Способ тепловой сборки многослойных труб

 

Способ тепловой сборки многослойных труб относится к технологии изготовления трубопроводов, работающих при высоких давлениях в сочетании со средними и низкими температурами . Целью изобретения является повышение производительности труда и снижение энергоемкости. Способ заключается В.ТОМ, что в калибрующий нагретый элемент 1 последовательно устанавливают и нагревают внутренние слои изделия, затем готовоеизделие в сборе извлекают из калибрующего элемента и охлаждают. Наружный цилиндр устанавливают в предварительно нагретый калибрующий элемент из материала с коэффициентом температурного расширения большим, чем у материала цилиндра. После установки последнего внутреннего слоя многослойной трубы калибрующий элемент дополнительно нагревают и удаляют из него собранное изделие, которое затем охлаждают. 2 ил. (Л со 4 4i ел О сл у////////// ///////// Ipuf.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС Ь БЛИК

ÄÄ.SUÄÄ 1344565 A1 (51) 4 В 23 Р 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956569/25-27 (22) 25.09.85 (46) 15.10.87. Бюл. М 38 (75) В.Г.Фатеев (53) 658.515 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1148750, кл. В 23 P 11/02, 1982. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ СБОРКИ МНОГО—

СЛОЙНЫХ ТРУБ (57) Способ тепловой сборки многослойных труб относится к технологии изготовления трубопроводов, работающих при высоких давлениях в сочетании со средними и низкими температурами. Целью изобретения является повышение производительности труда и снижение энергоемкости. Способ заключается в.том, что в калибрующий нагретый элемент 1 последовательно устанавливают и нагревают внутренние слои изделия, затем готовое-иэделие в сборе извлекают из калибрующего элемента и охлаждают. Наружный цилиндр устанавливают в предварительно нагретый калибрующий элемент из материала с коэффициентом температурного расширения большим, чем у материала цилиндра. После установки последнего внутреннего слоя многослойной трубы калибрующий элемент дополнительно нагревают и удаляют из него собранное изделие, которое затем охлаждают. 2 ил.

1344565

Зл

Пример 1. Необходимо изготовить четырехслойную трубу с наружным диаметром П „, 1420 мм, длиной

10000 мм из стали марки 09Г2СФ (коэффициент температурного расширения в

50 температурном интервале 20 — 500 C

16 .10 "P 4 ) из цилиндров с толщиной стенки 5 мм; диаметром, мм: наружный цилиндр с внутренним диаметром

D „ Ä 1410 ; первый внутренний цилиндр с наружным диаметром D „,„, =-1411; второй внутренний цилиндр с наружным диаметром D „ ., 1402; треИзобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления трубопроводов, работающих при высоких давлениях в сочетании

В со средними и низкими температурами путем расширения и последующего сжатия, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой, энергетической и других отраслях

10 промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности труда и снижение энергоемкости.

На фиг.1 изображена схема вертика- 15 льной сборки многослойной трубы по предложенному способу; на фиг.2 схема горизонтальной сборки многослой ной трубы.

Способ осуществляют следующим of>разом.

Калибрующий элемент 1 устанавливают на подставки 2, размещенные в печи 3, и нагревают. Внутрь наружной заготовки 4, снабженной скобами 5, 26 .закрепляют калибрующие раздвижные диски 6, установленные на стержне 7. Холодную наружную заготовку 4 с помощью стержня 7 вводят в нагретый калибрующий элемент 1. Стержень 7 с раздвижными дисками удаляют, заготовку 4 нагревают и при этом калибруют по внутренней поверхности калибрующего элемента 1. В нагретую заготовку 4 вводят холодную внутреннюю заготовку 8 с помощью стержня и раздвижных дисков, после удалсния которьгх нагревают цилиндр 8. Лналогичным образом производят установку последующих внутренних заготовок многослойной трубы. После установки последней производят быстрый нагрев калибрующего элемента нагревателем 9. Затем производят удаление готовой многос— лойной трубы и ее охлаждение.

45 тHЙ В! 1$тpе нний ц1Г1и) гпp c наp у ж! IE)IM диаметром Р„„, 1393. (алибрующий элемент выполняют в вид = массивного толстасте9ного цилиндра с толщиной стенки 80 мм, внутренним диаметром D Ä .14 19 мм, длиной

10000 мм иэ стали марки Х14Г14НЗТ (коэффициент температурного расширения в температурном интервале 20

500"С 19,7 ° 10 град. " ).

Калибрующий элемент 1 устанавливаю.. в вертикальном положении на подставки 2, размещенные в печи 3, и нагревают до температуры 500 С (фиг.1). При этом внутренний диаметр калибрующего элемента 1 увеличивается до D „ . 1432,4 мм. Внутрь наружного цилиндра 4, снабженного скобами 5, закрепляют калибрующие диски 6, установленные на стержне 7. Холодный наружный цилиндр 4 с помощью стержня 7 вводят в на гретый калибрующий элемент 1 с зазсром 1432,4-1320 ) 12,4 мм. Стер-. жень 7 с раздвижными дисками 6 удаляют, цилиндр 4 нагревают. По мере нагрева наружный цилиндр 4 расширяется, зазор между ним и калибрующим элементом 1 уменьшается до 1,5 мм, происходи г выправление формы цилиндра

4 по внутренней поверхности калибрующего элемента 1,т.е. калибровка. При этом внутренний диаметр цилиндра 4 увеличивается до размера 1420,83 мм.

