформах необходимо с боковых сторон устанавливать вертикальные деревянные стойки, связанные поверх труб проволокой.

Раструбы чугунных труб при укладке в транспортные средства должны быть направлены в противоположные стороны.

Гнутые отводы транспортируют в специальных контейнерах на открытых транспортных средствах в ящичной таре. По требованию потребителя, при транспортировании концы гнутых отводов должны быть закрыты пробками для предохранения внутренней поверхности от воздействия атмосферных осадков.

Хранение При хранении и складировании трубы должны быть рассортированы партиями по размерам и маркам стали, предотвращающими возможность их перепутывания. Трубы должны храниться на стеллажах или площадках открытого хранения, при этом они должны иметь консервационное покрытие. Для категорий условий транспортирования и хранения. Предельный срок консервационной защиты 6 месяцев.

Нижний и последующие ряды труб укладываются на прокладки. В качестве прокладок применяют деревянные рейки, длинномерные резиновые или армированные изделия, а также стальные канаты, трубы или прокат. Раструбы в каждом ряду должны быть направлены попеременно в разные стороны.

Допускается хранение труб без прокладок на специальных стеллажах, исключающих перекатывание и контакт труб. При ручной застропке труб грузозахватными приспособлениями кранов, высота штабелей труб, увязанных в пакеты и труб не увязанных в пакеты не должна превышать 5 м для труб диаметром менее 500 мм, без увязки в пакет 4 м.

При этом устанавливаются боковые опоры, предотвращающие раскатывание труб. Консервация соединительных частей должна удовлетворять категориям транспортирования и хранения.

4.2 Насосно — компрессорные трубы ГОСТ 633– — 03 распространяется на стальные бесшовные насосно-компрессорные трубы, гладкие и муфты к ним, применяемые для эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Стандарт предусматривает изготовление труб по точности и качеству двух исполнений, А и Б.

При вычислении массы, плотность стали принята равной 7,85 г/см3.

Длину трубы определяют расстоянием между ее торцами, а при наличии навинченной муфты, расстоянием от свободного торца муфты до конца сбега резьбы противоположного конца трубы.

Предельные отклонения по размерам и массе труб и муфт устанавливают следующие:

по наружному диаметру труб:

Исполнение, А условным диаметром до 102 мм ±0,8 мм

114 мм ±0,9 мм Исполнение Б условным диаметром 102 и 114 мм + 1,2 мм

— 0,5 мм Конца труб должны выполняться так, чтобы обеспечивать минимальную длину резьбы с полным профилем без черновин и минимальную толщину стенки в плоскости торца трубы по толщине стенки… — 12,5%

Плюсовые отклонения ограничиваются массой трубы;

по наружному диаметру труб …±1,0%

по длине муфт …±2мм по массе:

для отдельной трубы …+6,5% (исполнение А)

— 3,5%

для партии труб (массой не менее 60т) …- 1,75% (исполнение А) для отдельной трубы …+8,0% (исполнение Б)

— 6,0%

Примечание. Для труб исполнения, А массой менее 60 т предельные отклонения для партии труб не регламентируют.

На концевых участках, равных одной трети длины трубы, не допускается изогнутость более 1 мм на 1 м длины.

Условное обозначение труб должно включать: условный диаметр трубы, толщину стенки, группу прочности и обозначение настоящего стандарта.

Условное обозначение муфт должно включать: условный диаметр, группу прочности и обозначение настоящего стандарта.

Пример условного обозначения.

Трубы из стали группы прочности Е, условным диаметром 60 мм, с толщиной стенки 5 мм и муфты к ним:

60 5 — Е ГОСТ 633– — 02 — для гладких труб;

60 — Е ГОСТ 633– — 02 — для муфт к этим трубам.

Примечание. Для труб и муфт исполнения, А после обозначения стандарта ставят букву А.

Технические требования Трубы и муфты должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

На наружной и внутренней поверхности труб и муфт не должно быть плен, раковин, закатов, расслоений, трещин и песочин.

Допускается вырубка и зачистка указанных дефектов при условии, что их глубина не превышает предельного минусового отклонения по толщине стенки. Заварка, зачеканка или заделка дефектных мест не допускается.

В местах, где толщина стенки может быть измерена непосредственно, глубина дефектных мест может превышать указанную величину при условии сохранения минимальной толщины стенки, определяемой как разность между номинальной толщиной стенки трубы и предельным для нее минусовым отклонением.

Допускаются отдельные незначительные забоины, вмятины, риски, тонкий слой окалины и другие дефекты, обусловленные способом производства, если они не выводят толщину стенки за пределы минусовых отклонений.

Трубы и муфты должны изготавливаться из стали одной и той же группы прочности из указанных в табл. 15

Таблица 15

Группы прочности для труб и муфт

Примечание. Для труб из стали группы прочности Д исполнения Б максимальное значение предела текучести не ограничено.

