Обоснование темы курсового проекта

Введение

Выксунский металлургический завод — крупнейший трубный завод России, основан в 1757 году, является одним из исторических центров российской металлургии. Потенциальная мощность предприятия — более 2 млн тонн труб в год. Сегодня ВМЗ имеет самое современное и высоко технологичное трубное производство в России.

Основная продукция предприятия — электросварные стальные трубы диаметром от 15 до 1420 мм диаметром с толщиной стенки до 48 мм для транспортировки нефти, газа и воды, а также обсадные трубы для обустройства нефтяных и газовых месторождений и профильные трубы.

ВМЗ — единственный в России производитель толстостенных труб большого диаметра для подводных трубопроводов. Трубы ВМЗ выпускаются с двух- и трехслойным антикоррозионным полиэтиленовым покрытием. Технология и оборудование завода соответствуют самым высоким международным стандартам.

Производство труб большого диаметра обеспечивает, в том числе, собственный металлургический комплекс по производству широкого стального листа – стан-5000. Стан-5000 способен производить лист классом прочности вплоть до Х120. Широкий лист может также использоваться для производства судов, тяжелой спецтехники, морских платформ ледового класса, строительства инженерных объектов для использования в суровых климатических условиях.

ВМЗ - крупнейший в России производитель железнодорожных колес. Железнодорожные колеса с маркой ОМК поставляются во многие страны мира. Основным покупателем в России является ОАО «Российские железные дороги».

Общая часть

Обоснование темы курсового проекта

Для курсового проекта мной была взята тема увеличение сортамента

ТЭСА путём установки стана предварительной формовки.

Установка калибровочного стана фирмы Nippon Steel Corporation

необходима для модернизации линии в комплексе. Устанавливается после стана окончательной формовки и служит для калибровки трубы.

На каждый сортамент труб необходимо иметь сменный инструмент

Цена калибровочного стана составляет 20000000 руб.

 

Назначение ТЭСА

ТЭСА - трубоэлектросварочный стан, предназначен для непрерывного производства труб, обладающий возможностью автоматического регулирования процесса сварки. В его состав так же входят: участок термообработки труб где возможно проводить любые виды термической обработки: отпуск, нормализацию, закалку и закалку с отпуском; два участка отделки труб, оснащенные полным комплексом средств неразрушающего контроля: УЗК шва, УЗК тела, УЗК концов труб.

Сортамент выпускаемой продукции на ТЭСЦ -3

Таблица 1.1 – Сортамент круглых труб

Номинальный наружный размер труб, мм	Номинальная толщина стенки труб, мм
44,0	55,0	66,0	66,5	77,0	77,5	88,0	88,5	99,0	110.0	111,0	112,7
Ø 219.1
Ø 244,5											До Х60
Ø 273.1
Ø 325.0
Ø 355,6
Ø 377.0
Ø 406.4
Ø 426.0					до Х70
Ø 457,2
Ø 508.0
Ø 530.0
	Номинальная толщина стенки труб, мм

 

Таблица 1.2 – Сортамент профильных труб

Типоразмер	160х160	180х140	180х180	200х160	200х200	250х250	300х200	300х300
Толщина стенки t, мм	4÷12,7	4÷8	4÷12,7	5÷10	4÷12,7	4÷12,7	4÷12,7	4÷12,7

 

Возможные виды дефектов и способы их устранения

На калибровочном стане, при неправильной настройке калибра или установки изношенного инструмента деформации может образоваться:

- риска на трубе

- нарушение геометрий параметров трубы.

 

 

Основные способы контроля дефектов

Основными способами контроля дефектов служит проверка трубных заготовок на следующих агрегатах:

Контроль качества сварного шва и околошовной зоны труб автоматическим ультразвуковым дефектоскопом УЗДСШ-3, установленным на линии отделки труб № 2 (Коломенская), после гидроиспытания.

Контроль качества продольных сварных швов на расстоянии около 60 мм с каждого конца трубы ультразвуковым дефектоскопом УЗДКТ-3, установленным на линии отделки труб № 2 (Коломенская), после гидроиспытания.

