white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line white line

Производство труб.
Оборудование для производства труб

Компания ENCE GmbH предлагает Вашему вниманию трубопрокатные агрегаты для производства труб различных типов и сортамента. Наши специалисты готовы подобрать и поставить широкий спектр трубопрокатного оборудования по Вашим индивидуальным техническим заданиям.

Классификация и сортамент труб

Основные виды труб по способу изготовления:

  • бесшовные;
  • сварные.

Основные виды труб по профилю:

  • круглые;
  • фасонные;
  • овальные;
  • прямоугольные;
  • квадратные;
  • трех-, шести-, восьмигранные;
  • ребристые;
  • сегментные;
  • каплевидные.
Производство труб, оборудование для производства труб

Основные виды труб по размеру наружного диаметра D трубы:

Вид Диаметр D, мм
Малых размеров 5…102
Средних размеров 102…426
Больших размеров ≥ 426

Основные группы труб в зависимости от отношения наружного диаметра к толщине стенки D / S:

Группа D / S
Особотолстостенные 5,5
Толстостенные 5,5…9
Нормальные 9,1…20
Тонкостенные 20,1…50
Особотонкостенные ≥ 50

Основные виды труб по назначению:

  • для нефтяной и газовой промышленности: бесшовные трубы из углеродистой и легированной стали;
  • для трубопроводов: транспортировка различного вида жидкостей и газов, а также сыпучих материалов;
  • для строительства: трубы изготавливаются, в основном, сварными;
  • для машиностроения: бесшовные трубы из углеродистой, легированной и высоколегированной стали;
  • для сосудов и баллонов.

Сортамент труб:

  • Трубы стальные бесшовные горячекатаные.
    Изготавливаются из углеродистых и легированных сталей марок 10, 20, 12Х13, 08Х22Н6Т и др. Наружный диаметр труб 25…850 мм, толщина стенки 2,5…75 мм, длина от 4 до 12,5 м.
  • Трубы сварные стальные.
    Изготавливаются из спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок Ст2, Ст3 и Ст4. Наружный диаметр труб 5…2520 мм, толщина стенки 0,5…2 мм.
  • Трубы стальные холоднодеформированные.
    Изготавливаются из углеродистой и легированной стали. Наружный диаметр 5…250 мм, толщина стенки 0,3..24 мм, длина 1,5…11,5 м.
  • Профильные трубы.
    Выполняются бесшовными и сварными. Изготавливают из улеродистой и легированной стали. Размеры и требования предъявляемые к профильным трубам указаны в специальных технических стандартах.
  • Литые трубы.
    Изготавливают из чугуна с пластинчатым графитом, с шаровидной формой графита и модифицированного чугуна, углеродистой и легированной стали.

Основные типы трубопрокатных агрегатов (ТПА) для производства горячедеформированных бесшовных труб

Тип установки Оборудование для прошивки заготовок Основной раскатной стан Оборудование для отделки
С автоматическим станом Прошивной стан, пресс Автоматический стан Калибровочный стан, редукционный стан
С пилигримовым станом Пилигримовый стан
С непрерывным станом Непрерывный стан
С раскатным станом Трехвалковый стан винтовой прокатки
С реечным станом Пресс Реечный стан

Трубопрокатные агрегаты с непрерывным станом

Непрерывная прокатка – это самый высокопроизводительный способ производства горячекатаных труб. На ТПА с непрерывным станом изготавливают трубы диаметром от 15 до 175 мм с толщиной стенки 3…26 из углеродистых и низколегированных марок стали.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования трубопрокатного агрегата с непрерывным станом:
1 – загрузочное устройство; 2 – секционная нагревательная печь; 3 – ножницы; 4 – прошивной стан;
5 – машина для смазки оправок; 6 – непрерывный стан; 7 – оправкоизвлекатель; 8 – ванна охлаждения оправок; 9 – пилы; 10 - индукционные подогревательные печи; 11 – калибровочный стан; 12 – редукционный стан; 13 – летучие ножницы; 14 – летучая пила; 15 – дисковая пила; 16 – барабанный сбрасыватель; 17 – холодильник.

Согласно схеме технологического процесса, из печи нагретая до необходимой температуры заготовка передается по рольгангу к пневматическому зацентровщику. Затем заготовка подается в приемный желоб прошивного стана. Для прошивки применяются станы винтовой прокатки с осевой выдачей как наиболее производительные. После прошивки гильза поступает в приемный желоб непрерывного стана, в который подается длинная оправка. Затем труба с оправкой на выходном столе подхватывается шлепперами и перемещается к рольгангу оправкоизвлекателей. Оправки отправляются в ванну для охлаждения, потом в ванну для нанесения смазки и поштучно выдаются на приемный рольганг непрерывного стана. Труба после непрерывного стана поступает на калибровочный или редукционный станы и затем на отделку.

Трубопрокатные агрегаты с пилигримовым станом.