Резьбы и уплотнительные конические расточки муфт должны быть оцинкованы или фосфатированы.

Каждая гладкая труба должна быть снабжена муфтой, закрепленной на муфтонаверточном станке на одном из ее концов. По требованию потребителя допускается поставка муфт без труб.

При свинчивании труб с муфтами должна применяться смазка или другие уплотнители, обеспечивающие геометричность соединения, и предохраняющие его от задиров и коррозии.

Трубы с навинченными муфтами должны выдерживать испытание внутренним гидравлическим давлением, величина которого указана в табл. 16.

Таблица 16

Величина внутреннего гидравлического давления для труб с муфтами

Правила приемки Трубы предъявляются к приемке партиями.

Партия должна состоять из труб одного условного диаметра, одной толщины стенки и группы прочности, одного типа и одного исполнения и сопровождаться единым документом, удостоверяющим соответствие их качества требованиям настоящего стандарта и содержащим:

1) наименование предприятия — изготовителя;

2) условный диаметр труб и толщину стенки в миллиметрах, длину труб в метрах;

3) тип труб;

4) группу прочности, номер плавки, массовую долю серы и фосфора для всех входящих в партию плавок;

5) номера труб (от — до для каждой плавки);

6) результаты испытаний;

7) обозначение настоящего стандарта.

Проверке внешнего вида, величины дефектов и геометрических размеров и параметров должна быть подвергнута каждая труба и каждая муфта партии.

Проверка массы должна проводиться на каждой трубе партии исполнения, А и Б. Допускается для труб исполнения Б проверку массы не проводить. При этом трубы принимают по фактической расчетной массе. Муфты принимают по расчетной массе.

Массовая доля серы и фосфора должна проверяться от каждой плавки. Для труб, изготовляемых из металла другого предприятия, массовая доля серы и фосфора должна удостоверяться документом о качестве предприятия — изготовителя металла.

Для проверки механических свойств металла отбирают по одной трубе и одной муфтовой заготовке каждого размера от каждой плавки.

Для проверки на сплющивание отбирают по одной трубе каждого размера от каждой плавки.

Испытанию внутренним гидравлическим давлением должна быть подвергнута каждая труба с навинченной и закрепленной на ней муфтой.

Проверке неразрушающим методом на наличие продольных дефектов должна быть подвергнута каждая труба.

По требованию потребителя для труб исполнения, А группы прочности Д допускается поставка труб без неразрушающего контроля.

При получении неудовлетворительных результатов испытаний, хотя бы по одному из показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке от то же партии.

Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.

Методы испытаний Осмотр наружной и внутренней поверхности труб и муфт производят визуально. Глубина залегания дефектов должна провериться надпиловкой.

Проверка геометрических размеров и параметров труб и муфт должна осуществляться с помощью универсальных измерительных средств или специальных приборов, обеспечивающих необходимую точность измерения, в соответствии с технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

Проверку толщины стенки под резьбой проводят во впадине первой нитки, расположенной со стороны торца трубы.

Вращая муфту, определяют биение (удвоенную величину отклонения от соосности) стержня у торца муфты и у конца стержня индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм. Отсчет величины биения у конца стержня ведут от середины муфты.

Проверка труб по массе должна проводиться на специальных средствах для взвешивания с точностью, обеспечивающей требования настоящего стандарта.

Для проверки механических свойств металла от каждой отобранной трубы и муфтовой заготовки вырезают по одному образцу. Образцы должны вырезаться вдоль любого конца трубы и муфтовой заготовки методом, не вызывающим изменения структуры и механических свойств металла.

Испытание на сплющивание должно проводиться на кольцевых образцах шириной 60 мм, отрезаемых от готовых труб (или до нарезания резьбы). Образцы должны отрезаться от гладкой части трубы. Допускается наличие фаски не более 1/45° на кольцевых образцах.

Продолжительность испытания гидравлическим давлением должна быть не менее 10 секунд. При испытании в стенке и резьбе трубы и муфты не должно обнаруживаться течи. Трубы, у которых в соединении обнаружен пропуск воды, подлежат перенарезанию с последующим повторным гидравлическим испытанием.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение На каждой трубе на расстоянии 0,4−0,6 м от ее конца, снабженного муфтой, должна быть четко нанесена маркировка ударным способом или накаткой:

1) условный диаметр в миллиметрах;

2) номер трубы;

3) группа прочности;

4) толщина стенки в миллиметрах;

5) товарный знак предприятия — изготовителя;

6) месяц и год выпуска.

Место нанесения маркировки должно быть обведено или подчеркнуто устойчивой светлой краской. Высота знаков маркировки должна быть 5−8 мм. При механическом способе нанесения маркировки труб допускается расположение ее в один ряд. Допускается на каждой трубе маркировать номер плавки.

