Способ изготовления сварных труб

СОЮЗ СОВГ ГСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕГКИХРЕСПУБЛИК с) 5 В 21 С 37/08 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1269873, кл. В 21 С 37/08, 1984.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ ТРУБ(57) Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных труб широкрго сортамента. Цель изобретения - повышение точности и надежности сорти.)О 1669606 А 1 ровки труб на годные и дефектные, При изготовлении бесконечной сварной трубной заготовки 2 после сварки ее разрезают пилой 1 на заданном расс 1 оянии от дефекто. скопа,3. После зтого мерные трубы 4 движутся к сбрасывателям 5, которые в зависимости от команды сбрасывают трубы 4 в карман годных 6 или бракованных 7 труб. Кома нда на сброс от дефектоскопа подается с подбирлемой заданной эадесжкой во времени, учитывающей, что на участке между дефектоскопом и сбрасывателями 8 может находиться неодинаковое число труб в зависимости от того, прихсдится ли обнаружение дефектов на начало или конец трубы после порезки заготовки 2, Это обеспечивает исключение попадания брака в годную продукцию и годных труб в карман брака 2, ил.Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных труб широкого сортамента,Целью изобретения является повышение точности и надежности сортировки труб на годные и дефектные путем, расчета про 1 е ку- а чемон От момента обнаружения еф: а до момента сбрасывания дефектчой .р. :. кармэн брака,"казаная цель достигается тем, что в способе изготовления сварных труб, включагощем последовательно сварку встык концо., рулонов ленты, формовку и сварку бесконечной ленты в БСТЗ, непрерывную дефексоскопию БСТЗ, разрезку последней на грубы мерной длины и автоматическое Отбрасывание дефектных труб при пакетиссвании при Обнаружении дефекта на тС.Т 1:,Ксрукот цОМЕНт ПодаЧИ СИГНаЛадЕ,Ье г, т ПС л Н ПРОМЕжуТОК ВРЕМЕНИ, ИСТЕК- ц гэ момент подачи сигнала .с+;ктоскепомиомента Окончания последнего реза, и подают команду на сброс русь в карман брака в момент времени, Огое,деленный с помощь,о ниже подробно СьчноаНОГС 1 аЛГоритМа На ОСНОВЕ ИСПОЛЬЭОи; ОГ О тх выше едфикспрованных проме- .:В гРЕлЕНЬ И КОНСТРУКТИВНЫХ ИхОэогнчес,лх парамегров трубосвароччьот эс,э еоб рсдусма ривает сброс в кар и, к.: то",ькс т х руб, на которые среНООааЛ д-,1 с",КТОСКСП АВтОМатИЧЕСКОЕ -;,са;-. ван; е .дефектной трубы происходит1 но оспа, когда между дефектоскос,: ",л "че том сбрс 1 са уменьшается не дос со ОЙГУубы, так как в атом случае ;.,1 нлл на;рос может бать передан беэ ас,1 ер%Г.оли на нкчзаньсм учазткв науоьт СЯ сЕС",О" ЬКСт ТРУд, а ГдКЖЕ НЕСКОЛЬКО мер и.- БГ го ес,э трубы, предшествую;:. фек: -й, дс, " : быть учоже ы в карман го;.нтлу тгакил Образом, между Обнаружением дефекта и сменой режима работы сбрасывателей должен быть Определенный промежуток времени, Такая задержка во времени, подбираемая зксперлментально, Обычно и не учитывает того, что на рассматриваемом участке может на, огитьея неодинаковое число труб в эависимог".т ат того, придатся .и после порезки на начало или на конец трубы обнаруженный дефект Поэтому нс. гходимо знать точное ВрСМЧ СбраСЫВЭНИя,п,зф"КтНОйЛ трубЫ, ДЛя этого достаточно сопоставить момент обнаОужения дефект а с моментом Окончания рез, последней трубы. Ниже это будет подробно доказано 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг. 1 схематично представлена схема линии стана от дефектоскопа до сбрасывателей; на фиг, 2 - одна из возможныхблок-схем автоматической сортировки трубпо предлагаемому способу.