Контроль качества сварного шва и околошовной зоны труб автоматическим ультразвуковым дефектоскопом КДСШ-3 фирмы «Karl Deutsch», установленным на участке линии отделки труб № 1 (SMS Meer), после гидроиспытания.

Контроль качества основного металла труб автоматическим ультразвуковым дефектоскопом КДТТ-3 фирмы «Karl Deutsch», установленным на участке линии отделки труб № 1 (SMS Meer), после гидроиспытания.

Контроль качества основного металла и сварного шва на расстоянии около 60 мм с каждого конца трубы ультразвуковым дефектоскопом КДКТ-3 фирмы «Karl Deutsch», установленным на участке линии отделки труб № 1 (SMS Meer), после гидроиспытания.

 

 

Перепроверка сварных соединений и околошовной зоны труб, забракованных дефектоскопами, установленными в линии ТЭСА 203-530, на линии отделки труб № 2 (Коломенская) или линии отделки труб № 1 (SMS Meer) (имеющих отметки дефектоскопа), но выдержавших испытание гидравлическим давлением, с помощью ручных ультразвуковых дефектоскопов А1212 «МАСТЕР», УДЦ-201-П, установленных на инспекционных решетках. Контроль осуществляется в пределах отметки дефектоскопа, указывающей место расположения дефекта.

Также контроль качества производится за счёт использования гидроиспытаний труб, проверки выдержки труб на разрыв и их герметичности.

Расчётная часть

Расчёт калибровки трубы

Формоизменения применительно к ТЭСЦ-3 в линии ТЭСА 203-530

Исходная заготовка сварная труба 508 мм по сортаменту ТЭСЦ-3, из которой профилируется квадрат со сторонами 400 на 400 мм. Практически все заказы на профильные трубы поступают с требованием, чтобы r < 2xS (ГОСТ 8639 и ГОСТ 8645), поэтому наружный радиус сопряжения рёбер рассчитывается исходя из требовании ГОСТ 8639.

 

Исходные данные:

 

Сварная труба квадратного сечения с размерами АхВ – 400 x 400;

Толщина стенки S_T = 10 мм;

Число профилирующих клетей n = 4;

Межклетьевое расстояние L_mk = 1200 mm;

Радиус сопряжения r = 20 мм;

Диаметр сварной трубы D_сорт. = 508 мм;

 

Профильная труба образована участками сопряжения и полками представлена на рисунке 1

 

Рисунок 1 - Сечение готовой сварной профильной трубы

 

2.1.1 Расчет формоизменений заготовки в клетях калибровочного стана

Калибровка и геометрия заготовки рассчитываются по способу формоизменения труб-профилей в ТЭСЦ-2, в основе которого лежит равномерное изменение кривизны полки профиля. Изменение кривизны полки в клетях трубопрофильного стана представлено на рисунке 2

Рисунок 2 - Кривизна профильной заготовки в клетях трубопрофильного стана

2.1.2 Наружный периметр готового профиля , мм, вычисляют по формуле:

; (1)

;

где А = В - высота и ширина профиля;

 

2.1.3 Наружный диаметр готовой круглой трубы аналогичного периметра , мм, вычисляют по формуле:

; (2)

;

 

2.1.4 Радиус наружный трубы после сварки , мм, вычисляют по

формуле:

; (3)

;

 

2.1.5 Диаметр трубы после сварки , мм, вычисляют по формуле:

; (4)

;

 

 

2.1.6 Периметр трубы после выхода из сварного узла , мм, вычисляют по формуле:

(5)

 

 

2.1.7 Суммарное обжатие по периметру в профилирующем стане , мм, вычисляю по формуле:

где

(6)

В расчёте задается равномерный режим обжатий, которое представлено на рисунке 3

Рисунок 3 - Режим обжатий по клетям профилировочного стана

 

 

Расчет калибровки профильного стана будет выполнен для трубы по сортаменту с наружным диаметром:

D_Н = 508 мм;

 

2.1.8 Периметр заготовки в каждой из клетей профилирующего стана

, мм, вычисляют по формуле:

; (7)

 

