Способ остекловывания внутренней поверхности стальных труб

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(22) Заявлено 19,12.80 (21) 3221539/22-02с присоединением заявки М 151) М. Кп.з С 23 О 5/00 Государственный комитет СССР по деяам изобретеиий и открытийОпубликовано 3006.82. Бюллетень М 24 Дата опубликования описания 30,06.82 П,Н.Острик, Н,Г.Садовский, А.А,Зац, ВДДанченко,М.П.Онищенко, В.Я.Кармазин, С.И.Ивченков, Н.М.Пастернаки В.Н.УмеренковДнепропетровский ордена Трудового Кр сногоЗйайениметаллургический институт(54) СПОСОБ ОСТЕКЛОВЫВАНИЯ ВНУТРЕННЕ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ ТРУБ Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стальных труб с антикорроэионными покрытиями. Стальные трубы со стеклопокрытиями находят все большее применение в химической, нефтяной и других отраслях промышленности для транспортировки агрессивных жидкостей взамен дорогостоящих труб из нержавеющей стали.Известно остекловывание внутренней поверхности стальных труб балонным (труба в трубе) способом, заключающимся в том, что в стальную трубу с подготовленной поверхностью (обез жиривание и травление) вставляют стеклянную трубу и затем нагревают (в трубчатой электропечи) до 600- 950 оС в зависимости от состава стекла Ц . Для более прочного сцепления стекла с металлом совмещенные трубы приводят во вращательное движение (центробежный метод).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 2 способ остекловывания внутренней поверхности стальных труб порошковым методом, заключающийся в том, что остекловывание внутренней поверхности стальных труб порошковым методом про 30,изводится путем засыпки порошка стекла на внутреннюю поверхность холодной трубы, распределения его по тру.бе под действием центробежных сил и нагрева трубы с помощью газовых горелок до оплавления стеклянного порошка и закрепленияего на металле 12).Недостатки известного способа необходимость нагрева стальной трубы с нанесением на внутреннюю поверхность стеклянным порошком до температур размягчения стекла (6 ДОоС) с одновременным ее вращением, что требует значительных дополнительных энергетических затрат и приводит к потерям металла от газовой коррозии; неравномерность нагрева трубы приводит к получению пористого, с трещинами различного по толщине (по дли. не трубы) стеклянного покрытия и .ухудшение адгезии его к металлу.Кроме того, остекловывание труб производится на специальных установках; что значительно удорожает процесс, и исключает воэможность массового производства стальных труб с антикорроэионным стеклопокрытием.Цель изобретения - снижение потерь металла от газовой коррозии при939593 повторном нагреве стальных труб,обеспечение экономии энергии и йолу.чение качественного равномерногостеклянного покрытия, прочно сцепленного с металлической трубой.Поставленная цель достигается 5тем, что в способе остекловываниявнутренней поверхности стальных труб,включающем нанесение.стеклоцорошкана вращающуюся трубу, порошок стекла наносят на нагретую до температуры деформации (1000-1100 С) трубув процессе прокатки.с последующимобжатием 2-6-ным в обкатном косовалковом стане.При обжатии трубной заготовки вобкатном косовалковом стане менее2 не обеспечивается достаточнаяплотность покрытия (имеются поры),а при увеличении обжатия более 6 необеспечиваетСя достаточная толщинастеклянного покРытия (образуетсяпокрытие толщиной менее 1 мм),Стеклянный порошок наносят на внутреннюю поверхность горячей трубной заготовки известными способами, напри" 25мер, с помощью устройства, выполненного в виде полуцилиндра с закрытыми торцами, способного вращатьсяна оси, который устанавливаетсяперед оправкой и контактирует с 3 п.ее носком, Возможно вводить стеклянный порошок внутрь трубы забрасы"ванием необходимого количества порошка перед вхождением трубной заготовки в обкатной стан, т.