29. Подшипниковые трубы

Трубы из шарикоподшипниковой стали в состоянии поставки должны иметь не только определенные механические свойства (ГОСТ 800 - 55), но и структуру зернистого перлита. Участки пластинчатого перлита и карбидная сетка недопустимы. Для получения требуемой микроструктуры горячекатаные трубы подвергают отжигу. Твердость отожженных труб должна быть в пределах 179 - 207 НВ. Холоднокатаные трубы поставляют неотожженными, если твердость их не превосходит 269 НВ. В случае более высокой твердости необходим отжиг или — высокий отпуск.

Для предотвращения окалинообразования и обезуглероживания практикуют отжиг подшипниковых труб в печах с защитной атмосферой.

При необходимости снижения твердости холоднокатаных труб до нормы, предусмотренной ГОСТом (269 НВ), можно применить индукционный нагрев. Как показали опыты, требуемая стандартом твердость достигается уже при нагреве т. в. ч. до 600°С.

Для устранения карбидной сетки в трубах из шарикоподшипниковой стали применяют нормализацию с нагревом до 850 - 870°С. Ускоренное охлаждение, необходимое для предотвращения карбидной сетки, достигается обдувкой труб с помощью вентиляторов или водяным охлаждением с помощью спрейеров, устанавливаемых в посредственно за печью. Использование проходных роликовых печей для нормализации может оказаться экономически невыгодным, так как такой обработке подвергается незначительная часть всех труб, а перестройка режима вызывает длительные горячие простои печи.

30. Нефтяные трубы

К нефтяным трубам относятся бурильные, обсадные (для предохранения скважин от обрушения) и насосно - компрессорные (для транспортировки нефтепродуктов на поверхность). Особенность конфигурации таких труб — утолщение концов, что необходимо для повышения их прочности в местах резьбовых соединений.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации (глубина бурения, характер породы и др.) к нефтяным трубам предъявляют различные требования по прочности. Для бурильных и насоснокомпрессорных труб ГОСТ 631- 63 и 633 - 63 предусмотрено пять категорий прочности имеющих условные обозначения: Д, К, Е, Л, М, а для обсадных труб (ГОСТ 632 - 64) - семь категорий: С, Д, К, Е, Л, М, Р. В соответствии с этим минимальной значение предела текучести изменяется от 320 Мн/м² (32 кГ/мм²) для категории С до 1100 Мн/м² (110 кГ/мм²) - для категории Р.

Химический состав сталей для труб нефтяного сор­тамента не оговорен ГОСТами. Наиболее часто в отечественной промышленности для этих труб применяют стали марок 35, 45, 36Г2С, 38ХА, ЗОХГС, 38ХНМА, 40ХГР и др. В зависимости от химического состава ста­ли и требуемых свойств трубы подвергают различным видам упрочняющей термической обработки: нормали­зации, закалке с отпуском и нормализации с отпуском.

31. Термическое упрочнение труб из низкоуглеродистых сталей

Термическое упрочнение труб из низкоуглеродистых сталей достигается путем быстрого их охлаждения после нагрева до температуры аустенитизации. Охлаждение можно проводить либо с прокатного нагрева, либо после повторного нагрева в печах или индукционных установках. Скорость охлаждения устанавливают с таким расчетом, чтобы распад аустенита происходил в нижней области перлитного превращения. Это обусловливает образование мелкодисперсной квазиэвтектоидной структуры с ферритом, пересыщенным углеродом. В результате повышаются прочностные характеристики стали — предел прочности и предел текучести. Пластичность при этом снижается. Высоким отпуском можно повысить пластичность, сохранив повышенные прочностные свойства. Исследование термического упрочнения труб печной сварки с прокатного нагрева показало эффектив­ность такого процесса при содержании углерода в ста­ли не менее 0,09%.

При термическом упрочнении труб, имеющих чистую поверхность, необходимо предусмотреть нагрев без окалинообразования. Наиболее целесообразно с этой целью использовать индукционный нагрев. Проведены опыты по термическому упрочнению электросварных труб из стали марки 10сп с нагревом в индукционной ус­тановке. Температура нагрева 1000°С.

Охлаждение до 600°С производили с помощью водяного спрейера, а за­тем на воздухе. В результате незначительно увеличился предел прочности, незаметно возросли пластические свой­ства.