где i- уменьшение периметра заготовки в каждой из клетей профилирующего стана;

;

 

;

;

;

;

 

2.1.9 Ширина полки a_j заготовки в каждой клети профилирующего стана принимается постоянной и вычисляется по формуле:

; (8)

;

 

 

2.1.10 Общая величина осадки заготовки , мм, вычисляют по формуле:

(9)

 

Так как участок полки а, работает на пластический изгиб, а также исходя из вышеизложенного, изменение периметра будет происходить па участках сопряжения b_j заготовки в каждой клети стана и ширина участка сопряжения вычисляют по формуле:

; (10)

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

 

2.1.11 Радиус полки в каждой клети определяется через пропорции , мм, вычисляют по формуле:

; (11)

;

 

где i - число межклетьевых расстояний; п число клетей;

Ri - радиус полки в каждой клети стана, мм;

 

;

 

;

 

;

 

;

;

2.1.12 Угол полки заготовки для каждой из клетей профилирующего стана , рад, вычисляют по формуле:

; (12)

;

;

;

;

;

 

2.1.13 Радиус участков сопряжения калибров выражается через угол α_i исходя из условия в каждой клети стана , , мм, вычисляют по формуле:

; (13)

;

;

;

;

;

 

2.1.14 Угол участка сопряжения в клетях , рад, вычисляют по формуле:

; (14)

;

;

;

;

Баланс металла

Таблица 4 – Баланс металла

Приход	Количество	%	Расход	Количество	%
Листовая сталь	1,0548		Лом негабаритный	0,0460	4,18
Стружка витковая	0,0009	0,095
Грат	0,0040	0,342
Окалина	0,0010	0,095
Брак	0,0030	0,27
Готовая труба		95,03
Итого	1,0548		Итого	1,0548

 

Введение

Выксунский металлургический завод — крупнейший трубный завод России, основан в 1757 году, является одним из исторических центров российской металлургии. Потенциальная мощность предприятия — более 2 млн тонн труб в год. Сегодня ВМЗ имеет самое современное и высоко технологичное трубное производство в России.

Основная продукция предприятия — электросварные стальные трубы диаметром от 15 до 1420 мм диаметром с толщиной стенки до 48 мм для транспортировки нефти, газа и воды, а также обсадные трубы для обустройства нефтяных и газовых месторождений и профильные трубы.

ВМЗ — единственный в России производитель толстостенных труб большого диаметра для подводных трубопроводов. Трубы ВМЗ выпускаются с двух- и трехслойным антикоррозионным полиэтиленовым покрытием. Технология и оборудование завода соответствуют самым высоким международным стандартам.

Производство труб большого диаметра обеспечивает, в том числе, собственный металлургический комплекс по производству широкого стального листа – стан-5000. Стан-5000 способен производить лист классом прочности вплоть до Х120. Широкий лист может также использоваться для производства судов, тяжелой спецтехники, морских платформ ледового класса, строительства инженерных объектов для использования в суровых климатических условиях.

ВМЗ - крупнейший в России производитель железнодорожных колес. Железнодорожные колеса с маркой ОМК поставляются во многие страны мира. Основным покупателем в России является ОАО «Российские железные дороги».

Общая часть

Обоснование темы курсового проекта

Для курсового проекта мной была взята тема увеличение сортамента

ТЭСА путём установки стана предварительной формовки.

Установка калибровочного стана фирмы Nippon Steel Corporation

необходима для модернизации линии в комплексе. Устанавливается после стана окончательной формовки и служит для калибровки трубы.

На каждый сортамент труб необходимо иметь сменный инструмент

Цена калибровочного стана составляет 20000000 руб.

 

Назначение ТЭСА

ТЭСА - трубоэлектросварочный стан, предназначен для непрерывного производства труб, обладающий возможностью автоматического регулирования процесса сварки. В его состав так же входят: участок термообработки труб где возможно проводить любые виды термической обработки: отпуск, нормализацию, закалку и закалку с отпуском; два участка отделки труб, оснащенные полным комплексом средств неразрушающего контроля: УЗК шва, УЗК тела, УЗК концов труб.