книги из ГПНТБ / Алексеев Н.И. Трубопроводчик судовой учеб. пособие

При нагреве до температуры 900—1000° С предел прочности стали снижается в 10—20 раз (в зависимости от марки стали), поэтому погиб трубы под воздействием нажимного ролика получает остаточ­ ную деформацию в зоне нагрева. Холодные участки трубы, располо­ женные по обе стороны зоны нагрева (зоны деформации), еще не подвергавшиеся нагреву или охлажденные при помощи спрейера, остаются жесткими и испытывают только упругую деформацию, пре­ пятствуя возникновению овальности сечения трубы в зоне нагрева

нажимного ролика). Заданный радиус погиба трубы будет опре­

Охлаждение тонкостенных труб осуществляется воздухом, толсто­ стенных — водой.

Радиусы погибов труб следует принимать в соответствии с унифи­ цированными радиусами (см. табл. 3 и 4). Их минимальная величина должна составлять не менее l,5dH.

Ширина зоны нагрева трубы обеспечивается интенсивностью охла­ ждения и должна составлять (1,5-т-2,5) б.

По конструкции трубогибочные станки с индукционным нагревом подразделяются на станки с нажимным роликом и с водилом. В судостроении часто применяются станки типа ТГСВ (рис. 54). Для нагрева труб используются индукционные закалочные уста­ новки повышенной частоты типа МГЗ или М3, являющиеся электри­ ческой частью станка.

1 0 0

На поверхности труб допускаются следы от технологической ос­ настки, а также плавные вмятины (не являющиеся забоинами), глу­ бина которых не должна превышать следующих значений:

На трубах наружным диаметром до 15 мм вмятины не допускаются. Для труб, работающих под наружным давлением, допускаемая величина вмятин приводится в монтажных чертежах. Число вмятин на прямолинейных участках труб не должно быть более трех на 1 м длины. Проверка глубины вмятин производится глубиномером или

кронциркулем, имеющим нониус.

Глубина рисок должна находиться в пределах допустимой вели­ чины утонения стенки, установленной стандартами и техническими условиями на поставку труб, и определяется глубиномером, кон­ трольным кернером или щупом с линейкой (с предварительной кон­ трольной зачисткой).

Конфигурацию трубы проверяют по гибочному шаблону, который должен прилегать к ней по всей длине. Допускаемые в отдельных местах зазоры между шаблоном и трубой б и отклонения шаблона от осевой линии трубы не должны превышать следующих величин:

На обрезанной в размер трубе зазор и отклонение шаблона не должны составлять более 5 мм на расстоянии 200—250 мм от ее концов.

Геометрические размеры, определяющие конфигурацию труб,

циальных стендах с помощью угольников, размерной сетки плиты стенда и масштабных линеек.

Для труб, изогнутых в горячем состоянии на плите, контроли­ руется величина радиуса погиба; отклонение не должно превышать 4%, но не более ±20 мм от номинального чертежного размера.

Овальность сечения труб в местах погибов при любых способе гибки, радиусе погиба, марке материала и размере труб должна со­ ставлять не более 8%. Однако она может допускаться до 10% при холодной гибке труб диаметром до 38 мм по радиусам погибов, рав­

Овальность, измеряемая в месте наибольшего изменения сечения

трубы с помощью штангенциркуля или кронциркуля, вычисляют по формуле

1 0 2

В случае холодной гибки труб на станках с применением калиб­ рующих пробок не допускается овальность, при которой ее большая ось совпадает с плоскостью погиба.

На подшеечной (внутренней) части погибов допускаются складки, (волнистость), высота которых не превышает 3% наружного диа­ метра трубы, а для электросварных труб — 5%. Не разрешается наличие складок на подшеечной части погибов труб систем главного и вспомогательного пара, переговорных труб и труб систем, работаю­ щих под наружным давлением.

