Способ управления станом спиральной сварки труб

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1174 ОЗЗЗ(23) Приоритет Государственный комитет СССР(71) Заявитель Волжский трубный завод(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАНОМ СПИРАЛЬНОЙ СВАРКИ ТРУБ Изобретение относится к трубному произ-водству.Известны способы управления процессом формовки спиральношовных труб с целью повышения качества сварки и точности геометри. ческих размеров труб, За параметр регулиро. вания принимают изменение положения кромок полосы вблизи от места положения внутреннего шва, величины зазора между свариваемыми кромками или друтих параметров про-цесса (11 и Щ ,Однако при осуществлении известных спо собов не устраняется неравномерность остаточ. ных напряжений по периметру трубы, которая15 приводит к короблению концов трубы после разрезки ее на мерные длины и, следователь.но, к некруглости торцов труб.Известен способ управления станом спираль. ной сварки труб, при котором определяют отклонение контролируемого параметра от заданной величины и в зависимости от этого отклонения воздействуют на величину формовочного усилия 33. При этом способе за контролируемые пара метры принимают параметры формуемой, ленты.Однако контроль йараметров ленты не ис. ключает возможность коробления концов трубы после разрезки ее на мерные длины за счет неравномерности остаточных напряжений,Целью изобретения является повышение точности размеров концов спиральношовных труб путем снижения остаточных напряжений.Поставленная цель достигается Фем, что в качестве контролируемого параметра исполь. зуют эпюру остаточных напряжений по пери метру трубы, а формовочное усилие изменяют на каждом участке периметра трубы в зава. симости от укаэанной эпюры на этом участке.Остаточные напряжения на каждом участ. ке периметра трубы определяют по величине радиуса кривизны соответствующего участка кольца, отрезанного от этой трубы и разре. занного вдоль образующей.Распределение остаточных напряжений по периметру трубы могут оценивать также по овальности кольца, отрезанного оУ этой трубы.30 35 40 45 55 1На фиг. 1 представлена эпюра растягиваю.щнх остаточных напряжений в металле трубыиз стали 17 Г 2 СФ (Ф 1020 х 9); на фиг.2 а -фграфик распределения растягиваютттих остаточных напряжений по периметру трубы;,нафиг. 26 - график изменения радиуса кривизны торца этой же трубы, характеризующийнекруглость поперечного сечения торца трубы;на фиг, 3 - функциональная схема управле.ння станом спиральной сварки труб;. нафиг. 4 - схема измерения радиуса кривизныучастка трубы или кольца с помощью трехконтактного измерителя; на фиг. 5 - помо.грамма для определения величины растягивающих остаточных напряжений в теле трубы( ф 1020 мм) по величине радиуса кривизны исследуемого участка кольца, отрезанногоот трубы и разрезанного по образующей. Но- .мограмма построена для четырех типоразмеровтруб ( Ф 1020 х .8, - кривая 1, ф 1020 хх 9, - кривая 2, 4 1020 х 10,-кривая 3,ф 1020 х 12 мм - кривая 4)Способ производства спиральношовных трубс использованием предлагаемого способа унравления включает следующие операции;- формовку металлической полосы 1 втрубу 2 путем изгиба полосы между нижними формующими роликами,3 и 4 и плечомс верхними формующими роликами 5; сворачивание полосы между . поддерживающимироликами б;,- бтрезку 9 т готовой трубы кольца 10шириной примерно 1/3 диаметра трубы 2 иразрезку его вдоль образующей с помощьюустройства 11 для резки труб любым известным способом, например, плазменным резаком,- измерение стрелы прогиба участков коль.ца 10 по периметру с помощью трехконтактного измерителя 12;- определение величины остаточных напря.жений на участках трубы по периметру повеличине стрелы прогиба на этом участке спомощью арифметического устройства 13 известного типа. Величина остаточных напряжений определяется следующим образом:- вычисление радиуса кривизны участкаразрезанного кольца по формуле.Ь - т 1 тЬИгде Ь - база трехконтактного измерителя;1 т - стрела прогиба участка кольца;- определение абсолютной величины остаточных напряжений по величине радиуса кривизны кольца с помощью номограммы (фиг. 5)или соответствующей формулы;- определение закономерности изменениявеличины остаточных напряжений по перимет 40333 4 ру трубы от одной стороны шва до другойи выработка управляющего сиптала с тто.