Способ осуществляют следующим образом,Пила 1 заканчивает реэ БСТЗ 2, движущейся со скоростью чав. на расстоянии отдефектоскопа 3, после чего труба мернойдлины 4 движется со скоростью чтр к сбрасывателям 5. В зависимости от командысбрасыватели сбрасывают трубу в кармангодных 6 или дефектных 7 труб, как толькопередний конец трубы коснется конечноговыключателя 8. Цикл изготовления каждойтрубы Т длитсябрчсвРассмотрим работу линии в течение периода. Передний конец БСТЗ 2, образовавшийся после окончания реза, перемещаетсяза время Т от точки, соответствующей расстоянию С от дефектоскопа 3, до точки, соответствующей расстоянию с+1 тр, На.начало периода между дефектоскопом 3 илетучей пилой 1 укладывается К мер (К равноцелой части числа - ). При этом 1-КЬр естьСтрта часть очередной меры, которую дефектоскоп 3 успел проконтролировать на началорассмат ри ваемого периода. Сл едовател ьно, дефектоскоп в течение периода проверяет оставшуюся часть Ьр-(Г-КЬр)очередной меры и часть 1-Кбр следующей,СУмма Данных Длин Равна очевиДно стр. Таким образом, в течение периода дефектоскоп переходит с одной меры на другую, т,е, между передним концом БСТЗ и дефектоскопом в начале периода укладываетсяК мер, а в конце К+1. Чтобы найти, какоечисло мер укладывается, нужно знать, гденаходится в момент подачи сигнала дефектоскопом передний конец БСТЗ Так, придлине порезки 6 м, мерная длина и есть 6м, на участке 1-10 м эта мера целикомукладывается один раз, следовательно, К=1,Величина К принимает естественно толькоцелочисленные значения и зависит от конструктивного параметра станаи мернойдлины, на которую производят пореэкуБСТЗ, т. е, если пореэку производить надлину 3 м, то при том же Г=10 м,К было быравно 3. Величина К характеризует статику,т. е. с динамикой процесса не связана. Однако, рассматривая последнее, следует придать величине К более широкой смысл, Аименно К - число мер, укладывающихся наБСТЗ между дефектоскопом и переднимконцом БСТЗ в начале периода(когда переднлй к нец БСТ 1 0 Г (ефРк) " оца лаье На к), а таКжЕ.,С 3 ЧВС,;", ц)(а Сд; движущимся переди;л ко(п м ь,Т.( ц де фектоскоцом укГд.)вэе)с= м; нее дну; МРг) для рассматриваемого пГ)34 г)ер; К дэ р 3, СТОЯНИЕ МЕЖДУ ПЕРС;3 цгЛ;С)Ц 1 Б,Г".; И дЕфЕКтОСКОПОМ дОС););Ло це;Х (.;и,;л НЫ, тО НаЧИНдЯ С ЭГОГ;3 )лба)3(а И До .0; )Э периода количество;егых мер,; 3. З по с т 0 я н н 0 О д В О : Е с л лы ( 3 0 3.; а 3 к ) г Г) и,) бдилась на трубы длиной по , м, го 34 Р кдч пЕрвдним концом БСТЗ и г(Р),. с)сксн)ог 1 на начало периода укл, дьвэло б: .4 л арь;, а на конец периодагконч, цлс) периесд соответствует о)деле (лк) о 10 вс й 31)чГ ь -. с БСТЗ, при этом вновь 0 Р Г);ц)4, л рЕдНИй КОНЕЦ О)СЕ)ЗЬ(В)а)СЧ оце с Ь )а уд, )С нии (к От Дефсктоског):). 1 эР.;ХОД к ДИнамике, МН ВИ (ИМ, Ч 03 );; ЦО;, между передн)л(4 л 1 цогл 1.,,;) 3, кг( С КО Г 1 ОМ ) Ка Л;3 В Э Е 1 С Л В "(е(1 ,, Ч 3 С; (1 Е Г . МаННОЕ КОПИ ЕСВО:3Вс ",ГС ПЕРЕМЕННОЕ КОЛИЧЕСТВО С г а)Е )ск Ч,. ки обозначено и.КоличестВО Вль)х г;".: ,Кэ,.)э 1 (ихСя МЕжду ПЕрЕдНИМ К., (3(, Ге И ) ТОСКОПОМ На гл(;, . ",Гна а дефектоскопом, цоэво )яс огл, ге ложение в линии стана перс-;д 4)гос)(ДР фектной трубы,точнее з 0(0 гс гэ ца (Г.3 в котором буде, 31)ои:)од. ):, -1 (е(: - НИЕ ГОтОВОй трубЫ, Г Впд(3) РС.суС) (,Е ДЕгной), Отождесг( ляя 3)с)с,эедс.с с движущейся точкОй скорость кс ГОрс)33 извс. стна, легко определить (сом:нг Времси, кОГдд Онд достиГНГ)г к,)еч 3 о о Выкк)ас;)ч и будет проиэведе сброс 1 ру:ы ь тсц и.)