В нагретый цилиндр 4 вводят холодный внутренний цилиндр 8, внутри которого закрепляют раздвижные калибрующие диски б, установленные на стержне 7. Так как наружный диаметр цили дра 8 D,„ „ 1411 мм, то установку его внутрь цилиндра 4 производят с зазором 1420,83 — 1411 =9,83мм.

После удаления стержня 7 с раздвижными дисками 6 производят нагрев цилиндра 8, при котором он расширяется, достигает внутренней поверхности цилиндра 4 и соединяется с ним с натягом в 1 мм. Однако этот натяг нахо-, дится в пределах упругой деформации материала цилиндров.

Лналогичным образом производят установку второго и третьего внутренних цилиндров в заготовку многослойной трубы.

Пссле установки последнего, третьего внутреннего цилиндра производят быстрый, например со скоростью

10 град/мин нагрев калибрующего элемента. Для этого на наружной поверх1344565 ности калибрующего элемента предусматривают нагреватель 9, например электрический.

По истечении 10-12 мин после начала дополнительного нагрева калибрую5 щий элемент 1 нагревается до 600 С, а наружный цилиндр 4 еще сохраняет температуру 500 С, или не намного большую, поэтому зазор между ними увеличивается до 4,3 мм. Это позволяет вынуть из калибрующего элемента многослойную трубу и охладить ее вне печи. В случае,.если наружный цилиндр

4 успевает нагреться до 600 С, зазор между ним и калибрующим элементом 1 все равно увеличивается.за счет того, что коэффициент температурного расширения материала калибрующего элемента 1 больше, чем у материала цилиндра 4.

Процесс удаления многослойной трубы из калибрующего элемента 1 можно проводить по двум вариантам.

1. Дополнительный нагрев калибрую- 25 щего элемента 1 производят после нагрева третьего внутреннего цилиндра и достижения соединения его с предыдущим вторым внутренним цилиндром с натягом. Готовую многослойную трубу изв- «О лекают из калибрующего элемента из-за скобы 5 наружного цилиндра 4.

2. Дополнительный нагрев калибрующего элемента 1 производят сразу после установки третьего внутреннего

35 цилиндра (без нагревания и сцепления его с вторым внутренним цилиндром).

Для этого стержень 7 с дисками 6 не удаляют, печь не закрывают, а многослойную трубу извлекают из калибрую40 щего элемента 1 за скобы 5 и за стержень 7 с дисками 6.

В калибрующем элементе 1, нагретом до 600 С (не охлаждая его до 500 С), производят сборку следующей многос45 лоиной трубы аналогично описанному процессу. После отключения нагревателя 9, выравнивание температур до о

500 С происходит автоматически.

Пример 2. Изготовление четы50 рехслойной трубы с наружным диаметром

D Äqp 1420 мм, длиной 10000 мм производят по схеме горизонтальной сборки (фи«.2).

Калибрующий элемент 1 устанавливают в горизонтальном положении на подставки 2, размещенные в печи 3, и нагревают до 500 С. Наружный цилиндр 4 и все остальные цилиндры вводят в калибрующий элемент 1 и последовательно один в другой в направлении стрелки А с помощью роликового подающего устройства. Внутри каждого цилиндра на период сборки закрепляют раздвижной калибрующий диск 6, изготовленный из материала с коэффициентом температурного расширения меньшим, чем у материала цилиндров. В процессе нагрева цилиндра появляется зазор между калибрующим диском и стенками цилиндра. Освобожденный диск 6 удаляют из цилиндра и из печи со стороны крышки. Все остальные операции проводят аналогично описанным в примере 1.

Удаление готовой многослойной трубы из калибрующего элемента 1 производят за скобы 5 наружного цилиндра 4, по роликам сразу после установки третьего внутреннего цилиндра.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ тепловой сборки многослойных труб из тонкостенных трубчатых заготовок, включающий установку в калибрующий элемент наружной заготовки, их совместный нагрев, последовательную установку внутренних заготовок, охлаждение собранного иэделия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости, калибрующий элемент изготавливают из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала наружной заготовки, нагрев калибрующего элемента осуществляют до установки в него наружной заготовки, а после сборки осуществляют дополнительный нагрев калибрующего элемента, перед охлаждением иэделия в сборе его удаляют из калибрующего элемента.

1344565

Составитель Н.Сейфулина

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Èàêñèìèøèíåö

Редактор Ю.Середа

Заказ 4880/16 Тираж 969 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета С СР по делам иэобретений и открыти:i

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4