е. таТолщина покрытия,Количество теплосмен до разрушения при ЗОООС Образец Прототип Предла- гаемый 15(2%-ное обжатие) 8 (2-ное 7 обжатие) 1,8 2,2 16 (4-ное обжатие) 8 (4-ное 8 обжатие) 1,5 2,0 14(6-ное обжатие) 7(6-ное обжатие) 1,2 2,0 стеклянное покрытие толщиной 0,8 мм,выдерживающее 10 ударов.60 Иэ данных таблицы следует, чтопо сравнению с прототипом, термостойкость и прочность (адгезйя покрытия к металлу) стеклопокрытия,полученного по предлагаемому спосо 65 бу повысилаСь в 2 раза,Прототип Предлага- емый При обжатии менее 2 и более 6 получается менее прочное покрытие, в первом случае из-за его пористости, а во втором - иэ-за недостаточной толщины. При обжатии 1 получено стеклянное покрытие толщиной 1,8-2 мм которое выдерживает.12 ударов силой 0,1 кгм, а при обжатии 7 получено ким же способом, каким в настоящее время вводят твердую смазку при горячей прокатке труб.Количество засыпаемого порошка берут из расчета получения равномерного покрытия толщиной 1,5-2,0 мм. Для остекловывания применяют силикатные стекла .с коэффициентом линейного расширения близким к металлу и температурой размягчения до 1000 С. Способ осуществляют следующимобразом.Проводят остекловывание внутренней поверхности стальных труб диаметром 85 мм при горячей прокаткена трубопрокатной установке ТПА.Порошок стекла марки Я 1, имеющеготемпературу размягчейия 585 ОС ихимический состав, вес.: 810 62,3,СаО 1,92, АР 10 З 7,36, Ба 10 6,14,3 ИаГАРГ 21,3, КО 0,97, забрасывают в трубную заготовку, равномерно нагретую до 1050 С, перед вхождением трубы в косовалковый обкатной стан с последующим обжатием 1,2,4,6 и 7 до получения заданного формообразования, Образцы труб со стеклопокрытием, полученным по предлагаемому способу, испытывают на термостойкость и сопротивляемость покрытиямеханическому удару. Результаты сравнивают с такими же показателями длястеклопокрытий, полученных из стекла марки Р 1, порошковым методом.Сравнительные результаты испытанийпдиведены в таблице,Сопротивляемость механическому удару силой 0,1 кгм (количество ударов до разрушения покрытия) Прототип Предлагае- мый939593 Формула изобретения Составитель В.ОлейниченкоТехред И. ГайдУКорректор В. Синицкая; Редактор И.Ковальчук Заказ 4605/42 Тираж 1053 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Повышение прочности и термостойкос.ти стеклянного покрытия, полученногопредлагаемым способом, объясняетсяболее высокой его адгезией к металлу,так как остекловывание внутреннейповЕрхности производится при равномерном нагреве трубной заготовки до1050-1100 С с одновременным ее обжатием в обкатном косовалковом стане.При горячей прокатке труб (10501100 аС) на поверхноСти трубы образуется сплошная, прочно сцепленная сметаллом окисная пленка, представленная вюститом (ГеОп).Обжатие трубной заготовки способствует Разрыхлению окисной пленки (5и улучшению условий для химическоговзаимодействия вюстита с силикатнымстеклом с образованием термодинами-.чески прочных силикатов, что способствует образованию на поверхноститрубы гомогенного жидко-подвижногосиликатного расплава, т,е, обеспечивается получение плотного (беспорис того), равномерного покрытия приобкатке трубной заготовки в косовалковом стане,Таким образом, применение предлагаемого способа остекловывания внутренней поверхности стальных труб позволит по сравнению с известными спосо- ЗОбами исключить необходимость повторного нагрева труб и коррозию металлапри этом нагреве; снизить потери металла от газовой коррозии непосредст"венно при горячей прокатке труб (приостывании труб на воздухе после прокатки); исключить необходимость строительства специальных центробежных установок; получить более термостойкое и прочное стеклопокрытие изкономию энергетических и трудовых .ресурсов 1 организовать массовый выпуск стальных труб с антикоррозионнымстеклопокрытием. Способ остекловывания внутреннейповерхности стальных труб, включаюший нанесение стеклопорошка.на поверхность вращаюцейся трубы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения потерь металла откоррозии, повышения качества покрытия и снижения энергозатрат, стеклянный порошок наносят на нагретую дотемпературы деформации трубу с последующим обжатием 2-6%-ным в обкатном косовалковом стане.Источники информации,принятые во внимание при экснертизе1. Гончаревский И.С. и др. Рациональные способы остекления труб.В кн. фНеорганические стекловидныепокрытия и материалыфф, Рига, Зинатне, 1969, с, 489-490,2. Там же, с. 490"491.