На ТПА с пилигримовым станом изготавливают трубы диаметром от 140 до 720 мм с толщиной стенки 2,5...80 мм из углеродистых и низколегированных сталей. Эти агрегаты являются основными производителями толстостенных труб, а также труб нефтяной промышленности. В зависимости от сортамента изготавливаемых труб агрегаты с пилигримовым станом подразделяют на:

  • малые - для производства труб диаметром до 114 мм с минимальной толщиной стенки 2,5 ... 4,0 мм и максимальной длиной до 60 м;
  • средние - для производства труб диаметром 114...325 мм с минимальной толщиной стенки 5...8 мм и максимальной длиной до 40 м;
  • большие - для производства труб диаметром до 720 мм с минимальной толщиной стенки 6... 10 мм и максимальной длиной до 36 м.

Для изготовления труб на трубопрокатном агрегате с непрерывным станом используют непрерывнолитые предварительно деформированные заготовки.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования трубопрокатного агрегата с пилигримовым станом:
1 – загрузочное устройство; 2 – рольганг; 3 – поворотные устройства; 4 – загрузочная машина печи;
5 – кольцевая нагревательная печь; 6 – выгрузочная машина; 7 – устройство для гидросбива окалины; 8 – прошивной стан; 9 – подогревательная печь; 10 – стан – удлинитель (элонгатор); 11 – устройство для внестановой зарядки дорна; 12 – охладитель; 13 – манипулятор; 14 – падающий аппарат; 15 – пилигримовый стан; 16 – выводной рольганг; 17 – машина огневой резки; 18 – подогревательная печь; 19 – калибровочный стан; 20 – холодильник.

Согласно схеме технологического процесса, прокатка труб на ТПА с пилигримовым станом состоит из следующих этапов: подготовка слитков к прокатке, нагрев и прошивка слитков в стаканы, подогрев и раскатка стаканов с прошивкой донышка, прокатка на пилигримовых станах, горячая обрезка и разрезка труб, подогрев труб, прокатка труб в калибровочном или редукционном станах.

Линии ТПА с пилигримовым станом имеют в своем составе кольцевые или туннельные печи, горизонтальный или вертикальный прошивной пресс, кольцевую печь для подогрева стаканов, стан-элонгатор, пилигримовые клети с устройством для внестановой зарядки дорнов, режущие устройства, догревательную печь и калибровочные или редукционные станы.

Трубопрокатные агрегаты с трехвалковым раскатным станом.

ТПА с трехвалковым раскатным станом используют для изготовления толстостенных труб высокой точности (отклонения: по диаметру 0,5%, по толщине стенки 6 %) из углеродистых и легированных сталей. Диаметр изделий от 40 до 200 мм с толщиной стенки 7...50 мм и отношением D/S = 4...11. На ТПА с раскатным станом изготавливают трубы из стали ШX15 для колец подшипников.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования трубопрокатного агрегата с трехвалковым раскатным станом:
1 – весы; 2 – наклонная решетка; 3 – загрузочная и выгрузочная машины; 4 – кольцевая нагревательная печь; 5 – рольганг; 6 – зацентровщик; 7 – наклонная решетка; 8 – прошивной стан; 9 – трехвалковый раскатной стан; 10 – оправкоизвлекатель; 11 – ванна для охлаждения оправок; 12 – машина для смазки оправок; 13 – подогревательная печь; 14 – выталкиватель труб из печи; 15 – трехвалковый калибровочный стан; 16 – пятиклетьевой калибровочный стан; 17 – охладительный стол.

Согласно схеме технологического процесса, нагретая заготовка передается из печи к пневматическому зацентровщику и прошивается в гильзу на стане винтовой прокатки. Затем по стеллажу перемещается в приемный желоб раскатного стана, где в нее задается свободно плавающая оправка. После раскатки гильза с оправкой подается к оправкоизвлекателю. Оправка извлекается и помещается в ванну для охлаждения, проходит через смазочное устройство и поступает в приемный желоб раскатного стана. Труба после извлечения оправки направляется в подогревательную печь для нагрева и выравнивания температуры по ее длине и сечению. Из подогревательной печи труба поступает в калибровочный стан, затем на холодильник и на дальнейшую обработку.

Трубопрокатные агрегаты с реечным станом.

ТПА с реечным станом предназначены для производства тонкостенных труб средних размеров. Исходная заготовка, полученная после прокатки или с установок непрерывной разливки стали, имеет квадратный профиль.

Заготовки разрезают в холодном состоянии на ножницах или дисковыми пилами. Затем их нагревают в печи. Нагретые заготовки поступают на калибровочный стан и прошиваются на прессе. Полученные гильзы подогревают в печи и перемещают по рольгангу к стану-элонгатору. Прокатанные на элонгаторе гильзы подают к реечному стану. Полученные на реечном стане трубы вместе с оправкой подвергают обкатке в обкатной клети, а затем оправкоизвлекателем извлекают оправки из трубы.

Трубы подают к подогревательной печи, предварительно обрезав их концы. Подогретые трубы прокатывают с натяжением на редукционном стане и разрезают летучей пилой. После порезки трубы попадают на холодильник и затем к дисковым пилам. Разрезанные на мерные длины трубы по транспортеру поступают в отделочное отделение, где подвергаются правке, торцовке, гидроиспытанию внутренним давлением и инспекции.

Все отделочное оборудование установлено в потоке со станом и связано между собой рольгангами, обеспечивающими транспортировку труб без участия мостовых кранов. Готовые трубы по рольгангам или решеткам поступают на склад готовой продукции.