На каждой муфте должна быть четко нанесена маркировка ударным способом или накаткой товарного знака предприятия — изготовителя, группы прочности и вида исполнения муфты Все знаки маркировки должны быть нанесены вдоль образующей трубы и муфты. Допускается наносить знаки маркировки перпендикулярно к образующей способом накатки.

Резьба, упорные торцы и уступы, и уплотнительные конические поверхности труб и муфт должны быть защищены от повреждений специальными металлическими предохранительными кольцами и ниппелями. Для защиты резьбы треугольного профиля муфт для труб условным диаметром до 89 мм включительно допускается применение ниппелей из полиэтилена. Все кольца и ниппели должны выступать за края торцов труб и муфт не менее, чем на 10 мм. Конструкция колец и ниппелей должна обеспечивать возможность отвинчивания их. При навинчивании колец и ниппелей резьба, упорные торцы и уступы, и уплотнительные конические поверхности должны быть покрыты антикоррозионной смазкой.

При погрузке в одном вагоне должны быть трубы только одной партии. Трубы транспортируют в пакетах, прочно увязанных не менее, чем в двух местах. Масса пакета не должна превышать 5 т, а по требованию потребителя — 3 т. Допускается отгрузка в одном вагоне пакетов труб разных партий, при условии их разделения.

При увязке труб в пакеты муфты на трубах должны быть ориентированы в одну сторону.

5. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЯ Синарский трубный завод производит полную номенклатуру нефтяного сортамента, в которую входят обсадные, насосно-компрессорные, бурильные и нефтегазовые трубы с различными видами резьбовых соединений, с высаженными или гладкими концами, а также некоторые другие виды труб (катанные, тянутые, свертные паянные, стальную ленту). Качество продукции завода соответствует стандартам ГОСТ, API (американский институт нефти), DIN (немецкий институт нефти), ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам). Международные сертификаты качества выданы такими организациями как: американский нефтяной институт (API), немецкий сертификационный центр TUV — Рейленд.

Одним из важнейших показателей работы предприятия, является качество продукции. Качество промышленной продукции — это совокупность свойств изделия, определяющих степень его пригодности для использования по назначению, способность продукции удовлетворять нужды, запросы и вкусы потребителя.

Качество металлопродукции в широком смысле — сложное понятие. В него входит понятие качества самого металла: стабильность физических, химических и технологических свойств в процессе эксплуатации металла в заданных условиях. Кроме того, в понятие качества металлопродукции входят требования к форморазмерам, к состоянию поверхности и внутренней структуре металла, к ее товарному виду, эстетическому оформлению, требования к маркировке и упаковке.

Под контролем качества металлопродукции понимается комплекс организационно — технических правил, методов и приемов, направленных на установление соответствия действительного качества продукции и уровня требований, действующих отраслевых, государственных и международных стандартов, в которых фиксируются показатели качества продукции.

Обеспечение качества и технологической точности при производстве труб на ТПА достигается с применением средств измерения и контроля, некоторые из которых приведены в табл. 17.

Таблица 17

Характеристика средств измерения и контроля

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

6.1 Виды ремонтов и обслуживания Капитальный ремонт — основный вид ремонта, направленный на полное или частичное восстановление работоспособности отдельных узлов, агрегатов и объектов, в целом, с целью обеспечения технически и экономически обоснованного уровня эксплуатационной надежности оборудования при одновременном снижении материальных, трудовых и, как следствие, финансовых затрат на содержание и эксплуатацию основных фондов цеха, предприятия.

Периодичность проведения капитальных ремонтов определяется техническим состоянием оборудования, износом деталей, соответствия требованиям технологического процесса и технологической точности, а также ресурсом отдельных узлов и деталей. Обычно, в трубопрокатном цехе № 2 капитальные ремонты проводят с периодичностью один раз в два года продолжительностью от 7 до 14 суток (в зависимости от вида оборудования);

Текущий ремонт — вид ремонта, направленный на поддержание работоспособности оборудования в период между капитальными ремонтами и состоящий в замене или восстановлении быстроизнашивающихся деталей или узлов, смене масла, проверке креплений и т. д.

В трубопрокатном цехе № 2 текущие или планово — предупредительные ремонты (ППР) проводятся один раз в неделю продолжительностью от 8 до 12 часов; обычно, ППР принято сочетать с технологически неизбежными простоями — перестройками, переходами, перевалками — например, для участка горячего проката труб ТПА-140 ППР, проводимый еженедельно по четвергам, сочетается с неизбежной перевалкой валков прошивного стана по износу, которая длится 4 часа.