и иной карман.Возвоа(цаясь нам 40 ГО на ее д, с (э. (.(Вс,) Вн 1)мдние и нс го, чтг для оцэед" 1(ци:) НЕОбХОДЛМО И; С)СГВТО НС) Э)Ь Ь В М. )4:. . подачи сигнала с)ефек(ц), гн,сс) .:н с между передниг: )с.,1 1 , д,1) го скопом. (. 4 э ОгГ)сР.". .,,г цг,) )ав ния того цуги. .03 р,3)ш-.,)( сдн, й конец БСТЗ с момента сво,о 0(1).-воэич 1 (конец реза - начало пе;)иода) -. мс) лан 1 у ПОдаЧИ СИГНаЛа ДЕфЕК ГОСКоц )М, ) Этот путь в свою очередь рае 3 ц,;)и 2 "едсэ)(310 скороСти чсв на промежуток Г 1;Сл 0 и ме)кду кон- цОМ рЕЗа И СИГНВЛОГЛ ДЕЛ акт; С;" )аЕсли после окп 44 а(;)я;)с)за д=, г,екгоскоп подал си(.нал через релч т;, гэ цереднлй КОНЕЦ БСТЗ пт дафЕКГССЭ;3 ,ЭХОДИГ-, НЭ расстоянии Г,4 ч,ет(3, г о (рс) е,". пу-,. чсв 9 ЧтОбы ПРреи 1 И а кооль след., щей меры дефа,:Го.коцчу.:,0 рагл-.Е-а, - кг,) С т, г,тк -------- . - -Ес;л)3Чсв к)1)КДУ ДР)ЕКГОС;ОГ(ОМ И ПЕРРДНИГлЛс)4)(4 Б(. 3,3 уКЛадЫдаатСя. ОЧЕВИДНО К МЕр,е) ц01 4 В н 0 м с л)/а Р К+ 3,,ц)оцусг 3 м в момент об(арчження де(1 Р а г, г 4 Ржду передим концом БСТЗ ид 1 к гс)с коцом укладываегся и л 4 ер. Тогдалн.сто а 1:,СТЗ. в котором после резаобр;.:уегся цередний конец дефектной тру.ЕЫ Г 3 оглегг тс( На .0 ДИТСЯ Нд раССТ 04 НИИ1 С Г, ) 3 ч,етв от дефек )оскоца, Гри огрезкРде, екгной трубы ее цередний коцгц будетЭХ 1 ДИТЬСЯ На раССтояНиИ Ек Его ОТ ДафЕК 1 о.хопа. Следовательно, рассматривае,400 место на БСТЗ со скоростью ч15 цс)лжно прой 1 И путь Г 3(+Гр-Г-пЕ 3)+чсвтц=( ц)1) т,чс,т, Полное время, по исгенеии ко(орого с мо;лента обнарухке,ия,(ефекга дефектная труба)к; эния реза, го вместо и необходимоцодставть в Выведенную формулу К. Еслит,)т то вместо и необходимо подставитьзс ,К )ло;.",Вгу подхода дефектной трубы к:.)Г);с,(вагелям они должны быть готовы к.(Бе)с., Гаию в карман брака, Поэтому коэнду надо подать раньше, чем подойдетде)екг-ая труба, Предположим, что моменту т(3 С системе отсчета времени с 34 ачалолт010 ега, совмещенным с концом последнегоВо ВРЕМЕНИ ра:а, СООтВЕтСтВуЕт МОМЕНТ т)внекоторой "абсолютной" шкалы отсчетаВ(.с.л 4 е 4 и, "акая шкала необходима для расГ,МО)па.3)я, ГаК как фоРл 4 ула для т вЫВЕдвнаусловии, что г. Каждым оезогл начинает,я човыи ОтСчЕт врЕМЕни, а СбраСыватЕлио(у 1 отличать труГ)ы. одновременно находящиеся В линии стана, друг от другатолькоВ общей системе отсчета времени, Гакимобразом, команду на сброс дефектной трубы надо подать в "абсолю ной" системе отсчета времени в момент;енсению дефектной трубы командой на сброс равному половине периода. Вел(лчинэ коэффициента может быть подобрана для конкретного стана и того условия, что при слишком малой его величине командаможет запозд-.ть, а при слиснком больастй- оказаться преждевременной, 4 ем точнеепорезка и выше быстродействие элементовсистемы, тем шире интервал выбора зтосокозффициента, Крайние же знаения О и т. 5В общем же виде формула принимаетследующий вид:Р1) 1 р ч".в 9р .,+ст 1,)чсв Чтр10Еассмотрим работу блок-схемы автоматичегкой сортировки труб (фиг, 2),Р блок 9 помещена исходная информация в виде независимых параметроя: чав,ч р, 1, т . с 1 р и зависимых, К - целая часть 151+) 1 трч.,ла - , - и тк -, В момент,Ончания реза в блоке 10 с начинается от;тат вре лени. Отметчик времени 11 ведетОтСЧ-т абСОЛЮтНО О" ВРЕМЕНИ20При подаче дсЬектосконом сигнала олефе сте на ВОЗ с блокаО в блок 12 исОткв, т гика 1 в блок 15 педается соответствую ций момент г ре ени ттт и тт, в блоке12 т 9 срэьнйаается с, ск, получе ным из блока9 Если выполняется неравенство тч т, тоблок 11 с ссчитыв,ет время-т 11) с ч" т- с - т-и- - т-р - О 5 -рКчтрттодстаалЯЯ К, взятое из блока 9, Вместо иГ с в неравенстао не выполняется, то К, взясос./ из блока 9, добарляется " и в фогтмулу)".