Производство труб прессованием

Прессованием изготавливают:

  • трубы из высоколегированных малопластичных сталей и сплавов;
  • трубы со сложной конфигурацией поперечного сечения;
  • трубы из углеродистой стали в широком диапазоне размеров при небольшом объеме производства.
Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования трубопрессового агрегата:
1 – загрузочная машина; 2 – кольцевая нагревательная печь; 3 – выгрузочная машина; 4 – транспортер; 5 – обкатная машина; 6 – рольганг; 7 – пресс; 8 – редукционный стан; 9 – холодильник; 10 – правильный стан.

Агрегаты с трубопрофильными прессами используют для изготовления горячедеформированных круглых и профильных труб диаметром до 1220 мм из металлов с низкой пластичностью, углеродистых и низколегированных сталей ответственного назначения и повышенного качества. При горячем прессовании за один ход рабочего инструмента достигаются деформации, превышающие 90%, что сокращает число переделов по сравнению с прокаткой и позволяет сузить общий температурный интервал деформации.

В состав трубопрессового агрегата может входить редукционный стан, что позволяет расширить сортамент получаемых труб. В современных агрегатах используют стеклянные смазки, инструмент из жаростойких сталей и сплавов, прессы с высокими скоростями деформации, что позволяет доводить производительность прессов до 120 прессовок в час.

Трубные изделия получают прессованием на мощных вертикальных механических (кривошипных) или горизонтальных гидравлических прессах.

Преимущество вертикальных механических прессов - отсутствие дорогостоящих насосно-аккумуляторных станций и большая по сравнению с горизонтальными производительность. Недостаток - переменная скорость прессования, связанная с наличием кривошипного механизма, что приводит к неравномерной деформации и ухудшению качества труб, и ограниченная длина хода штемпеля, а, следовательно, длина исходных заготовок и прессуемых труб.

Горизонтальные гидравлические прессы работают с постоянной скоростью прессования, на них можно изготавливать изделия большой длины и достигать больших усилий прессования, в то время как механические прессы большой мощности имеют и сложны.

Согласно схеме технологического процесса нагретая заготовка, помещенная в контейнер, прошивается оправкой пресса в толстостенную полую внутри гильзу, которая затем выдавливается пуансоном сквозь отверстие, образованное матрицей и оправкой (см. схему).

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема прессования (выдавливания) труб

В вертикальном прессе эти операции совмещены, а на горизонтальном гидравлическом - разделены (вначале заготовка прошивается на вертикальном прессе, а затем на горизонтальном выдавливается в трубу).

Коэффициент вытяжки при прессовании достигает 60-70. Чаще всего принимают µ = 25-45. Поэтому при сравнительно малой длине заготовки получают трубы большой длины.

Станы для прошивки трубной заготовки

Производство труб, оборудование для производства труб

Производство труб, оборудование для производства труб

На прошивных станах сплошная заготовка прошивается в полую гильзу. Для этого используются станы поперечно – винтовой прокатки и пресс – валковые станы.

Двухвалковые прошивные станы

Двухвалковые станы поперечно-винтовой прокатки наиболее часто применяются для прошивки заготовки в гильзу.

Заготовка прошивается в полую гильзу с помощью оправки и валков, вращающихся в подшипниках, которые установлены в станине рабочей клети. В качестве направляющего оборудование используют неподвижные линейки, ролики, приводные и неприводные диски.

Привод рабочих валков может осуществляться двумя способами: групповым и индивидуальным.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования двухвалковых прошивных станов с боковой (А) и осевой (Б) выдачей гильз:
1- главный двигатель; 2 – шестеренная клеть; 3 – главный шпиндель; 4 – заталкиватель; 5 – приемный желоб; 6 – рабочая клеть; 7 – стержень с оправкой; 8 – центрователь; 9 – механизм перехвата стержня; 10 – сбрасыватель трубы; 11 – упорный подшипник; 12 – механизм отвода стержня; 13 – отводящая решетка; 14 – выдающие ролики; 15 – упорно-регулировочный механизм; 16 – отводящий рольганг.

Выходная сторона прошивного стана может быть двух типов: с боковой или осевой выдачей гильзы.

При боковой выдаче гильзы, после прокатки стержень перемещается в заднее крайнее положение, а гильза специальными сбрасывателями снимается с линии прокатки на решетку.

При осевой выдачи гильзы, после прокатки стержень находится в рабочем положении благодаря механизмам перехвата, а гильза снимается со стержня выдающими роликами и поступает на отводящий рольганг.

Трехвалковые прошивные станы.

В трехвалковом стане при прошивке сплошной заготовки в ее центральной части преобладают напряжения сжатия. Поэтому, в трехвалком стане вероятность вскрытия полости перед оправкой значительно меньше, чем в двухвалковом. Поэтому литые заготовки, а также заготовки из малопластичных сталей и сплавов целесообразно прошивать в трехвалковом стане. Отсутствие направляющего инструмента предоставляет возможность прошивать заготовки из сплавов, склонных к налипанию, а также улучшает условия захвата заготовок.

Привод рабочих валков, расположенных под углом 120°C, бывает групповым иил индивидуальным.