При выполнении гибки труб систем главного и вспомогательного пара в горячем состоянии на плите и на станках с индукционным нагревом необходимо проверять утонение стенки на затылочной (на­ ружной) части всех погибов. Контроль осуществляется ультразвуко­ выми толщиномерами типа ТУК-3, УДМ-1М и др. Для нахождения утонения производятся замеры толщины стенки трубы на затылоч­

Нормы утонения стенки труб приведены в табл. 10. Нормы учи­ тывают утонение стенки трубы в состоянии поставки, равное минус 10%, и должны пересчитываться в случаях поставки с другими ве­ личинами утонения. '

Утонение стенок погибов труб, изгибаемых в холодном состоянии на трубогибочных станках, проверке не подлежит. Толщину стенки Smln, мм, и утонение Е, %, можно вычислить по формулам:

103

Так как фактическая толщина стенки трубы до гибки отличается от номинальной, толщину стенки трубы бш1п, мм, после гибки, вы­ полняемой на станках в холодном состоянии и с индукционным на­ гревом, с достаточной точностью можно подсчитать по формуле

где бо — фактическая толщина стенки трубы до гибки, мм.

§ 16. Обработна труб

Под обработкой понимается комплекс операций, обеспечивающих подготовку труб под сборку с деталями соединений и отростками,

операции по обработке сварных узлов, а также изготовление труб (колен) из секторов.

Процесс обработки труб содержит различные технологические операции. Часть этих операций выполняется до или в процессе при­ гонки труб, остальные — после пригонки или сварки (пайки) труб с деталями соединений и отростками.

Отрезка труб. Отрезка труб производится по разметке, выпол­ няемой в соответствии с указаниями, приведенными в § 15. Для забойных труб предусматривается припуск на пригонку по месту. Отрезка незабойных труб, выполняемая в размер, осуществляется с учетом припуска, обусловленного конструкцией их концевых де­ талей соединений, удлинения (вытяжки) трубы, имеющего место при гибке, и припуска на ширину реза и погрешность резки.

Как правило, плоскость реза должна быть перпендикулярна к оси трубы. Обрезанные концы труб необходимо зачистить от на­ плывов металла, шлака и заусенцев.

При маркировке труб на их поверхности краской наносят номер чертежа (технологического комплекта), порядковый номер трубы по чертежу и заводской номер строящегося судна. Для труб малых

диаметров применяют маркировочные бирки, прикрепляемые про­ волокой.

Термообработка труб после гибки и сварки. Термообработке под­ вергаются трубы систем главного и вспомогательного пара, изготов­ ленные из стали 20, 15ХМ и 12Х1МФ, трубы системы обогрева тан­ ков из латуни ЛАМш77-2-0,06, трубы из стали420 других ответ­ ственных трубопроводов диаметром не менее 57 мм с рабочим давле­ нием более 2,94 МПа (30 кгс/см2), а также (при наличии указаний в чертежах) трубы из стали 10 систем главного и вспомогательного

пара диаметром не менее 57 мм с рабочим давлением более 1,57 МПа

(16 кгс/см2).

Термообработка не производится для труб из сталей 10 и 20, изогнутых в холодном состоянии, с отношением R/dh соответственно от 2,5.до 3 и не менее 4; для труб, изогнутых на станках с индукцион­ ным нагревом^ и одновременным охлаждением: воздухом_для

стали 20, водой или воздухом' — для стали 10 (при любой величине радиуса погиба).

104

Как правило, термообработку выполняют после гибки и сварки

В случае необходимости (по условиям производства или мон­ тажа) допускается также термообработка изогнутых труб до их сварки с деталями соединений. Как видно из табл. 11, после электросварки трубы из стали 15ХМ и 12Х1МФ подвергаются только высокому отпуску (местному или общему), а трубы из стали 10, 20 и латуни ЛАМш77-2-0,06 вторичной термообработке не подлежат. При мест­ ном отпуске, выполняемом в стационарных или переносных электро­ печах, длина нагреваемого участка должна составлять не менее пятикратной ширины сварного шва.