Я расчета подставляется Кт 1.В блоке 15 результат расчета складываетсЯ с 1 ч. азятым из отметчика 3 аРемени вмомент обнаружения дефекта.Блок 16 сравнивает результат расчета содержимым ячеек 7, 7", 7" 7, Еслирезультат отличается от всех тех которые40содержатся в ячейках, то его запоминаетОДна из свободных Ячеек, СвобОДная Ячейкасгь всегда, так как общее количество ячеексоот ветствует числу труб, находящихся в линии стана, включая и те К-т 2 мер на ст;.ГЗ,которые дефектоскопом проверены и проверяются, но на которые еще не начата порезка. Когда блок 10 покажет время Т, топроисходит по сигналу об окончании резкисброс его показаний на О.Блок 18 непрерывно сравнивает содержимое ячеек с време ам отметчика 11. Присовпадении какого, л из тл с 1 в подае 1 сякоманда на блок 19 для сброса трубы в карман брака. Если из блсзка 19 команды н,.поступают, то сброс по команде с конечноговыключателя 20 идет в карман годного,П р и м е р 1. Электросварные трубыдиаметром 30-50 мм с толщиной стенки 1,5,".,: Мм длиной 6 м из стали 10 с 20 изготавливают на трубосварочном стане 10-60.Скорость сварки 70 м/мин. Скорость движения трубы по рольгангу после отрезки отБСТЗ 80 м/мин, Конструктивные параметрыстана: расстояние от дефектоскопа до сбрасывателей 40 м, расстояние от дефектоскопа до крайнего положения летучей пилы вмомент окончания реза 10 м. Применяетсядефектоскоп токовихревого типа конструкции ЭЗТМ - 1 М,В принятых ранее обозначениях: чсв=70м/мин; чтр = 80 м/мин; =40 м; Гк=10 м; бр=6м,Промежуток времени, в течение которого изготавливается одна труба,Т =- - = = 5,143 с,ч 10В момент окончания реза между летучейпилои и дефектоскопом на БСТЗ укладыва 10ется в - =- - =1,66(6) м. Следовательно Кттр 6(целая часть числа - ) равно 1. Время, в теЬЕтрчение которого, начиная с момента окончания реза, дефектоскоп закончит поверкуначатой трубы и перейдет к последующей,равнор 5 - Катр 10 - 1 6-3,429 = 1,714 сПредположим, что при появлении сигнала Дефектоскопа 19=2,13 с, а т 9 в=376,58 с,Неравенство т 91 проверяемое блоком12, не выполняется, так как 2,131,714,Следовательно, в формулу для расчетавремени подачи сигнала на сброс дефектной трубы вводим вместо и величину К+1=-2.Производим вычисления.127,с ЧЗ бО. 10-б7:. - ж -- В у к - б О Яб 5 Л "5 3 76,5 В: б С 5,5 ЛОа,- -,о сезультат расчета запоминается, При переходе отметчиком 17 времени через вычисленное значение 405,309 с подается команда на сброс трубы в брак. 4 ереэ Т х х 0,5=2,571 с после подачи этой команды передний конец дефектной трубы касается конечного выключателя 8 (фиг. 1) и происходит сброс в карман 7 брака.В рассматриваемом примере неравен- СТВО т 91 к НЕ ВЫПОЛНЯЛОСЬ.П р и м е р 2. Пусты 9=1,5 с. Неравенство выполняется, так как 1,51,714, Вместо и подставляем К=1. Учитываем, что тдв=376,58-2,13+1,5=375.95 с, так как рассматривается тот же период, что и в примере 1.. Е,.1 1)-)Е Е. Е ссе ьц 6(11)-70 - 15 40-10 б Ы50+- бо5193Г 595:сО(1)бф Таким образом, при прохождении отметчиком 11 времени через это значениепоследует команда на сброс трубы в карман7 брака (фиг. 1) и, как в примере 1, через 102,571 с передний конец дефектной трубыкоснется конечного выключателя 8,Разница между временем примера 1 ивременем примера 2 составляет 405,309 - 400,164=5,145 с, 15Это с точностью до третьего знака послезапятой равно периоду и соответствует объективно тому, что очередная труба не толькоотрезается, но и сбрасывается через 5,145 спосле предыдущей, Разница в третьем знаке после запятой есть погрешность скруглений при расчете,5,145 - вместо 5,143).