Производство труб, оборудование для производства труб
Кинематическая схема рабочей клети трехвалкового прошивного стана:
1, 2 – механизмы стопорения и поворота барабана; 3 – механизм установки барабана с валком; 4 – узел уравновешивания; 5 – электродвигатель; 6 – червячная пара; 7 – нажимной винт и гайка; 8 – гидроцилиндр.

Из кинематической схемы рабочей клети видно, что для каждого валка имеется один нажимной винт на оси барабана. Приводной механизм нажимного винта и двигатель находятся на боковых поверхностях станины. В трехвалковых прошивных станах угол раскатки не превышает 7°.

Станы пресс-валковой прошивки.

На станах пресс-валковой прошивки получают трубы из многогранных, чаще всего прямоугольных заготовок, полученных на установке непрерывной разливки стали. Процесс пресс – валковой прошивки включает в себя элементы продольной прокатки в круглых калибрах и прессовой прошивки.

Пресс-валковый стан имеет в своем составе три основных узла: приводная двухвалковая клеть с круглым калибром, толкатель заготовки и неподвижная оправка с двумя валками.

Согласно схеме технологического процесса пресс-валковой прошивки, заготовки квадратного сечения задаются в валки по средствам толкателя и проводок. Проходя между валками, заготовка прошивается стационарно установленной оправкой и приобретает круглую форму. При прошивке в заготовке возникают в основном сжимающие напряжения, что при незначительной вытяжке положительно сказывается на качестве гильзы.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема пресс – валковой прошивки:
1– толкатель; 2 – заготовка; 3 – проводка; 4 – валки; 5 – оправка.

Материалом для производства оправок являются обычные инструментальные стали, Основное условие их высокой стойкости - это образование на поверхности окисной пленки. При использовании различных смазок необходимо исключить ее повреждение.

Форма оправок при пресс-валковой прошивке влияет на поперечную разностенность гильз. Использование оправок с полукруглым, овальным и особенно плоским сечением на конце ведет к уменьшению поперечной разностенности гильз.

Таким образом, пресс-валковая прошивка осуществлять прошивку заготовок из углеродистых и высоколегированных сталей с низкими пластическими свойствами. Возникающие в процессе пресс-валковой прошивки сжимающие напряжения позволяют уплотнить пористую литую структуру сердцевины заготовки, что препятствует образованию дефектов на внутренней поверхности труб.

Оборудование для раскатки гильз

Станы для раскатки гильз используются для утонения стенки, удлинения гильзы и дальнейшей ее прокатки в черновую трубу. По способу прокатки данные станы разделяют на 3 типа:

  • станы продольной прокатки (автоматический стан, непрерывный стан, реечный стан);
  • периодической прокатки (пилигримовый стан);
  • поперечно-винтовой прокатки (трехвалковый раскатной стан)

Автоматические станы

Производство труб, оборудование для производства труб

Линия автоматического стана состоит из следующего оборудования: рабочей клети, главного привода, входной и выходной стороны и вспомогательного оборудования.

Рабочая клеть включает в себя две станины закрытого или открытого типов с общей съемной крышкой. Станины соединены между собой стяжными болтами и устанавливаются лапами на плитовины, закрепленными на фундаменте..

Подушки рабочих валков литые из стали. Валки малых и средних автоматических станов находятся в четырехрядных конических роликовых подшипниках. Валки больших станов монтируют на текстолитовых вкладышах.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема механизмов автоматического стана:
1- передний стол; 2 - вталкиватель; 3 - сбрасыватель; 4 - кантователь; 5 - наклонная решетка; 6 - рабочая клеть; 7 - ролики обратной подачи; 8 - механизм перемещения; 9 - задний стол; 10 - механизм подъема нижнего ролика обратной подачи; 11 - проводки; 12 - стержневой упор; 13 - привод рабочих валков; 14 - привод роликов обратной подачи; 15 - стержень с оправкой; 16, 17- верхний и нижний валки.

Цикл одного прохода на автоматическом стане состоит из следующих основных операций:

  1. Подача гильзы на входной желоб;
  2. Задача гильзы в стан толкателем;
  3. Прокатка гильзы на оправке;
  4. Подъем верхнего рабочего валка;
  5. Извлечение оправки из очага деформации;
  6. Подъем нижнего ролика обратной подачи до соприкосновения с трубой;
  7. Возврат трубы роликами обратной подачи;
  8. Установка оправки в очаге деформации для второго прохода;
  9. Опускание верхнего валка в рабочее положение и нижнего ролика обратной подачи в холостое положение.
Производство труб, оборудование для производства труб
Схема прокатки трубы в автоматическом стане.
А – рабочий ход; Б – возврат трубы;
1 – заталкиватель; 2 – рабочие валки; 3 – оправка; 4 – ролики обратной подачи;
5 – стержень; 6 – упор стержня; 7 - воронка

Возврат трубы после первого прохода на входную сторону производят с помощью фрикционных роликов обратной подачи. Такой автоматический способ возврата трубы для второго проходы определил название стана.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема главной линии автоматического стана и механизмов клети:
1 - электродвигатель привода валкое; 2 - цилиндрический редуктор; 3 - маховик (может отсутствовать); 4 - шестеренная клеть; 5 - шпиндель; 6 - рабочие валки; 7 - нажимное устройство; 8 - клиновой механизм; 9 - нажимной винт; 10 - привод перемещения верхнего валка; 11 - уравновешивание верхнего валка; 12 - гидроцилиндр уравновешивания

Непрерывные станы

Производство труб, оборудование для производства труб

Непрерывные станы применяют для раскатки гильзы в трубную заготовку с минимальной толщиной стенки 2,5 мм из углеродистых и низколегированных сталей.

