Статья опубликована в рамках: XIV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 28 ноября 2013 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Машиностроение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Ломакина А.В. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ РЯМОШОВНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА В УСЛОВИЯХ ОАО «ВОЛЖСКИЙ ТРУБНЫЙ ЗАВОД» // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 14. URL: http://sibac.info/archive/technic/8(11).pdf (дата обращения: 18.10.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику


"За статью проголосовало 0 человек"


 


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ  ПРОИЗВОДСТВЕННОГО  КОНТРОЛЯ  РЯМОШОВНЫХ  ТРУБ  БОЛЬШОГО  ДИАМЕТРА  В  УСЛОВИЯХ  ОАО  «ВОЛЖСКИЙ  ТРУБНЫЙ  ЗАВОД»


Ломакина  Анастасия  Валерьевна


студент  4  курса,  кафедра  Технология  и  оборудование  машиностроительных  производств  ВПИ,  РФ,  г.  Волжский


E-mailblack-diamant@yandex.ru


Митрофанов  Артем  Петрович


научный  руководитель,  канд.  тех.  наук,  доцент  ВПИ,  РФ,  г.  Волжский


 


Трубная  отрасль,  занимая  важное  место  в  структуре  металлургической  промышленности  России,  продолжает  наращивать  свой  производственный  потенциал.  Отечественные  заводы-изготовители  стальных  труб  сохраняют  курс  на  повышение  конкурентоспособности  своей  продукции,  путем  обновления  оборудования,  совершенствования  технологии  производства,  расширением  сортамента  выпускаемой  продукции,  сертификации  ее  по  международным  стандартам.  Несмотря  на  некоторый  спад  в  2012  году  в  сегменте  труб  большого  диаметра  (ТБД),  общий  объем  потребления  стальных  труб  в  нашей  стране  растет  динамично,  а  это  создает  производителям  возможности  для  увеличения  объемов  выпуска  и  более  полного  использования  имеющихся  мощностей. 


Лидерами  в  производстве  прямошовных  труб  для  нефтегазового  сектора  в  России  являются  трубные  заводы  «Большой  восьмерки»,  а  именно:


1.  ОАО  «Синарский  трубный  завод»  —  принадлежит  ТМК;


2.  ОАО  «Северский  трубный  завод»  —  принадлежит  ТМК;


3.  ОАО  «Таганрогский  металлургический  завод»  —  принадлежит  ТМК;


4.  ОАО  «Волжский  трубный  завод»  —  принадлежит  ТМК;


5.  ОАО  «Первоуральский  новотрубный  завод»  —  группа  ЧТПЗ;


6.  ОАО  «Челябинский  трубопрокатный  завод»  —  группа  ЧТПЗ;


7.  ОАО  «Выксунский  металлургический  завод»  —  принадлежит  ОМК;


8.  ОАО  «Альметьевский  трубный  завод»  —  принадлежит  ОМК.


Тем  не  менее,  одной  из  глобальных  проблем  трубного  производства  является  производственный  брак.  В  соответствии  с  ГОСТ  15476-79  [1,  c.  3]  брак  —  это  продукция,  передача  которой  потребителю  не  допускается  из-за  наличия  дефектов  (табл.  1);  причины  возникновения  которых    разнообразны. 


Таблица  1. 


Дефекты  и  причины  их  возникновения  на  производстве



Дефект



Определение



Причины  возникновения



овальность 



несоответствие  недопустимого  превышения  отношения  (в  процентах)  разницы  наибольшего  и  наименьшего  наружных  диаметров  (измеренных  в  одной  плоскости)  к  номинальному  диаметру  трубы


1)                неверно  выбрана  степень  деформации  трубы;

2)                деформация  переднего  конца  трубы  по  мере  экспандирования  второй  половины  трубы  в  результате  общей  деформации  контура  трубы



отклонение  от  теоретической  окружности 



несоответствие  в  виде  отклонения  профиля  наружной  поверхности  трубы  в  зоне  сварного  шва  на  величину,  превышающую  установленные  значения


1)                неправильно  выбран  зазор  по  вертикали  между  нижним  и  верхним  валками  гибочной  машины; 

2)                недостаточное  усилие  прижатия  нижнего  или  верхнего  валка



смещение  кромок


 



несоответствие  в  виде  превышения  уровней  расположения  сваренных  кромок  друг  относительно  друга  установленным  значениям


1)                 колебание  периметра;

2)                 некачественная  формовка  заготовок; 

3)                 неправильная  настрой­ка  стана  наружной  сварки


 


