Процесс производства горячекатаных бесшовных стальных труб

Основные принципыгорячекатаная бесшовная трубаПроизводство: Нагрев и прошивка цельной стальной заготовки → прокатка в полую трубчатую оболочку → многопроходное обжатие стенки и калибровка → охлаждение и чистовая обработка. В этом процессе не используются сварные швы, что обеспечивает превосходную общую устойчивость к давлению.

I. Подготовка сырья

Проверка заготовок

Используются непрерывнолитые круглые заготовки; проходит дефектоскопию на наличие внутренних трещин, пористости, шлаковых включений; измеряет внешний диаметр и длину; отбраковывает бракованные заготовки.

Резка по длине

Распиловка на круглые заготовки фиксированной длины в зависимости от требований к готовой продукции; удаляет торцевые заусенцы и оксидную окалину.

Шлифование и очистка

Шлифует поверхностные трещины, ямки и струпья, предотвращая распространение дефектов во время нагрева и прокатки.

II. Нагрев заготовки (критический процесс)

Подается в печь с вращающимся подом; равномерный нагрев с зональным контролем температуры примерно 1200°C;

Соответствующее время выдержки обеспечивает однородность температуры внутри и снаружи заготовки, снижая сопротивление прокалыванию и предотвращая внутреннее растрескивание;

Транспортируется по рольгангу после нагрева; с поверхности удаляется высокотемпературная окалина оксида железа.

III. Пирсинг (от сплошного до полого)

Нагретая круглая заготовка подается на прошивной стан косой прокатки; два наклонных валка приводят заготовку во вращение и подачу;

Центральная прошивная оправка выдавливает заготовку, превращая твердую заготовку в полую оболочку (материнскую трубку);

Полученная оболочка имеет неравномерную толщину стенок, шероховатую поверхность и небольшую длину; это всего лишь полуфабрикат.

IV. Прокатка труб (уменьшение и удлинение стенок – процесс формирования сердцевины)

Два основных процесса:

1. Непрерывная прокатка с сохранением оправки (PQF – основной высокоточный процесс)

Оболочку загружают на длинную оправку и подают в многоклетевой стан непрерывной прокатки; одновременная прокатка утончает стенку и удлиняет трубу, значительно улучшая однородность толщины стенки и точность размеров.

2. Автоматический процесс прокатки труб (старые небольшие установки)

Оболочка повторно нагревается; уменьшение стенки достигается за счет возвратно-поступательного прокатывания по оправке; в основном используется для стандартных бесшовных труб малого и среднего диаметра.

В результате прокатки получается «грубая труба» (или блюм) со значительно более тонкой стенкой и увеличенной вдвое длиной. 

V. Выравнивание и повторный нагрев

Уравнительный стан: использует поперечную прокатку для точной регулировки, чтобы устранить овальность и исправить локальные отклонения толщины стенок;

Температура полой оболочки падает; затем его подают в нагревательную печь для повышения температуры при подготовке к калибровке.

VI. Калибровка/уменьшение (контроль внешнего диаметра)

Калибровочный стан: использует несколько клетей вертикальных валков с круглыми канавками для стандартизации внешнего диаметра и обеспечения округлости;

Трубы большого диаметра, толстостенные, подвергаются только калибровке; Тонкостенные трубы малого диаметра обрабатываются на редукционном стане, позволяющем уменьшить наружный диаметр за несколько проходов для массового производства бесшовных труб небольших спецификаций.

VII. Охлаждение

Горячекатаные стальные трубы проходят через охлаждающий слой и охлаждаются до температуры окружающей среды с помощью воздуха или водяного распыления; этот процесс снимает напряжения качения и стабилизирует микроструктуру.

VIII. Отделка

Выпрямление: семивалковая правильная машина исправляет кривизну и обеспечивает прямолинейность;

Обрезка концов: отпиливание неровных или деформированных участков на обоих концах для придания торцам прямоугольной формы;

Торцевая обработка и снятие фасок: снятие фасок на концах труб для облегчения последующей сварки или соединения.

IX. Инспекция, дефектоскопия и складирование

Проверка размеров: выборочная проверка внешнего диаметра, толщины стенки, длины и овальности;

Неразрушающий контроль (NDT): вихретоковый и ультразвуковой контроль для обнаружения внутренних трещин или расслоений;

Гидростатические испытания: испытания под давлением отдельных труб на предмет утечек;

Ручной повторный контроль поверхности: маркировка марки стали, технических характеристик и номера партии;

Антикоррозийная обработка (по необходимости): Нанесение антикоррозионного масла, чернение или цинкование; комплектация и складирование.