Существует два основных типа станов непрерывной прокатки:

  • с последовательно расположенными клетями, в которых валки в соседних клетях находятся в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
  • с последовательно расположенными клетями под углом 45° к горизонту и 90° друг относительно друга (угловая схема).

Наиболее распространенными являются станы с наклонным расположением клетей.

Производство труб, оборудование для производства труб
Главная линия рабочей клети непрерывного стана:
1 - рабочая клеть; 2 - валки; 3 - шпиндель; 4 - редуктор; 5 - электродвигатель главного привода; 6 - сварная рама; 7 - основание.

Непрерывных станы бывают с общим и индивидуальным приводом рабочих валков. Индивидуальный привод дает возможность производить более простую настройку, регулировку и обслуживание валков, в отличие от группового.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема рабочей клети непрерывного стана:
1,2,4 - узлы валков; 3- подшипниковый узел; 5 - электродвигатель механизма установки валков по оси прокатки; 6 - червячный редуктор; 7 - коническая пара; 8 - промежуточный вал; 9 - зубчатая муфта; 10 - пружинное уравновешивание; 11 - станина; 12, 13 - верхний и нижний нажимные механизмы; 14 - механизм осевой регулировки.

Рабочая клеть состоит из станины закрытого типа, узла валков, верхнего и нижнего нажимных механизмов и механизм осевой регулировки. Поверхности окон станины облицованы сменными планками. На валки устанавливаются на четырехрядные подшипники качения; подушки валков являются литыми.

В верхних подушках имеется встроенное пружинное уравновешивающее устройство, которое обеспечивает постоянное прижатие подушек к нижним и верхним нажимным. Рабочие валки перемещаются относительно друг друга с помощью осевой регулировки, механизм которой крепят на приливах станины.

Раскатные станы пилигримовой (периодической) прокатки

Производство труб, оборудование для производства труб

Для раскатки толстостенных трубных заготовок, из легированных сталей и сплавов, применяют пилигримовы станы. Они имеют два рабочих валка, вращающихся навстречу подаваемому металлу.

Наиболее простой способ зарядки оправки в трубную заготовку – это зарядка на линии стана. Другой способ зарядки дорна – внестановый. При внестановом способе на линию стана подают трубную заготовку с уже введенной в нее оправкой. В этом случае т прокатка имеет повышенный темп (примерно на 5...7% выше исходного).

Третий способ работы - прокатка на водоохлаждаемой оправке. При данном способе после прокатки каждой трубы не требуется замена дорна

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема клети пилигримового стана:
1 - электродвигатель главного привода; 2 - маховик; 3 - шестеренная клеть; 4 - шпиндель; 5 - рабочие валки; 6 - узел валка; 7 - клиновой механизм; 8 - нажимной механизм; 9 - электродвигатель нажимного механизма; 10 - муфта; 11 - червячный редуктор; 12 - станина.

Клеть пилигримового стана состоит из двух станин закрытого типа в виде жестких прямоугольных рам. В проемах станины размещаются подушки рабочих валков. Шейки рабочих валков вращаются в текстолитовых вкладышах, которые монтируются в подушки. Регулировка нижнего валка по высоте выполняется прокладками, которые устанавливают под подушки, или клиньями, а верхний рабочий валок регулируется двумя нажимными винтами, которые вращаются от электродвигателя с помощью червячных передач, размещенных вверху станин. Верхний валок уравновешивается гидравлическим цилиндром.

Валки пилигримовых станов имеют круглый калибр с переменной шириной и глубиной ручья. Благодаря переменному профилю калибра размеры ручья меняются за период одного оборота от диаметра, превышающего наружный диаметр задаваемой в очаг деформации гильзы, до диаметра, равного диаметру прокатываемой трубы.

В тот момент, когда размеры калибров валков больше исходных размеров гильзы, последнюю вместе с дорном продвигают на некоторое расстояние в валки под действием подающего аппарата. В результате происходит подача в очаг деформации участка гильзы, предназначенного для получения из него отрезка готовой трубы за каждый оборот валков. Этот цикл повторяется за каждый оборот валков, в результате чего прокатывают очередные участки готовой трубы.

Раскатные станы винтовой прокатки

Главная линия трехвалкового раскатного стана состоит из рабочей клети с гребневыми валками и индивидуального или группового привода. Она может располагаться как со стороны входа, так и со стороны выхода трубы. Для более удобного конструктивного расположения шпиндельных соединений со стороны привода используют угол раскатки, который обычно не превышает 7°. Перестройка стана на прокатку труб большего или меньшего диаметра производится радиальным перемещением барабанов. Станина клети современного стана состоит из двух частей, причем крышку с одним верхним барабаном откидывают, когда необходимо сделать перевалку. Перемещение барабанов с валками на сближение или разведение осуществляется нажимными винтами.

