Способ производства многослойных обечаек с концентрическим расположением витков

Способ производства многослойных обечаек с концентрическим расположением витков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к изготовлению многослойных труб высокого давления и м.б. использовано Г1реи%ичцественно в нефтяной и .химической промышленности. Пель-улучшение качества продольных швов обечаек. При изготовлении многослойных обечаек из иеско, 1ьких у,т()женных в пакет листов 1,2,3,4 после навивки слоев вьпюлняют тех- 1К)Л01 ические прихватки 5, по обе стороны (п каждого стыка кромок. Расстояние между технологическими прихватками устанавливают я зависимости от требуемой величины зазора для качесгвенно сварки нродольпых П1НОВ и степени экснандирования обечайки иеред сваркой продольных швов за сче обеспечения требуе.мого зазора между по|;(- р1 чными кромками листов снижается брак при сварке продо, 1ьных HIBOB. 5 ил. § (О

CO(03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А "1

„„SU„,1409387 (5)) 4 В 21 D 51 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь

CO сО

СЮ

00 3

g7c/2. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4! 09568,31-27 (22) 19.08.86 (46) 1 5.07.88. Б 1ол. ¹ 26 (7l) Институт электросварки им. Е. О. !1атона (72) Б. Е. !!атон, А. А, Рыбаков, С. М. Билецкий, A. С. Вавилин, Г. !1. Бучацкий и М. И. Слюняев (53) 621.774.21 (088.8) (56) Авторское сви.(стель«(в(> C.Ã(.Ð № 1039618, кл. В 21 D 51,"24, 19 7.

Авторское свидет«льство СССР № 1207589, кл В 21 D 51(24, 1984. (54) С!1ОСОБ 11РОИЗВОДСТВА МНОГОС,. 10Г!НЫХ ОБЕЧАЕК С КОНЦЕНТРИЧf,I,ÊÈÌ РАС(1ОЛОЖЕНИЕМ ВИТКОВ (57) Изобретение относится к изготовлению многослойныс труб высокого давления и м.б.

l1«11(.1ьзова Но преимуществеHно в нефтяной и )(им ич(ской промышленности. Цель — улуч-!

ll()1ие качества продольны (швов обечаек. (1ðH изготонл(нии многослойны обечаек из н«(ко IhhHx уложенны в пакет листов

1,2,3,4 посл«навивки слоев выполняют т«)(l!(>. l()l ич(. скис ври 1)а тки;), Но об«стороны (>3 к,) ж.(ого сiI,!H;I кромок. Расстояние между г«;нологич««кими ири.(ватками усT(IHHI) lH ваюг и зависимости от треб3«мой величины

3(1.3(р(1 д,lя качс 113« нной сварки нродо lь ны); шги)в и степени экспандирования обе I,1 и к и н рс д сваркой н 13о дол ьн ы ш нов 3а счет об«снс («ниs(треоуемого зазора между

iI()I;(р«ч ными кромками листов снижается брclh Ilðè сварке прс> гольныx швов. 5 ил.

1409387

Изобретение относится к изготовлению многослойных труб высокого давления и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, преимущественно в нефтегазовой и химической промышленности.

Цель изобретения — улучшение качества продольных швов обечаек за счет обеспечения требуемого зазора в каждом стыке между поперечными кромками листов, образующих витки изделия.

На фиг. 1 изображен пакет листов для обечайки, имеющей четыре витка; на фиг. 2 и фиг. 3 — фрагмент торца многослойной обечайки со стыком кромок соответственно в наружном и внутреннем витках до эксиандирования обечайки; на фиг. 4 и фиг. 5— фрагменты торца многослойной обечайки со стыком кромок соответственно в наружном и внутренних витках после экспандирования обечайки.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что после сворачивания вдоль

его продольной оси пакета, состоящего из собранных внахлестку отдельных листов

1 4, число которых равно числу витков изготавливаемой обечайки, а длина равна длине окружности соответствеющего витка, перед эксиандированием обечайки по обеим ее торцам в каждом витке замеряют зазор в образовавшемся стыке между поперечными кромками листа и устанавливают ио торцам обечайки технологические прихватки 5 ио обе стороны от указанного стыка.