Термообработка труб осуществляется в стационарных газопла­ менных и электрических печах с выдвижным подом или поддоном. При отсутствии печей достаточной длины, в которых трубы могут быть полностью размещены, нагрев труб разрешается выполнять в два приема. В виде исключения допускается термообработка мест погибов со смежными с ними прямыми участками длиной не менее

100 мм.

Для предохранения внутренней полости от интенсивного обра­ зования окалины на концах труб ставятся заглушки, в одной из которых имеется отверстие (диаметром 1—2 мм) для выхода газов. Для защиты от окисления наружную поверхность труб покрывают цирконовой краской (смесь цирконового порошка с поливинилбути-

105

ральным лаком), а на внутреннюю поверхность насыпают небольшое количество карбюризатора (угольного порошка). Карбюризатор на­ сыпают также на днище постели или поддона, в которые укладывают трубы перед.загрузкой в печь.

Шлифованные поверхности фланцев и наконечников защищают

При укладке труб в постели или поддоне (стальном листе толщи­ ной около 30 мм) не допускается их провисание; трубы должны быть прочно закреплены электроприхватками с помощью хомутов, под­ ставок и прокладок. Не разрешается укладка одной трубы на дру­ гую или совместное размещение труб с другими деталями (отлив­ ками, поковками и проч.) на одном поддоне или постели.

Посадка труб для нормализации производится при температуре печи не более 650° С, для отпуска — при любой температуре печи, не превышающей температуры отпуска. Скорость нагрева до тем­ пературы нормализации или отпуска не регламентируется.

Выдержка отсчитывается с момента достижения температуры нор­ мализации (отпуска). В табл. 11 время выдержки указано для наи­ большей толщины стенки труб данной садки.

Необходимыми условиями уменьшения окисления при. нагреве в газопламенных печах являются поддержание давления, превышаю­ щего атмосферное, и восстановительной атмосферы в печи, о чем свидетельствует слегка коптящее пламя, выбивающееся из-под дверцы печи. Соприкосновение факела пламени с трубами не допу­ скается.

После нормализации под выкатывают из печи, трубы охлаждают на спокойном воздухе до потемнения их поверхности и производят проверку раскрепления труб в постели или поддоне.

После отпуска трубы охлаждают в печи до температуры 500° С, а затем — на воздухе.

Режимы термообработки труб (независимо от марки стали) кон­ тролируются ОТК с помощью самопишущих пирометров, которыми должны быть оборудованы печи. Термопары устанавливают вблизи нагреваемых труб. В случае отсутствия автоматических самописцев показания термопар записывают в специальный журнал через каж­ дые 15 мин при повышении температуры и через каждые 15 мин в процессе выдержки. Для контроля температур при местной тер­ мической обработке применяется оптический пирометр ОППИР-09.

Вырезка отверстий в трубах. Отверстия в трубе необходимы для соединения ее полости с полостями привариваемых к ней отрост­ ков и ответвительных деталей соединений. Расположение отверстий на трубе определяется при пригонке по месту. Форма отверстий за­ висит от угла наклона осей отростков и ответвительных деталей со­ единений. Вырезка отверстий производится после гибки труб.

Разметку формы отверстий, особенно для отростков и деталей, расположенных с наклоном к оси трубы, удобно выполнять посред­ ством обработанного под сопряжение и наложенного на трубу от­ ростка (с учетом толщины его стенок). Отверстия также можно раз-

106

мечать с помощью приспособлений, листовых шаблонов или измери­ тельного инструмента. к

Разметку выполняют цветным карандашом, мелом, чертилкой или кернером. Разметка, вырезка и обработка отверстий осуществ­ ляются, как правило, до приварки отростков и деталей к трубе.