Привода нажимных винтов бывает групповым или индивидуальным. В случае использования индивидуального привода повышается быстродействие, но регулировка стана осложняется из-за потери соосности фактической оси прокатки и оси рабочей клети.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема раскатного стана:
1 - двигатель главного привода; 2 - шестеренная клеть; 3 - шпиндель; 4 - оправка; 5 - гильза; 6 - рабочий валок; 7 - кассета рабочего валка; 8 - промежуточный вал; 9 - нажимное устройство; 10 - привод механизма сведения-разведения валков; 11 - пружина.

Существует три способа прокатки на раскатном стане.

Прокатка со свободно перемещающейся оправкой осуществляется с удалением ее из трубы по окончании процесса прокатки с помощью оправкоизвлекателя. В этом случае обеспечивается наибольшая производительность процесса. Этот способ часто используют при прокатке толстостенных труб.

При прокатке на вытягиваемой оправке извлечение ее начинается в процессе прокатки и заканчивается в конце процесса. Этот способ также используют при прокатке толстостенных труб.

Прокатка с полуперемещающейся оправкой осуществляется с одновременным перемещением оправки и трубной заготовки в одном направлении с различными скоростями. Оправка извлекается сразу же после окончания процесса прокатки.

Реечные станы

Производство труб, оборудование для производства труб

Реечный стан используют для раскатки трубной заготовки в тонкостенную трубу путем прохождения ее через ряд роликовых обойм.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема реечного стана (А - исходное положение рейки, Б - конечное положение рейки):
1 - роликовые обоймы; 2 - стакан; 3 - дорн; 4 - толкатель; 5 - держатель толкателя; 6 - зубчатая рейка; 7 - задняя направляющая рейки; 8 - ведущая шестерня привода рейки; 9 - передняя направляющая рейка; 10 - труба

Состав основной линии стана: станина для зубчатой рейки, зубчатая рейка, ее привод, станина для роликовых обойм, оборудование для циркуляции, подогрева и загрузки дорнов. Рейка выполнена в виде двутавровой балки с шевронными зубьями на верхней и нижней полках, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями.

Рейка движется по опорным роликам, установленным на подшипниках качения - это обеспечивает плавную работу зацеплений. В крайних положениях рейки расположены тормозные и стопорные устройства.

Для уменьшения габаритных размеров стана рейку располагают под станиной роликовых обойм. Это способствует сокращению длину реечного стана по сравнению с другими станами на 30 %. В процессе проталкивания стенка гильзы постепенно обжимается на дорне роликами. Толщина стенки готовой трубы определяется размерами кольцевой щели, образуемой калибром последней обоймы и дорном.

Редукционные станы

Производство труб, оборудование для производства труб

Редукционные станы применяются в различных установках в соответствии с последовательностью технологических операций по производству труб. Перед редукционным станом производится подогрев труб до 900-1000°С.

Редукционные станы имеют возможность редуцировать трубы диаметром от 300 мм до 12,5 мм. Минимальная толщина стенки трубы при редуцировании может быть ограничена величиной 1,5-2,0 мм.

Редукционный стан включает большое количество однотипных клетей (от 9 до 26), расположенных последовательно и повернутых относительно друг друга на угол 90°. В каждой клети редукционного стана создается некоторое уменьшение диаметра трубы, при этом суммарное уменьшение диаметра или степень редуцирования во всех клетях стана может достигать 70%.

Толщина стенки трубы в современных редукционных станах может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменной в зависимости от режима работы стана. При работе с натяжением концы трубы, равные двойной величине расстояния между клетями, получают значительное утолщение стенки и должны отрезаться, что увеличивает расходные коэффициенты.

Редуцирование с натяжением экономически целесообразно в случаях применения длинных труб (не менее 20-30 м) и минимально возможного расстояния между клетями. Большое преимущество редуцирования труб с натяжением - возможность регулировать толщину стенки трубы за счет изменения величины натяжения.

Редукционные станы по конструкции можно классифицировать:

  • по числу валков в рабочей клети - станы двух-, трех- и (редко) четырехвалковые;
  • по расположению опор валков - станы с консольным и двухсторонним креплением;
  • по системе привода - станы с групповым, индивидуальным, дифференциально-групповым, дифференциально-секционным и дифференциально-гидравлическим приводом.
Производство труб, оборудование для производства труб
Схема двух- (а), трех- (б) и четырехвалковых (в) клетей редукционного стана.

Конструктивно наиболее проста двухвалковая клеть. Четырехвалковые клети не нашли широкого распространения. Трехвалковые клети, несмотря на сложность конструкции, применяются широко, в связи с тем, что в таких клетях вследствие меньшей глубины вреза ручья в валок деформация осуществляется с меньшей неравномерностью и уменьшается поперечная разностенность труб.

При двухопорном креплении валков жесткость конструкции, по сравнению с консольной, возрастает. Это повышает точность проката. Кроме того, уменьшаются усилия на подшипники. Однако консольное крепление валков (особенно в двухвалковых станах) позволяет выполнить клети более компактно с меньшим расстоянием между ними.

