11.Трубы

11.1.Спиральношовные трубы

Сборка и сварка труб из рулонной стали спиральным швом, позво­ляет получать трубы большого диапазона диаметров из по­лосы одной ширины. При использовании такого метода про­цесс изготовления идет непрерывно, обеспечивая требуемую точность размера и формы трубы без последующей ка­либровки. Непрерывность процесса сварки спирального шва при смене рулонов и стыковке их концов обеспечи­вается наличием компенсационной петли или летучей ус­тановки. Полоса из рулона с помощью валков подается в правильные вальцы и летучий агрегат, обеспечивающий механизацию обрез­ки, сборки и сварки концов полос после замены рулона без остановки процесса формовки и сварки трубы. Концы полос и последовательно проходят обрез­ку на ножницах и закрепляются прижимами калибровоч­ных ножниц. После выполнения калибровоч­ного реза обоих концов сразу передвижением суппорта до упора задний конец полосы устанавливает­ся по оси канавки подкладки сварочной установки. Соот­ветственно перемещением до упора гильотинных ножниц передний конец полосы подается в сварочную установку с обеспечением требуемого зазора в стыке, концы полос зажимаются, и производится сварка. При выполнении всех этих операций агрегат движется вместе с полосой, а затем отпускает ее и возвращается в исходное поло­жение.

После обрезки продольных кромок дисковыми но­жами полоса правится в вальцах и калибрует­ся по ширине обкаткой роликами. Заталкивающие валки подают полосу в формующее уст­ройство с обоймами роликов, работающими по схеме трехвалковых гибочных вальцов, что обес­печивает правильную форму трубы и возможность ее сбор­ки с плоской полосой практически без смещения кромок. Однако смещение отсутствует только в том случае, если кромки стыка собираются с зазором, обеспечивающим свободу перемещения каждой из них. Для качественного выполнения шва наличие зазора также желательно, но при условии жесткого допуска на его величину. Величина за­зора фиксируется специальным датчиком в виде роли­ков, перекатывающихся по стыкуемым кромкам. В случае отклонения величины зазора от заданной автоматически включается механизм перемещения люнета, задающего поворот вокруг оси всего устройства, поддерживающего сформованную часть трубы. Датчик положения кромок од­новременно используют для направления по шву свароч­ной головки, накладывающей технологический прихваточный шов. Рабочие швы выполняются при визуальной коррекции направления сварочных головок по стыку. В процессе выполнения спирального шва осуществляется непрерывный ультразвуковой контроль с автоматической маркировкой краской мест обнаружения дефектов.

Спиральный шов выполняется сваркой под флюсом тремя сварочными головками. Головки крепятся на штанге, вводимой внутрь трубы. Внутренний шов, приваривающий кромку полосы к сформованной трубе, имеет малое сечение и является технологическим. Его назначение устранить возможность взаимного переме­щения кромок и предотвратить вытекание сварочной ван­ны при сварке наружного рабочего шва. Внутренний рабочий шов варит двухэлектродная головка, обеспе­чивая хорошее формирование и полный переплав техно­логического шва. Такая технология позволяет гарантиро­вать отсутствие кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей со скоростями около 110 м/ч.

Выходящая из стана непрерывная труба летучим устрой­ством разрезается на трубы мерной длины.

Увеличение давления в магистральных трубопроводах требует увеличения толщины стенки. Так как толщина полос рулонной стали обычно не превышает 14мм, то воз­никла необходимость спиральношовные трубы диаметром 1420мм и более изготовлять или из рулонной стали в нес­колько слоев, или из отдельных листов требуемой тол­щины.

Каждая из двух последовательно расположенных линий подготовки поло­совой рулонной стали аналогична рассмотренной выше линии и отличается только верхним у внутренней полосы и нижним у наружной полосы расположением ско­са кромок под спиральные швы, а также технологией выполнения поперечных стыков полос из-за необходи­мости обеспечения плотного прилегания слоев друг к другу. В линии подготовки наружного слоя трубы необ­ходимо удалять усиление шва, а провар всей толщины не обязателен. Напротив, в линии подготовки внутреннего слоя проплавление всей толщины необходимо, удалять усиление шва не требуется.

Также в отличие от стана, все операции по стыковке концов полосы при замене рулонов выполняются с остановкой ленты. Непрерывный процесс формовки трубы и сварки спиральных швов обеспечивает­ся благодаря компенсационной петле, которая при раз­мотке рулонов накапливается постепенно и к моменту окончания размотки достигает длины, достаточной для работы стана во время смены рулона и стыковки полос. После прохождения компенсационной петли обе полосы подающими валковыми устройствами заталкиваются сов­местно в формовочное устройство таким образом, чтобы спиральные стыки наружного и внутреннего слоев оказа­лись сдвинуты на шаг, равный 100мм. Сварку трубы на стане осуществляют только технологическими прихваточными швами, выполняемыми в углекислом газе. Рабочие швы выполняют на отдельном рабочем месте после разрезки непрерывной трубы. Сварку ве­дут под флюсом двумя дугами с полным переплавом тех­нологических швов. Концы двухслойных труб замоноличивают укладкой кольцевого шва, устраняюще­го зазор между слоями, после чего на торце делают раз­делку кромок под сварку стыковых швов на монтаже.