В  ходе  инспекционного  контроля  производства  прямошовных  труб  на  Волжском  трубном  заводе  для  объектов  ОАО  «Газпром»  в  период  с  2011  по  настоящее  время  на  участке  окончательного  контроля  «черной»  трубы,  инспекцией  заказчика  было  выявлено  и  отремонтировано  ОАО  «ВТЗ»  более  435  труб  не  соответствующих  требованиям  ТУ  14-156-77-2008,  и  204  трубы  было  отклонено  от  заказа.  Проведенный  анализ  качества  прямошовных  труб  изготовленных  по  ТУ  14-156-77-2008,  показывает  необходимость  в  снижении  выпуска  дефектной  продукции  и  усилении  контроля,  за  геометрическими  параметрами  ТБД.  Наиболее  опасными  дефектами,  ведущими  к  стресс-коррозионному  разрушению  тела  трубы  [2,  c.  7],  являются:  смещение  кромок,  овальность  концов  трубы  и  отклонение  от  теоретической  окружности  (табл.  2).


Таблица  2. 


Анализ  качества  продукции  (выдержка)



Дефект



Смещение  кромок



Отклонение  от  теоретической  окружности



Овальность



За  2011  год,  шт



53



11



8


§     ремонт



28



11



8


§     брак



25



0



0



Осмотрено  всего



1110



За  2012  год,  шт



231



50



20


§     ремонт



211



50



20


§     брак



20



0



0



Осмотрено  всего



5603



За  2013  год,  шт



2



66



13


§     ремонт



2



66



13


§     брак



0



0



0



Осмотрено  всего



2712


Примечание:  за  2013  год  приняты  данные  за  1-ое  полугодие  2013  года


 


Практика  работы  на  трубном  производстве  показывает  что,  несмотря  на  ужесточенный  контроль  на  линии,  на  склад  готовой  продукции  попадают  трубы  с  отклонениями  от  требований  нормативно-технической  документации. 


Причина  —  человеческий  фактор  (невнимательность,  усталость,  быстрая  утомляемость,  нежелание  работать  и  другое).  Решением  проблемы  может  послужить  использование  в  процессе  производства  автоматизированной  системы  контроля  геометрии  металлопроката  «ULTRAMETRIX»  (табл.  3).  Оборудование  является  комплексом  из  условно  двух  независимых  систем  [2]:


1.  система  измерения  диаметра,  овальности  и  кривизны  по  всему  периметру  трубы.  Включает  модуль  измерения  поперечного  профиля  трубы  и  модуль  измерения  кривизны;


2.  система  измерения  параметров  фаски  на  концах  труб,  косины  реза,  а  также  параметров  сварного  шва  и  околошовной  зоны.


Измеряемые  параметры:  наружный  диаметр  концов  и  тела  трубы,  общая  непрямолинейность  (кривизна)  трубы,  локальная  непрямолинейность  (кривизна)  трубы,  овальность  концов  трубы;  овальность  тела  трубы,  теоретическая  масса,  разность  наружных  диаметров  трубы  между  её  концами,  длина  трубы,  измерение  геометрических  параметров  фаски  концов  труб,  радиальное  смещение  кромок  сварного  шва,  высота,  ширина  сварного  шва,  внутренний  диаметр  концов  трубы,  толщина  стенки  концов  и  тела  трубы,  разность  внутренних  диаметров  трубы  между  ее  концами.


Таблица  3. 


Характеристика  оборудования



Характеристики  трубы,  подлежащей  измерению



Контролируемые  параметры  трубы

 



Параметр



Значение



Параметр



Диаметр



Точность

 


Длина  контролируемой  трубы,  мм



9500—20000



Наружный  диаметр  по  периметру,  наибольший  и  наименьший  (концов  трубы,  корпуса,  мм)



490—1500



±0,1

 



Допустимый  диаметр  контролируемой  трубы,  мм



490—1500

 



Скорость  контроля  трубы



до  25  труб  в  час



Общая  кривизна  трубы



0—100



±0,5

 


Локальная  кривизна  трубы  (на  300  мм,  500  мм,  1  м),  мм



0-3



±0,1

 


Общая  допустимая  неровность  (кривизна  +  овальность)  трубы  подлежащей  контролю



до  100  мм

 


Местная  кривизна  концов  трубы  (на  300  мм,  500  мм,  1  м),  мм



0-3



±0,1

 


Максимальная  кривизна  трубы,  подлежащая  пропуску  через  установку



до  300  мм



Овальность  трубы



0-20



±0,1

 


Поверхностные  дефекты



от  5  мм  в  попереч-нике


От  0,2  мм  глубина



±0,1

 


Максимальные  допустимые  биения  трубы  проходящей  через  установку  (в  процессе  контроля)



до  100  мм

 


 


Также,  предложенное  внедрение  автоматизации  в  производственный  контроль  может  значительно  повысить  пропускную  способность  линии  по  производству  прямошовных  труб.  Если  в  настоящее  время  функционируют  две  площадки  окончательного  контроля  труб,  то  с  использованием  автоматизированной  системы  «ULTRAMETRIX»,  таких  площадок  станет  три.  Третья  площадка  будет  полностью  «самостоятельной»    измерения  и  их  регистрация  будет  производиться  в  автоматизированном  режиме,  без  участия  контролера  в  производстве  черных  металлов  (контролера  ОТК). 