Расстояние 1 ° между прихватками в каждом случае принимают равным разнице между требуемой Ь„и замеренной S, величиной зазоров, деленной на величину экс пандирования обечайки, равную b .

После эксиандирования сваривают продольные швы, число которых равно числу витков обечайки, обеспечивая соединение кромок в образовавшихся стыках кромок.

В зависимости от положения витка относительно стенки, продольные швы выполняют с внутренней или наружной стороны обечайки.

Требуемый зазор в стыке между поперечными кромками листа выбирают таким, чтобы обеспечить оптимальные условия сварки. Например, при однодуговой сварке под флюсом на умеренных режимах и толщине листа, равной 5 мм, с целью получения необходимой формы усиления шва и снижения опасности образования дефектов, в частности несплавления кромок, расстояние Ь„(зазор) между кромками листа в первом (крайнем) витке следует ограничить в пределах 5 — 6 мм, а в прилегающем к нему втором (промежуточном) витке— в пределах 3 — 4 мм. Для двухдуговой сварки под флюсом зазор S„между кромками листа в первом витке следует увеличить до

6- -8 мм, а во втором витке — до 4 — 5 мм.

2

При значениях зазора S», больших указанной величины, в продольных швах образуются несплавления, а при меньших зазорах высота усиления швов превышает допустимые значения.

Обеспечение требуемого зазора в стыке между поперечными кромками листов в каждом витке при использовании предлагаемого способа достигается за счет выполнения по обеим торцам обечаек перед их экспандированием прихваток 5, соединяющих смежные витки на ст рого фиксированном расстоянии 1, между ними. Размеры листов при предлагаемом способе выбирают такими, чтобы после навивки обеспечить заведомо меньший зазор по сравнению с требуемым.

Вследствие последующего экспандирования обечаек расстояние между двумя технологическими прихватками 5, расположенными по обе стороны от каждого стыка кромок, возрастает на величину 1„, равную произведению этого расстояния на степень экспандирования, и соответственно на эту же величину за счет проскальзывания витков увеличивается зазор в стыке между кромками листа. В результате указанный зазор достигает заданного значения, равного S, =

+1„. Технологические прнхватки по предлагаемому способу устанавливают в месте расположения стыков кромок листов по обеим торцам обечаек, что позволяет получить одинаковый зазор для одного стыка кромок по всей длиней обечайки.

Таким образом, предлагаемый способ (в отличие от известных), используя непрерывный высокопроизводительный процесс навивки, позволяет изготавливать обечайки с концентрическим расположением витков, обладающие достаточной конструктивной прочностью за счет соединения образовавшегося в каждом витке стыка кромок листов продольными швами, необходимое качество которых достигается посредством обеспечения требуемого зазора между стыкуемыми кромками листов.

Предлагаемый способ (в отличие от известных) применим для обечаек различного диаметра и назначения. Предпочтительным вариантом является изготовление обечаек с толщиной стенки до 40 мм, при котором обеспечиваются необходимые условия сварки стыка кромок промежуточных витков с помощью известных в настоящее время способов сварки.

Пример. Необходимо изготовить обечайки следующих размеров: внутренний диаметр de» =1380 мм, число витков — 4, толщина одного витка h = 5,4 мм. С целью обеспечения минимальных межслойных зазоров обечайки экспандировали на 1 /р. При выполнении продольных швов применяли двухдуговую сварку в раздельные ванны с комбинированной зашитой дуг (первая дуга горит в СО,, вторая иод флюсом). Два

1409387

Формула изобретения промежуточного мм витка

45 где

1О = -=200 мм;

0,01 шва, соединяющие кромки листов в наружном и прилегаюгцем к нему промежуточном витках, сваривали с наружной стороны обечайки, а два шва, соединяющие кромки листов в остальных витках, сваривали с внутренней стороны обечайки. Для применяемого процесса сварки, исходя из количества наплавляемого металла и необходимости исключения образования несплавления кромок, расстояние между кромками листов в наружном и внутреннем витках принимали равным 7 мм, а в промежуточных витках—

4 мм.