Техническое обслуживание, заключающееся в ряде мелких ремонтных, восстанавливающих работ, предназначено для поддержания работоспособности агрегатов в период между текущими ремонтами.

Техническое обслуживание выполняется как дежурным ремонтным персоналом, так и технологическим персоналом. Остановки (простои) оборудования, связанные с техническим обслуживанием, регламентированы соответствующими нормами. Часть работ по обслуживанию — например, такие как замена / прокачка масла, регулировки, протяжки и т. д. — выполняется во время планового простоя оборудования при приемке / передаче смены.

6.2 Порядок организации и планирования обслуживания и ремонтов оборудования Для организации технически правильной эксплуатации и обслуживания оборудования в цехе Т-2 разработан перечень основного технологического оборудования с закреплением технологического, дежурного и обслуживающего персонала, имеющим определенные профессии и разряды. На основании перечня основного технологического оборудования разработаны карты технического обслуживания оборудования технологическим, дежурным и обслуживающим (или ремонтным) персоналом, включающие:

— схему расположения основных узлов обслуживаемого оборудования;

— карту смазки основных узлов оборудования;

— функции технологического персонала в начале смены, во время смены, в конце смены, при остановках на перевалку;

— функции дежурного, обслуживающего персонала при проведении ежесменного технического обслуживания;

— функции ремонтного персонала при проведении текущих ремонтов (ППР).

Ежегодно на основании технического состояния оборудования, его ресурсов составляется График проведения плановых ремонтов на год, включающий текущие ремонты (ППР) и капитальные ремонты. На основе годового графика разрабатывается график проведения плановых ремонтов на месяц.

Для планирования перечня и объемов работ на текущие ремонты в цехе ведутся:

— агрегатные журналы — служат для накопления данных о техническом состоянии и работоспособности действующего оборудования в процессе эксплуатации и являются первичным документом для установления характера и объема ремонтных работ, сроков службы деталей и узлов оборудования. Агрегатные журналы ведутся персоналом, ответственным за исправное состояние закрепленного за ним оборудования;

— журналы приемки — передачи смен дежурным персоналом отражают техническое состояние оборудования в течение смен, являются источником о видах, характере выполненных работ по обслуживанию оборудования и ведутся по направлениям — сменным дежурным персоналом механического, электрического и энергетического оборудования;

— журналы замечаний ведутся эксплуатирующим технологическим персоналом по возникшим проблемам в ходе эксплуатации оборудования (во время технологического процесса); при наличии замечаний, существенно влияющих на параметры технологического процесса, производится остановка оборудования для оперативного устранения неполадок.

На основании рассмотрения за день до проведения текущего ремонта проводится совещание специалистов цеха и специализированных подразделений предприятия под председательством начальника ремонта, на котором обсуждается регламент ремонтных работ на ППР с записью в журнал планов работ на ремонтный день.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Планомерное осуществление задач по созданию безопасных условий труда связано с проведением определенной технической политики, отражающей всю глубину заботы общества о человеке и условиях его труда. Одним из основных направлений технической политики в области безопасности труда является технической перевооружение предприятий с учетом новейших достижений науки и техники, обеспечивающее безопасность производственного оборудования, технологических и трудовых процессов. Должны проводиться реконструкция и модернизация действующих цехов и агрегатов. Это требование относится также к разработке и внедрению локальных высокопроизводительных технологических процессов, узлов оборудования и конструкций.

Охрана труда — это сложный комплекс технических, санитарно-гигиенических и правовых мероприятий, направленных на оздоровление труда и безопасность трудящихся. Вопрос безопасности труда работающих является одним из важнейших на любом производстве. Повышение технического уровня предприятия, уменьшение доли ручного и тяжелого труда, повышение уровня оснащенности производства средствами пожарной безопасности, производственной санитарии, в конечном счете, приводят к улучшению условий труда.

Важнейшее значение для создания благоприятных условий труда имеет его научная организация. Одной из главных задач научной организации любого технологического процесса является обеспечение оптимальных условий труда, устранение опасности причинения здоровью трудящихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном отчете рассмотрена технология и оборудование производства труб в трубопрокатном цехе Т-2. Описана подготовка заготовки к прокатке, оборудование и технология станов горячей прокатки, правильных станов, а также термической обработки. Дано описание оборудования и технических характеристик основного оборудования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Потапов И. Н., Коликов А. П., Друян В. М. Теория трубного производства. М.: Металлургия, 1991. 424с.

2.Шевакин Ю. Ф., Глейберг А. З. Производство труб. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1968. 440 с.

3. Соловейчик П. М. Трубопрокатные агрегаты с автомат-станом. М.: Изд-во Металлургия, 1967. 160 с.

4.ОАО «СинТЗ», цех Т-2. Технологическая инструкция. Нагрев заготовки в кольцевой печи. ТИ 161-Т-2−1501.