С  целью  снижения  трудоемкости  производственного  контроля  разработан  усовершенствованный  прибор  для  измерения  смещения  свариваемых  кромок,  путем  его  совмещения  с  шаблоном  для  измерения  отклонения  от  теоретической  окружности.  Замер  овальности  концов  труб    оставить  неизменным    при  помощи  специальной  линейки  ОАО  «ВТЗ». 


Универсальный  прибор  (рис.  1)  разработан  для  контроля:


1.  отклонения  наружной  поверхности  трубы  от  теоретической  окружности  на  дуге  окружности  длиной  200  мм  в  зоне  сварного  шва;


2.  величины  смещения  свариваемых  кромок.


 



Рисунок  1.  Схема  универсального  прибора  для  измерения  смещения  кромок  и  отклонения  от  теоретической  окружности:  1  —  опорные  ножки,  2  —  движок  со  шкалой  и  лапкой,  3  —  планка  с  нониусом  и  лапкой,  4  —  лапка  на  планке;  5  —  лапка  движка


 


Контроль  отклонения  наружного  диаметра  от  теоретической  окружности  производят  следующим  образом:


·     трубу  позиционируют  сварным  швом  на  12  часов,  фиксируют;


·     контроль  выполняют  на  дуге  окружности  длиной  200  мм,  что  обеспечивается  конструкцией  прибора.  Прибор  устанавливают  на  трубе  таким  образом,  чтобы  ножки  (1)  прибора  плотно  опирались  на  наружную  поверхность  трубы.  Образовавшийся  зазор  между  поверхностью  шаблона  и  наружной  поверхностью  трубы  контролируют  по  значениям  показаний  полученных  по  шкале  нониуса  (3)  при  перемещении  лапки  планки  (4)  и  лапки  движка  (5).


Контроль  величины  смещения  кромок  в  сварном  соединении  трубы:


·     установить  прибор  на  трубу  перпендикулярно  ее  наружной  поверхности  таким  образом,  чтобы  лапка  планки  (4)  и  лапка  движка  (5)  находились  примерно  на  равном  расстоянии  от  сварного  шва;


·     нажатием  сверху  переместить  подвижную  планку  (3)  до  касания  измерительной  поверхности  лапки  (4)  с  поверхностью  трубы;


·     переместить  движок  (2)  до  соприкосновения  измерительной  поверхности  лапки  движка  (5)  с  поверхностью  трубы;


·     необходимо  следить  за  тем,  чтобы  радиусные  и  измерительные  поверхности  лапки  (4)  и  лапки  движения  (5)  не  касались  поверхности  шва;


·     снять  прибор  с  трубы  и  по  шкале  движка  (2)  и  шкале  нониуса  (3)  снять  показание;


·     выполнить  измерение  еще  раз,  повернув  прибор  на  180°;


·     определить  величину  превышения  кромок  сварного  шва  как  среднее  арифметическое  значение  результатов  двух  измерений. 


Вычисленное  значение  не  должно  превышать  значения,  указанного  в  технических  условиях  на  трубы  и/или  спецификации  заказчика. 


В  результате  внедрения  предложенных  и  разработанных  приборов  и  систем  контроля  в  ОАО  «Волжский  трубный  завод»  значительно  сократиться  трудоемкость  контрольных  операций  и  повыситься  качество  измерений,  что  в  будущем  обеспечит  существенный  экономический  эффект. 


 


Список  литературы:


1.ГОСТ  15467-79.  Управление  качеством  продукции.  Основные  понятия.  Термины  и  определения.  Введ.  1979.01.07.  М.:  Госстандарт,  1979.  —  11  с.


2. Измерение  геометрии  металлопроката  //  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.ultrakraft.ru/index.php/ru/products/geometry-testing  (дата  обращения  20.11.2013).


3.Охримчук  С.А.  Обзор  возможных  причин  возникновения  трещин  на  двухшовных  трубах  МГ  Уренгой-Помары-Ужгород  /  С.А.  Охримчук,  Р.М.  Бабальский,  С.Н.  Руденко  //  Приложение  к  журналу  Газовая  промышленность,  2011.  —  С.  7—10. 

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Оставить комментарий