Analysis of wear-out behavior of MPM mill mandrels and methods of extension of their service life

Abstract

125В современной трубной промышленности наиболее прогрессивным и перспективным на-правлением считается процесс раскатки гильзы в непрерывном стане на удерживаемой оправке. К преимуществам ТПА с непрерывными станами относятся минимальные технологические отходы, удобное расположение оборудования и высокая производительность [1]. На ОАО «ВТЗ» для рас-катки гильзы в черновую трубу применяют семи-клетевой непрерывный стан с удерживаемой оп-равкой [2].Используемые в производственном процессе на ТПА с непрерывными станами оправочные уз-лы состоят из трёх частей (станы MPM, PQF, FQM): цилиндрической оправки (рабочая часть) с направляющим конусным участком на переднем торце, которая посредством ниппельного соедине-ния задним торцом соединена с удлинителем, а последний таким же образом соединён с замковым хвостовиком с кольцевой проточкой для удержа-ния оправочного узла в захвате во время прокатки.Рабочая часть оправочного узла (далее по тексту -оправка) эксплуатируется в процессе про-изводства при сложных температурных условиях и подвергается постоянным циклическим знакопе-ременным нагрузкам, в результате чего подверга-ется износу, величина которого напрямую влияет на качество готовых труб. Существенной пробле-мой при производстве труб на агрегатах с непре-рывным станом является низкая стойкость и высо-кая стоимость оправок, закупка которых в основном проходит на импортной основе. В этой связи иссле-дование характера износа длинных оправок непре-рывных раскатных станов и повышение срока их эксплуатации, является актуальной задачей [3].Анализ литературных источников и экспери-ментальных данных показал, что основными ви-дами износа длинных оправок непрерывных рас-катных станов является образование сетки разгар-ных трещин, налипание металла, образование из-ношенной поверхности в виде «комет», вмятины на рабочей поверхности и уменьшение диаметра. В процессе прокатки на оправку действуют сжи-мающие и растягивающие напряжения, что приво-дит к образованию вышеупомянутых дефектов, что в итоге служит причиной отбраковки оправки. В результате циклического температурного воз-действия, характеризующегося многократным на-гревом и охлаждением оправок, образуются раз-гарные трещины. В процессе работы по мере уве-личения количества прокатанных труб, развитие трещин продолжается, они окисляются вследствие взаимодействия с агрессивной средой смазки и проникают вглубь металла, что в конечном итоге может привести к образованию глубоких трещин, выкрашиванию частиц металла и как следствие выходу оправки из строя [2].В настоящее время для прокатки бесшовных труб всего сортаментного ряда на непрерывных раскатных станах с удерживаемой оправкой при- Проведен анализ оборудования, указаны основные конструктивные особенности и описан состав оправочного узла непрерывного стана МРМ (Multistand Pipe Mill). На основе анализа литературных ис-точников исследованы условия эксплуатации и наиболее характерные виды износа. Охарактеризован режим работы и описаны причины выхода из строя оправок. Указана проблематика стойкости инстру-мента. Показана необходимост...