На одной трубе может оказаться болееодного дефекта. Поэтому рассмотрим случай, когда дефектоскоп сработал дважды на 25одной и той же мере,П р и м е р 3. Пусть т=1,5 с и прошелсоответствующий расчет с запоминанием вячейке памяти результата 400,164 с. Второйраэ дефектоскоп сработал в момент тих=1,7 с. 30Рассмотрим работу алгоритмов после второго сигнала дефектоскопа, Учитываем, чтота.=376,58-2,13+1,7=376,15 с, Так как1,71,714, то неравенства сЬ выполняются и п=К=1, Тогда 35еь+п . с е е- ес Втрб(11) "0 ь 17 0-10 б--- ба --- 60 С 95 Ц 3,37 бЕ 4006 е70 во40 Полученное время совпало с временем, уже хранящимся в памяти от 1=-1,5: несмотря на то, что использовались разные 1 и тра, Таким образом, в "памяти" блок-схемы (ячейки 17, 17" ) не будут использоваться 45 дополнительные ячейки, сколько бы новых дефектов на одной мере не было обнаружеТакое совпадение закономерно, поскольку в расчете фигурирует координата 5 переднего конца дефектной трубы, а не координата дефекта, и кроме того, эта координата после блока 15 связана с "абсолютным" отсчетом времени.Способ обеспечивает практически точ ный расчет промежутка времени. по истечении которого с момента подачи сигналадефектоскопом передний конец дефектной трубы коснется конечного выключателя, приводящего в действие сбрасыватели. Заблаговременная команда на сброс обеспечивает безошибочную сортировку труб.Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет устранить браковку годных труб в количестве 4 - 5 шт на одну дефектную, как не имеющую смысла при обнаружении дефектов, отличнщх от поперечного стыка, исключить ручную разбраковку пакетов брака, доля годных труб в которых с 3/45/6 уменьшается до О, кроме того предлагаемый способ позволяет предотвратить попадание брака в годную продукцию и уменьшить расходный коэффициент металла. Й - бс - тр 1+оп) тра + чс где п - число целых мер, укладывающихсмежду передним концом бесконечной свренной трубной заготовки и дефектоскопов момент подачи сигнала последним;Ьр - длина готовой трубы;чсв - скорость сварки;Г - расстояние между дефектоскопомконечным выключателем;1 - расстояние между дефектоскоподо окончания реза;чтр - скорость трапосле отрезки;е - коэффициент,нспортировки трубы Формула изобретения Способ изготовления сварных труб, включающий последовательную сварку встык концов рулонов ленты, формовку и сварку бесконечной ленты в бесконечную трубную заготовку с продольным швом, непрерывную дефектоскопию бесконечной сваренной трубной заготовки, отрезку от нее труб мерной длины и автоматическое пакетирование дефектных труб, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности сортировки труб на годные и дефектные, при обнаружении дефекта на бесконечнои сваренной трубной заготовке фиксируют момент подачи сигнала дефектоскопом 1 а и промежуток времени 1, истекший на момент подачи сигнала дефектоскопом с момента окончания последнего реза, а команду на сброс дефектной трубы в карман брака подают в момент времени та, определенный по формуле,1669606 оставитель А. Сушк ехред М.Моргентал орректор Т, Малец едактор Ю. С водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2698 Тираж 388 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5