Внутренний диаметр d, обечайки после навивки с учетом заданной величины экспандирования (! /,) составлял 1367 мм.

Размеры листов в пакете определяли, исходя из периметра витков обечайки после навивки:

1„=- fiþ(d, +сг ) =-4311 мм;

1, = fi (с)о+36 =4345 мм;

1 = < i(4, -г- 5 8) = 4379 м м;

1, = fi(d, —,7У ) =4413 мм, где 1, 1, !з и — - длина листов для внутреннего, двух промежуточных и наружного витков соответственно.

Пакет собирали так, чтобы передняя кромка каждого листа была смещена от передней кромки нижележащего листа на расстояние, равное примерно 2,3 2,5 м.

Листы в пакете соединяли вдоль их продольных торцов с помощью небольших прихваток, выполняемых ручной или полуавтоматической дуговой сварки.

После навивки зазор в стыке между поперечными кромками во внутреннем и первом промежуто шом витках составил мм, во втором промежуточном витке 2 мм, в наружном витке — 3 мм. Для упрощения принимали, что величина зазора в стыке каждого витка, замеренная по обоим торцам обечаек, имеет одинаковые значения.

Прихватки, соединяющие смежные витки, устанавливали на расстоянии 1, между ними, равном для внутреннего витка 1 = :-1 = 600 мм;

О,О1 для первого

1, = —: — -300

0,01 для второго промежуточного витка для наружного витка 1, = > =400 мм.

0,01

Вследствие экспандирования расстояние между прихватками увеличивалось для внутреннего витка на 600Х0,01 =6 мм, первого промежуточного витка — на 300 Х0,01 =

=3 мм, второго промежуточного витка — на

200 Х0,01 = 2 мм, наружного витка на

400 X0,01 = 4 мм. Соответственно в указанных витках на эти же виличины возрастал зазор в стыке между поперечными кромками листа. В результате зазор в стыке кромок этих витков на экспандированной обечайке составил 1+6=7 мм, 1+3=4 мм, 2+2=

=4 мм, 3+4 =7 мм соответственно. т.е, достигал значений, указанных в условиях задачи, что обеспечивало сварку Ilродольныx швов требуемого качества.

Использование предлагаемого способа (в отличие от известных) обеспечивает экономию средств за счет снижения расхода металла и повышения качества кольцевых швов благодаря устранению перехлеста кромок внутренних и наружных витков.

25 Способ производства многослойных обечаек с концентрическим расположением витков, предусматривающий сборку внахлестку пакета листов, число которых равно числу витков обечайки, а длина равна длине окружности соответствующего витка, «ворачивание пакета вдоль его продольной оси, соединение витков технологическими прнхватками по торцам обечайки, экспандирование и сварку образующегося в каждом витке стыка между поперечными кромками листов, огличаюи(ийся тем, что, с целью улучшения качества продольных швов посредством обеспечения требуемого зазора между поперечными кромками листов, перед экспандированием замеряют указанные зазоры в каждом витке по торцам обечаек, техноло4О гические прихватки устанавливают по обе стороны от указанных зазоров, при этом расстояние между двумя прихваткамп принимают равным н So д

5„— требуемый для сварки зазор в стыке между кромками;

5.— замеренный зазор в стыке между кром ками; — величина экспандирования.

l.î. г,lBll: ель 4 !3етр(ва

Ре автор Л Ревин I екрсл 11 Ье1н:i Корректор 11. Король

Заказ 3434,13 1 ирэн, ВI 11одписное

131111111111 Г >г ла1н . íí,, tt « i ti ...,»l жйретеннн и пкрыгнй

11 3113;), ни,tl,l, +,s . I I, ни к,IH на6, л 4 5

13ронзвнлетвенно-полиграфии; к в >li (;ирннтне,! Уir ãèðîë, ул. 11роектнан, 4