мощью блока сравнения 14 известного типа;- отработку управляющего воздействия5 приводами формующих и поддерживающихроликов.Трехконтактный измеритель радиуса кри.визны (см. фиг. 4) состоит из скобы 15 сс базой в и индикатора 16 с ценой деления 0,01 мм.Способ управления станом спиральной сваркитруб, согласно изобретению, осуществляют вследующей последовательности. Первую трубуданного типоразмера (например, Д 1020 х 9из стали 17 Г 1 С) формуют между формовочными 3, 4, 5 иподдерживающимтт б, 7, 8, 9роликами, настроенными предварительно с по.мощью калибра - эталона. От готовой трубыв устройстве 11 для резки труб отрезаюткольцо 10 и разрезают его вдоль образующей,проходящей через шов. Разрезанное кольцообмеряют трехконтактным измерителем в десяти участках по периметру кольца от одного25края разреза до другого. По результатамопределяют величины остаточных напряженийс помощью арифметического устройства, которые передают в блок сравнения,Блок сравнения по величине остаточных напряжений определяет характер распределения остаточных напряжений по периметру трубы, т.е. нарастает или убывает величина остаточиых напряжений от одной стороны шва к другой и существуют ли экстремальные значения остаточных напряжений на средних участках периметра. Например, для трубы, величитта остаточных напряжений которой показана на фиг, 2, характерно нарастание величины напряжений от левой стороны к правой и существование трех экстремальных значений: максимума на участке периметра, отстоящем на 3/4 Я- от левой стороны шва, и два ми нимума - 5 тт 12 Я" и 5/4 М. Если остаточные напряжения возрастают (убывают) от одного края к другому более чем на 50 н/мм, то на привод плеча с верхними формующими роликами подают сигнал на увеличение (уменьшение) угла наклона плеча к оси трубы,Если остаточные напряжения имеют экстремальный характер, причем экстремум более чем на 50%(мм отличается от среднего значе. ния напряжений, то на привод соответствующих поддерживающих роликов подается сиг. нал на отводили подвод роликов к оси тру. бы. Если остаточные напряжения распределены равномерно, то настройка стана не изменяется.5 740333В процессе производства труб данного типо размеров концов труб путем снижения остаточ. размера описанные выше операции периоди. ных напряжений; в качестве контролируемого чески повторяются. параметра используют зпюру остаточных напря.Грубую оценку распределения остаточных жений но периметру сваренной трубы, а формо. напряжений по периметру трубы производят 5 вочное усилие изменяют на каждом участке также по величине овальности, т.е, разности периметра трубы в зависимости от укаэанной величин большой и малой осей кольца, отрезан- зпюры на этом участке.ного от трубы, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ н й.Использование изобретения позволит полу- с я тем, что остаточные напряжения на каждом .чать трубы повышенной точности, уменьшить. В участке периметра трубы определяют по вели- перевод труб в пониженное качество нз.за зна- чине радиуса кривизны соответствующего участчительной овальности концов. ка кольца, отрезанного от зтои трубы и разИспользование труб с круглыми концами позво- резанного вдоль образующей.лит быстрее и качественнее вести сварку ма. Способ но и. 1, о т л и ч а ю щ и йгнстральных трубопроводов. с я тем, что распределение остаточных напряжений по периметру трубы оценивают поовальностн кольца, отрезанного от этой трубы.Формула изобретенияИсточники информации,1, Способ управления станом спиральной О принятые во внимание при экспертизесварки труб, при котором определяют откло. Авторское свидетельство СССР У 173694,пение контролируемого параметра от заданной кл, В 21 С 37(12, 1962.величины и в зависимости от этого отклонения 2. Авторское свидетельство СССР У 324088,воздействуют на величину формовочного уси- кл. В 21 С 3712, 1968,лия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с253. Иатент СССР Иф 496706,кл. В 21 С 37/12,целью повышения точности геометрических 1973 прототип).1 ФХг/ю