Станы холодной прокатки труб (ХПТ)

Широкое распространение станов ХПТ объясняется следующими их преимуществами:

  • высокой точностью геометрических размеров, концентричностью наружной и внутренней поверхностей прокатанных труб;
  • высокой чистотой наружной и внутренней поверхностей труб;
  • значительным упрочнением металла трубы при прокатке за счет больших обжатий по диаметру и стенке трубы;
  • применением больших коэффициентов вытяжки (до 7-9), что способствует повышению производительности и уменьшению числа проходов;
  • возможностью получения тонкостенных труб;
  • возможностью прокатки труб переменного сечения;
  • возможностью прокатки труб из металлов, имеющих низкую прочность, что обеспечивается благоприятной схемой деформации;
  • высоким коэффициентом выхода годного вследствие незначительных отходов при прокатке.

Холодной прокаткой получают трубы диаметром 4-450 мм, с толщиной стенки 0,1 -40,0 мм и длиной до 30,0 м и более из заготовки с очищенной поверхностью и, при необходимости, предварительно отожженной.

Производство труб, оборудование для производства труб
Схема расположения оборудования станов холодной прокатки труб:
1 – стол готовых труб; 2 – летучая пила; 3 – рабочая клеть; 4 – патрон заготовки оправки; 5 – привод стержня оправки; 6 – патрон стержня оправки; 7 – открытый зажим стержня; 8 – приемный стол.

Технологические операции на станах ХПТ осуществляются в следующей последовательности. Пакет заготовок краном загружается на приемный стол. Здесь заготовки распределяются в один ряд и с помощью дозирующих устройств передаются на ось прокатки. Во время передачи патрон заготовки и патрон стержня оправки должны находиться в крайнем заднем положении. Очередная заготовка центрируется люнетами. Затем включается привод патрона стержня оправки и оправка, продвигаясь сквозь заготовку, устанавливается в исходное положение в зоне движения рабочей клети. Включается главный привод стана, сообщающий возвратно-поступательное движение рабочей клети и прерывистое движение патрону подачи и, следовательно, заготовке через механизмы подачи и поворота. Прокатка трубы происходит до тех пор, пока патрон заготовки не переместиться до своего крайнего положения. В этот момент главный привод стана отключается, а патроны заготовки и стержня оправки возвращаются в исходное (крайне заднее) положение, освобождая место для размещения очередной заготовки. Затем цикл прокатки повторяется.

Готовые трубы режутся во время прокатки летучей пилой на мерные части и укладываются на стол готовых труб.

Оборудование для производства сварных труб

Агрегаты непрерывной печной сварки труб.

Производство труб, оборудование для производства труб

На агрегатах непрерывной печной сварки труб встык изготавливают газопроводные трубы диаметром от 6 до 114 мм с толщиной стенки 1,8-5 мм, применяемые в основном в промышленном и коммунальном строительстве для газо-, воздухо- и водопроводов, систем центрального отопления, а также в качестве конструкционных.

Исходной заготовкой для производства труб непрерывной печной сваркой служит горячекатаный штрипс в рулонах из низкоуглеродистоой мартеновской или конвертерной стали, имеющий катаную или резаную кромки. Первый получают на штрипсовом стане, второй - путем разрезки широкой полосы на дисковых ножницах.

При печной сварке вся лента нагревается в проходной печи, непрерывно формуется и сваривается, что обусловлено сжатием кромок ленты, нагретых до температуры, близкой к температуре плавления металла. Способ непрерывной печной сварки позволяет проводить процесс с достаточно большими скоростями, получить плотный шов на трубах с минимальным внутренним гратом, а также использовать тепло нагрева металла под формовку и сварку для редуцирования труб с натяжением. Включение в состав агрегатов непрерывной печной сварки труб редукционно-растяжных станов позволило не только повысить производительность цехов непрерывной печной сварки, но и расширить сортамент и улучшить качество выпускаемых труб.

Технологическая схема производства труб на агрегатах непрерывной печной сварки труб включает в себя следующие технологические операции: подготовка ленты (размотка рулона, правка, накопление металла в петлеобразователе и стыковка рулонов), нагрев ленты до температуры 1350-1400°С (кромки нагреваются на 100-150° выше середины полосы), формовка и сварка труб, редуцирование и калибровка, охлаждение и комплекс операций по отделке и, при необходимости, оцинкование труб.

Рулоны штрипса загружают в приемное устройство стана, а оттуда подают к раз- матывателю. Выходящая из разматывателя полоса последовательно проходит правку, стыковую сварку концов предыдущего и последующего рулонов, снятие грата.

Непрерывность процесса сварки во время стыковки концов штрипса обеспечивается наличием между тянущими роликами, установленными за стыкосварочной машиной и петлеобразователем, первичной петли.

Ленту нагревают при движении со скоростью сварки в печах тоннельного типа. На агрегатах непрерывной печной сварки формовку ленты, как правило, производят в четырехклетьевых формовочно-сварочных станах с индивидуальным приводом каждой клети. Первая клеть с вертикальными валками является формовочной, вторая с горизонтальными валками - сварочной. Остальные две клети являются обжимными.