Применяются следующие способы вырезки отверстий в трубах: на сверлильных станках с помощью сверл — для труб диаметром до 50 мм; газовой резкой — для стальных труб диаметром более 50 мм; плазменной резкой — для труб из нержавеющей стали, меди, медно­ никелевых и алюминиевых сплавов; на специальном станке_для вырезки отверстий. Газовую и плазменную резку можно выполнять вручную или на газорезательных станках и установке типа УРПД-67.

Сверлильные станки должны быть снабжены специальными ти­ сками для крепления труб.

На рис. 55 изображен станок для вырезки отверстий в трубах. Вырезка производится с помощью концевой фрезы, перемещающейся по периметру обрабатываемого отверстия.

Техническая характеристика станка

Вырезка отверстий может выполняться также пальцевой фрезой с помощью специальной фрезерной головки, устанавливаемой на сверлильном станке (в тонкостенных трубах), и на вертикально­

фрезерном станке (по разметке) — цилиндрической или пальцевой фрезой.

При ручной газовой резке отверстий в стальных трубах и плаз­ менной резке отверстий в трубах из меди и цветных сплавов необ­ ходимо предусматривать на кромках отверстий припуск 2—3 мм,

обрабатываемый далее абразивными машинками. Внутреннюю по­ лость трубы зачищают от грата.

В некоторых случаях, например, для забойных стальных отрост­ ков с целью избежания их повторной пригонки по месту отверстие вырезают после приварки отростка. Такой способ разрешается при­ менять при вырезке отверстий с помощью ручной газовой или плаз­ менной резки для прямых отростков диаметром более 75 мм. Обяза­ тельным условием при этом является обеспечение возможности ка­ чественной зачистки кромок отверстия и удаления грата из полости трубы и отростка. Такая возможность обеспечивается, например, для отростков, расположенных под углом 90° к оси трубы и находя­ щихся близко от ее конца.

Вырезанное отверстие должно совпадать с внутренним размером отростка или ответвительных деталей соединений. Отклонение размера отверстия для прямых отростков допускается не более + 1,0 мм, для угловых (с наклоном к оси трубы) и гнутых отрост­ ков — не более +2,0 мм; осевая, проходящая через центр отверстия, должна быть перпендикулярна к образующей трубы.

107 ■

отбортовка по фаске фланца или кольца, проточка присоединитель­ ных поверхностей фланцев и колец, зачистка швов).

Отростки должны быть полностью (включая сварку или пайку деталей соединений) изготовлены до вырезки отверстий в трубах.

Шаблоны для изогнутых отростков снимают по месту. Разметку конца отростка под сопряжение с трубой рекомендуется выполнять по^шаблону развертке, изготовленному из жести или тонколисто­ вой стали и согнутому по диаметру отростка, или с помощью спе­ циального приспособления.

Дисковыми ножницами производят обрезку по криволинейному контуру стальных (с толщиной стенки до 3 мм), медных и медно­

стальных отростков диаметром более 80 мм) и плазменной (для мед­ ных и медно-никелевых отростков) резкой.

При отсутствии оборудования допускается ручная газовая и плазменная резка. Однако в этом случае требуется механическая обработка кромок отростков при пригонке к трубе. После пригонки кромок отростков под сопряжение с трубой по периметру вырезан­ ного отверстия зачищают на заточном станке или абразивной ма­ шинкой наплывы, грат и заусенцы.

Унифицированные длины отростков L в зависимости от их услов­ ного прохода и угла наклона к трубе приведены в табл. 12. Мини­ мальная длина отростков устанавливается в зависимости от усло­ вий их расположения и возможности выполнения сварки. В отдель­

ных случаях длина отростка может быть увеличена по условиям монтажа.

Отростки устанавливают на прямых участках труб. Минимальное расстояние от отростков до путевых деталей соединений или сварных стыков труб должно составлять не менее 50 мм. Отростки распола­ гают под углом 90° к оси трубы, за исключением случаев, в которых по указанию на чертеже этот угол принимают равным 60°. В по­ следнем случае наклон отростка выполняется в направлении дви­ жения среды основной магистрали.

109