116Применение катаных (предварительно дефор-мированных) заготовок при производстве бесшов-ных горячекатаных труб приводит к увеличению себестоимости готовой продукции в связи с необ-ходимостью дополнительного деформационного передела заготовок. Таким образом, более целесо-образным (с экономической и технологической то-чек зрения) оказывается использование непрерыв-нолитых заготовок (НЛЗ). Однако применение НЛЗ для производства труб диаметром менее 121 мм ограничено минимальным размером таких загото-вок (минимальный диаметр составляет 156 мм), обусловленным особенностями формирования слитка круглого сечения в кристаллизаторе [1].Реализация технологии производства труб диаметром менее 121 мм из НЛЗ является актуаль-ной задачей, решение которой требует разработки технологии производства труб с последователь-ным уменьшением диаметра заготовки на каждой операции горячего передела, в том числе на опе-рации прошивки [2].Прошивка с уменьшением диаметра гильзы относительно диаметра заготовки свыше опреде-ленного предела (5 % [3]) осложняется тем, что требуется ведение процесса с повышенными об-жатиями, которые увеличивают вероятность вскрытия полости в осевой зоне заготовки перед носком оправки, а это, в свою очередь, ведет к об-разованию внутренних дефектов.Известно [3], что при правильной настройке прошивного стана (обжатие перед носком оправки менее 6 %) вскрытия осевой полости не происхо-дит (рис. 1, а). Это связано с наличием оправки в очаге деформации прошивного стана и созданием ей подпирающих усилий, которые повышают ве-личину критического обжатия (обжатия, при кото-ром происходит преждевременное вскрытие по-лости в осевой зоне заготовки) и улучшают каче-ство внутренней поверхности гильз и труб. При обжатии перед носком оправки свыше 6 % наблю-дается вскрытие осевой полости (рис. 1, б) и, как следствие, образование внутренних дефектов на гильзах и трубах.Использование НЛЗ диаметром 156 мм для производства труб диаметром менее 121 мм неиз-бежно ведет к увеличению обжатия заготовки пе-ред носком оправки свыше 6 %. В этом случае представляет интерес рассмотреть другие пути обеспечения стабильного процесса прошивки, ис-ключающего преждевременное вскрытие полости Проведен анализ влияния формы и размеров носка оправки прошивного стана, а также величины обжатия заготовки перед носком оправки на образование разрушения осевой зоны заготовки, находя-щейся в очаге деформации прошивного стана. Преждевременное осевое разрушение приводит к появле-нию дефектов на внутренней поверхности гильз и труб. В случае необходимости прошивки заготовок с повышенным обжатием перед носком оправки предлагается использовать оправки с увеличенными диаметром и радиусом сферы носка (с увеличенной площадью носка). Данное техническое решение оп-робовано на трубопрокатном агрегате ТПА-140 ОАО «СинТЗ» (г. Каменск-Уральский) при производст-ве опытной партии труб диаметром 108 мм из непрерывнолитой заготовки (НЛЗ) диаметром 156 мм. На основании изучения недокатов с прошивного стана, полученных в результате опытных прокаток, по-казано, что при использо...
At production of pipes of type 13Cr grade steel used at development of oil and gas deposits in areas with aggressive environment, intensive wear of instrument takes place, first of all, piercing mill mandrels. Factors, influencing the resistivity of the piercing mandrels considered, including chemical composition of the material, the mandrel is made of and its design. Based on industrial experience it was shown, that chrome content in the mandrel material practically does not affect on the increase of its resistivity, since the formed thin protective oxides having high melting temperature, are quickly failed and practically are not restored in the process of piercing. To increase the resistivity of piercing mandrels at production of casing tubes of type 13Cr grade steel, a work was accomplished to select a new material for their manufacturing. The chemical composition of steel presented, which was traditionally used for piercing mandrels manufacturing, as well as a steel grade proposed to increase their resistivity. First, molybdenum content was increased, which increases the characteristics of steel strength and ductility at high temperatures and results in grain refining. Second, tungsten content was also increased, which forms carbides in the steel resulting in an increase of its hardness and “red resistivity”, as well as in preventing grains growth during heating. Third, cobalt content was also increased, which increases heat resistivity and shock loads resistivity. The three elements increase enabled to increase the mandrels resistivity by two times. Results of mandrel test of steel 20ХН2МВ3КБ presented, the mandrel having corrugation on the working cone surface, which enabled to reach the resistivity growth to 12 passes without significant change of instrument cost. Microstructure of mandrels made of steels 20Х2Н4МФА and 20ХН2МВ3КБ shown. Application of the centering pin of special design was tested, which provided forming of a rounding edge on the front billet ends, eliminated undercut of mandrel external surface in the process of secondary billet grip and increase the service life of the piercing mill mandrels. At production of seamless pipes of martensite class type 13Cr stainless steels having L80 group of strength, an increase of piercing mandrel resistivity was reached by more than four times, which together with other technical solutions enabled to increase the hourly productivity of the hot rolling section of Volzhsky pipe plant ТПА 159-426 line by more than two times.
Mastering of offshore deposits of hydrocarbons require application of new types of pipe products, capable to effectively work under conditions of constant impact of aggressive media. In this connection new tasks arose to produce seamless hot-deformed pipes made of martensitic class stainless steels with increase chrome content. Mastering of such pipes production is connected with necessity to overcome a series of technological problems. The problems are stipulated by metal structure peculiarities, appeared in low plasticity and narrow temperature range for hot deformation, increased inclination to defects formation in the rolling process, as well as more intensive wear of rolling instrument, in particular of that of piercing mill. Main stages of seamless pipes production mastering, made of type 13Cr steel grades at TPA 159–426 line with TPZ-3 continuous mill of JSC “Volzhsky Pipe Plant” presented. The complex of measures for the noted problems overcoming, including semi-product type selection, piercing mill rolling instrument calibration change, as well as deformation regimes and other measures presented. The elaborated complex of measures allowed providing of pipes manufacturing of necessary quality for PAO “Gasprom” demand as per TU 14-3Р-129–2015 specifications.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.