Способ изготовления многослойной беззазорной стальной трубы Советский патент 1988 года по МПК F16L9/08 

J S

4

О

о

ел

OJ

Изобретение относится к машине- строению, в частности к изготовлению многослойных стальных труб большого диаметра, предназначенных для работы При высоком давлении и о беспечизающих УСТОЙЧИВОСТЬ против сероводородной коррозии и замедление распространения трещин5 при использовании недорогих материалов о

Целью изобретения является упро- Шейке изготовления и повьшение каче- 4тва труб,

: На фигЛ изображен механический 1|асширитель труб; на фиг,2 головка асширителя поперечное сечение; на фигвЗ - диаграмма напряжение- растяже- ikne, общий вид; на фиг,4 - диаграмма { апряжение-растяжение отдельно для а-ружной трубы; на фиг, 5 - то-же, .фтдельно для внутренней трубы; на фиг„б - то же, для многослойной трубы.

Способ осуществляют следзтощим Образома

Совместное расширение наружной 1 И внутренней 2 труб, представляющих |$обой стальные трубные заготовки оди 1 аковой длины с винтовым швом и раз- Личием между наружным диаметром охва ываемой трубы-и внутренним диамет- охватывающей трубы, осуществляют |1еханическим; расширителем. С помощью фпорной трубы 3 расширитель, направ- яемьй на роликах 4, поэтапно продви- Дается вперед во внутренней трубе 2 4 соответствии с длиной прессовых г олодок 5, В нижней части фиг.1 Изображено втянутое положение прессовых колодок 5, которые сдвигаются радиально через натяжные клинья 6 и tягy 7 во время продвижения расшири Теля, В верхней части фиг, показа- йо, как происходит расширение: внутренняя труба 2 расширяется до тех Лор, пока ее наружная поверхность не будет прилегать к внутренней поверх- ности наружной трубы Т, затем обе tpyбы совместно расширяются до предварительно назначенного наружного диаметра многослойной трубы 8, Во время расширения внутренней трубы 2 Прессовые колодки 5 оказывают равномерное давление на стенку трубы

Качественное прохождение процесса расширения при изготовлении двухслойной трубы из внутренней трубы с меньшим по сравнению с наружной трубой пределом текучести при растяжении

5 0

5

0 г

0

5

0

5

показано на фиг.З на диаграмме напряжение-растяжение. Напряжение 6 нанесено в зависимости от растяжения dj т.е. изменения диаметра отдельных труб и многослойной трубы. Внутренняя труба механически расширяется (сплошная линия) от своего исходного диаметра сначала упруго до тех пор, пока в точке I ее наружный диаметр не достигнет внутреннего диаметра наружной трубы; разница диаметров dd оказывается перекрытой. Затем обе трубы расширяются совместно. При диаметре, соответствующем точке 11, внутренняя труба уже растягивается пластически, а напряжение в наружной трубе становится больше, чем напряжение во внутренней трубе. При дальнейшем растяжении до предварительно назначенного конечного диаметра многослойной трубы Сточка Hi) наружная труба также нагружается до перехода в область пластических деформаций. По завершении расширения нагрузка с многослойной трубы снимается; диаметр обеих труб уменьшается на постоянную величину, В наружном слое (наружная труба) сохраняется напряжение растяжения, во внутреннем слое (внутренняя труба) - напряжение сжатия Разность напряжений (напряжение прессования 6р) обеспечивает длительное соединение,слоев трубы, При расширении наружной трубы до перехода в область пластических деформаций напряжение прессования, т,е, надежность в отношении разделения обоих слоев трубы, больше, чем при нагружении наружной трубы до величины, приближающейся к пределу текучести при растяжении.

На фиг,4 и 5 изображены соответственно диаграммы напряжение-растяжение отдельно для наружной трубы, вьтол- ненной из материала с пределом текучести при растяжении 485 Н/мм , и внутренней трубы, выполненной из материала с пределом текучести при растяжении 434 Н/мм , При давлении в про- пр-оцессе эксплуатации в отдельной наружной трубе, равном 75% от предела- текучести при растяжении C3fi4 Н/мм ) 5 напряжение во внутренней трубе было бы уже недопустимо вьше ее 75%-ной величины от предела текучести при растяжении (326 Н/мм ), Перенос условий на диаграмму давление-растяжение (фиг,6) для много-

слойной трубы с наружным диаметром 1А22 мм, толщиной стенок 2X14,2 мм 28,.4 мм при зазоре между наружной и внутренней трубами 5,7 мм приводит к получению 0,08%-ной разности диаметров.

При давлении в процессе эксплуатации до 75% от предела текучести при растяжении оба слоя труб нагружают- ся лишь в области упругих деформаций (давление при эксплуатации намного более 100 бар.). Напряжение прессования между обоими слоями трубы сохраняется и сохраняется преимуществен- но в отношении коррозионного растрескивания от напряжения. Аналогичным образом многослойная труба может быть изготовлена из трех и более слоев труЕ5|,

Формула изобретения

1.Способ изготовления многослойной беззазорной стальной трубы, включающий изготовление стальных трубных заготовок с различием между наружным диаметром охватываемой трубы и внутренним диаметром охватывающей трубы, размещение одной трубы внутри другой и последующее расширение их за счет внутреннего давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления и повьшения качества труб, трубные заготовки изготавливают с винтовым ЩБОМ одинаковой длины и с различием между наружным диаметром охватываемой трубы и внутренним диаметром охватывающей трубы, не превьш1ающим 1%, и механически,, расширяют до назначенного наружного диаметра многослойной трубы.

2.Способ ПОП.1, офличаю- щ и и с я тем, что наружную охватывающую трубу механически расширяют за счет приложения нагрузок, превышающих предел текучести.

3.Способ ПОПП.1 и 2, отличающийся тем, что охватывающую трубную заготовку изготавливают из материала, предел текучести которого больгае 450 Н/мм и более, чем н 10% превышает предел текучести материала охватываемой трубы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению многослойных стальных труб из трубных заготовок с винтовым швом, одинаковой длины и с различием между наружным диаметром охватываемой трубы и внутренним диаметром охватывающей трубы. Цель изобретения - упрощение изготовления и повышение качества труб. Трубные заготовки 1, 2 вставляют одна в другзпо и механически расширяют расши рителем, содержащим прессовые колодки 5, перемещаемые радиально через натяжные клинья 6 и тягу 7 во время продвижения расширителя. После снятия нагрузки в наружном слое многослойной трубы сохраняется напряжение растяжения, а во, внутреннем - напряжение сжатия, что противодействует коррозионному растрескиванию. 2 з.п. , 6 ил. i со

ФЦ8. 2

Pus. 3

////iV

0,2 0,8 1,0 фи.5.5

а;/о 0,2 0,81,0 (раг.6

Составитель Т.Колясинская

Техред Л.Сердюкова

Корре

D

(i,%

Корректор А.Тяско