Линии по производству бесшовных стальных труб – это промышленные предприятия, специально разработанные для производства бесшовных трубных изделий из стали (бесшовных стальных труб). Эти изделия, отличающиеся высокой прочностью, устойчивостью к высокому давлению и коррозионной стойкостью, находят широкое применение в таких отраслях, как нефтяная, газовая, химическая, энергетическая, машиностроительная и аэрокосмическая промышленность (например, нефте- и газопроводы, котельные трубы, конструкционные механические трубы).
I. Классификация и характеристики бесшовных стальных труб
По области применения: Включает трубы для транспортировки жидкостей, конструкционные трубы, котельные трубы, трубы высокого давления для удобрений, трубы для крекинга нефти и т. д. Материалы преимущественно состоят из углеродистой стали, легированной стали, нержавеющей стали и других.
II. Линия по производству горячекатаных бесшовных стальных труб (основной процесс)
Горячая прокатка является основным методом производства бесшовных стальных труб. Процесс включает в себя следующие этапы: «Подготовка заготовки – Нагрев – Прошивка – Прокатка – Калибровка – Охлаждение – Отделка». Ключевое оборудование и процессы включают в себя следующее:
1. Подготовка заготовки
Сырье: В основном, круглые заготовки (непрерывнолитые или кованые), диаметр которых определяется спецификациями готовых труб (например, φ50–400 мм), а длина составляет 3–6 метров.
Предварительная обработка: После контроля (поверхность без трещин и включений) заготовки подвергаются торцевой обрезке и центрированию (сверлению центрального отверстия на одном конце для обеспечения равномерной толщины стенки во время прошивки).
2. Нагрев
Заготовки загружаются в кольцевую или проходную печь и нагреваются до 1100–1250 °C (в зависимости от марки стали) для придания им хорошей пластичности и снижения сопротивления последующей прошивке и прокатке.
3. Прошивка (основной процесс)
Нагретая заготовка поступает в прошивной станок, где сплошная заготовка прокалывается в полую трубную заготовку. Это критически важный этап формирования бесшовных труб.
Обычные прошивные станки: прошивные станки с наклонным валком (например, прошивные станки Mannesmann) используют два наклонных ролика для вращения и прокатки заготовки, в то время как оправка, толкающая заготовку изнутри, постепенно деформирует заготовку в полую трубную заготовку (с немного большим наружным диаметром, чем у готовой трубы, и более толстыми стенками).
Требования: Трубная заготовка должна обеспечивать равномерную толщину стенки, минимальную овальность и отсутствие поверхностных трещин и внутренних складок.
4. Прокатка (волочение и обжатие стенки)
Заготовка поступает в трубопрокатный стан для дальнейшего обжатия стенки, удлинения и улучшения размеров. Типовое оборудование различается в зависимости от спецификации продукции:
Многопроходной стан (MPM): Непрерывная прокатка в нескольких клетях обеспечивает высокую эффективность и точность толщины стенки, что подходит для массового производства.
Автоматический трубопрокатный стан: Использует скоординированное действие валков и оправок для прокатки стальных труб среднего диаметра.
Периодический прокатный стан: Производит толстостенные трубы большого диаметра, достигая значительной деформации при периодической прокатке.
После прокатки трубная заготовка становится практически готовой.
5. Калибровка и редукция
Калибровочный стан: Прокатывает трубную заготовку до конечного наружного диаметра в нескольких клетях, обеспечивая точность размеров (допуск до ±0,1 мм).
Редукционный стан: Осуществляет редукционную прокатку и удлинение стальных труб, позволяя прокатывать заготовки одного размера в несколько труб меньшего диаметра для повышения гибкости.
6. Охлаждение и чистовая обработка
Охлаждение: Прокатанные трубы охлаждаются до комнатной температуры с помощью водяного или воздушного охлаждения с контролируемой скоростью охлаждения для оптимизации микроструктурных свойств.
Отделка:
Обрезка концов: Устраняет неровности с обоих концов трубы.
Правка: Устраняет изгиб с помощью многороликовых правильных машин для обеспечения прямолинейности.
Неразрушающий контроль: Использует ультразвуковой контроль (для внутренних дефектов) и вихретоковый контроль (для поверхностных дефектов).
Гидростатические испытания: Оценка стойкости к давлению (например, способность выдерживать давление свыше 20 МПа без протечек).
Обработка поверхности: Удаление окалины, нанесение краски или цинкового покрытия (для защиты от коррозии).
7. Контроль и упаковка
Контроль размеров (наружный диаметр, толщина стенки, длина), испытания механических свойств (прочность на растяжение, удар), анализ химического состава и т. д.
Сертифицированные стальные трубы группируются по спецификациям, маркируются с указанием марки стали, размеров, стандартов и хранятся на складе.