Консольные валки вертикальных и горизонтальных клетей получают вращение от электродвигателя через редуктор - шестеренную клеть, привод вертикальных валков установлен на площадке, поднятой над уровнем пола цеха. Валки помещаются в специальную сменную кассету.

Формовка ленты начинается до соприкосновения ее с валками первой клети формовочного стана. Ось калибра первой клети выполняется на 12-20 мм ниже оси калибра второй клети. За счет этого кромки между клетями продолжают сближаться и окончательно соединяются во второй клети. В остальных клетях формочно-сварочного стана обжатие составляет 68%.

Для удаления окалины и шлаков с кромок ленты, а также для увеличения температуры кромок их перед сваркой дважды обдувают сжатым воздухом или кислородом. Температура кромок после обдувки составляет 1475-1500°С.

После сварки трубы подвергают редуцированию с натяжением на многоклетье- вых станах различной конструкции. Чаще всего используют двухвалковые двадца- тиклетьевые станы с индивидуальным приводом. Конструкция клетей аналогична клетям формовочно-сварочного стана. Применяют также двух- и трехвалковые станы с дифференциально-гидравлическим приводом.

За редукцнонно-растяжным станом на расстоянии 10-15 м от него устанавливается калибровочный стан. Между станами трубу транспортируют рольгангом, при движении по рольгангу ее охлаждают. Охлаждение трубы примерно на 100°С повышает устойчивость профиля и способствует получению более точного профиля.

Калибровочный стан состоит из трех клетей с индивидуальным приводом. Первая и последняя клети - с горизонтальными валками, средняя - с вертикальными валками. По конструкции клети аналогичны клетям редукционного стана. От последней клети калибровочного стана приводится установка для синхронизации, управляющая приводом летучей пилы, которая служит для порезки труб на ходу на мерные длины.

Трубоэлектросварочные агрегаты

Трубоэлектросварочные агрегаты являются высокопроизводительными установками, работающими на скоростях сварки до 1,65-2,0 м/с (100- 120 м/мин). Высокие скорости сварки достигаются за счет применения непрерывного процесса производства труб из сваренных отдельных рулонов штрипса, образующих «бесконечный» штрипс и за счет использования новых методов сварки.

Электрическая сварка различными способами широко применяется для производства водогазопроводных, нефтепроводных и конструкционных труб диаметром от 6 до 530 мм.

В качестве исходной заготовки служит штрипс, а также холоднокатаная и горячекатаная полоса в рулонах.

Производство труб, оборудование для производства труб
Производство труб, оборудование для производства труб

Рулон устанавливают в разматыватель, после чего его передний конец задают в правильную машину, в которой лента правится. После правки ленту подают к ножницам, где отрезают передний и задний концы, а затем лента поступает к стыкосварочной машине.

Производство труб, оборудование для производства труб

Для обеспечения качественной стыковки рулонов на стыкосварочной машине концы ленты должны быть обрезаны ровно под углом 90°. Стыкосварочную машину настраивают на каждый размер ленты. Верхние губки регулируют по высоте с учетом толщины ленты; нижние губки устанавливают строго в одной плоскости и проверяют их с помощью линейки.

После стыковой сварки оплавлением гратоснимателем удаляют грат, образовавшийся на сварном шве. Ленту зажимают в колодках подвижной каретки, после чего сварной шов протягивают между ножами.

Затем бесконечную ленту направляют в кромкообрезные ножницы для обрезки на определенную ширину. Конец ленты захватывается подающими роликами, установленными перед ножницами, и задается в ножницы. После этого ленту перемещают с помощью ножей ножниц, а ролики отключают. Когда лента попадает в формовочный стан, привод ножниц отключают, и она протягивается валками стана. Если после ножниц лента поступает в петлеобразователь, то она протягивается специальными тянущими роликами.

Производство труб, оборудование для производства труб

От петлеобразователя лента поступает в непрерывный формовочный стан, состоящий из приводных горизонтальных и неприводных вертикальных валков.

Производство труб, оборудование для производства труб

Затем сформованная трубная заготовка поступает в сварочный стан, где ее кромки свариваются.

Производство труб, оборудование для производства труб Производство труб, оборудование для производства труб

Сваренная труба поступает в клеть гратоснимателя. Образовавшийся на наружной поверхности трубы грат снимается в горячем состоянии резцом. Настройка резца должна быть такой, чтобы снимать только грат, не допуская образования в месте шва площадки, выводящей трубу из допусков по толщине стенки.

Перед калибровочным или редукционным станом сваренная труба охлаждается в холодильнике проточной водой. В калибровочном стане труба калибруется по наружному диаметру, с целью получения правильной геометрической формы и необходимых размеров.

Производство труб, оборудование для производства труб

От последней клети калибровочного стана приводится установка для синхронизации, управляющая приводом летучей пилы, которая служит для порезки труб на ходу на мерные длины.

Производство труб, оборудование для производства труб

Все отделочное оборудование установлено в потоке со станом и связано между собой рольгангами, обеспечивающими транспортировку труб без участия мостовых кранов.

Производство труб, оборудование для производства труб

Готовые трубы по рольгангам или решеткам поступают на склад готовой продукции.


Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемому оборудованию для производства труб.

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:

России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH