Chương 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT THÉP ỐNG HÀN - Tài Liệu Text

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Cơ khí - Chế tạo máy >

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT THÉP ỐNG HÀN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.61 MB, 130 trang )

Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệđó :ống lồng: Là loại ống dùng để lồng vào trong giếng khoan dầu, ống dùng làmthành giếng.+ API SPEC 5L-2000: Loại ống được sử dụng trên toàn thế giới do hiệp hộidầu mỏ Mỹ công bố.- Ống thép hàn:Căn cứ vào hình thức hàn chia làm 2 loại ống hàn là ống hàn thẳng và ốnghàn xoắn.Căn cứ vào hình dáng mặt cắt ngang của sản phẩm chia ra làm ống thép hàntròn và ống thép hàn vuông và ống thép hàn dị hình.Căn cứ vào nguyên liệu và mục đích sử dụng chia ra các loại:- Ống thép đen hàn: Dùng chế tạo kết cấu dàn không gian, dàn giáo xâydụng, mái nhà dân dụng….- Ống hàn mạ kẽm áp lực thấp: Chủ yếu dùng dẫn nước, khí, không khí, khíchưng, các loại dung dịch áp lực thấp và các mục đích khác. Loại thép dùng làQ235A.- Ống hàn dẫn dung dịch khoáng sản: Chủ yếu dùng ống hàn thẳng dẫn nướcthải trên núi. Nguyên liệu chủ yếu là Q235A, thépB.- Ống hàn điện đường kính lớn dẫn dung dịch áp lực thấp. Chủ yếu dùng dẫnnước, khí, không khí và các mục đích khác.- Ống hàn không gỉ dùng trong kết cấu cơ khí: Chủ yếu dùng trong các kếtcấu cơ khí, xe hơi , xe đạp ,đồ gia dụng, khách sạn. Nguyên liệu chủ yếu là thép0Cr13, 1Cr17, 00Cr19Ni11, 1Cr18Ni9,….- Ống hàn không gỉ dùng dẫn dung dịch: Mác thép chủ yếu là 0Cr13,0Cr19Ni9, 00CrNi11, 00Cr17, ….1.1.2. Hình dạng và Quy cách.- Theo tiết diện ngang có các loại: ống tròn, vuông, chữ nhật …Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 10 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn NghệHình 1.1. Hình ảnh ống thép tròn và vuôngBảng 1.1 Quy cách ống thép- Quy cách ống thép dùng trong công nghiệp và dân dụng.Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 11 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệ1.1.3. Nhu cầu và lĩnh vực sử dụng ống thép1.1.3.1. Nhu cầu sản lượng sử dụng ống thép.Cùng với sự hội nhập của Việt Nam vào nền kinh tế thế giới, hàng loạt cácnghành công nghiệp của chúng ta đang phát triển rất mạnh nhằm đáp ứng nhu cầuphát triển của đất nước và hội nhập vào nền kinh tế thế giới, do đó nhu cầu sử dụngvà ứng dụng về sản phẩm ống thép là rất lớn.Bên cạnh việc sử dụng ống thép đúc vào các lĩnh vực chế tạo thiết bị và cácđường dẫn đòi hỏi áp lực cao; dùng trong công nghiệp lò luyện và ống dẫn dungdịch áp lực thấp và vừa trong lò thông thường, dùng làm ống dẫn dung dịch , ốngnước trong trạm thuỷ điện và lò chịu nhiệt trạm điện hạt nhân, dùng trong côngnghiệp đóng tàu, dùng dẫn dung dịch áp lực cao trong thiết bị hoá chất, dùng làmống dẫn dung dịch trong lò luyện dầu khí, dùng trong kết cấu thông thường và kếtcấu máy ….Việc sử dụng ống thép hàn vào các lĩnh vực dẫn dầu, dẫn nước, dẫn khí,Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 12 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệdùng dẫn các loại dung dịch áp lực thấp, dùng trong các kết cấu cơ khí, xe hơi , xeđạp , đồ gia dụng, khách sạn… Đặc biệt việc sử dụng ống thép hàn thay thế kết cấuBê tông cốt thép bằng các kết cấu dầm, giàn cho các mái nhà dân dụng, côngnghiệp, xây dựng cầu đường, khu vui chơi giải trí và các sân vận động …nhu cầu sửdụng sản phẩm ống thép hàn vô cùng lớn.Hiện tại chúng ta mới chỉ đáp ứng được một phần còn lại là vẫn phải nhậpkhẩu của các nước. Hiệp hội các nhà máy thép ống dự đoán rằng việc sử dụng nănglực của các ngành công nghiệp thép ống của đất nước sẽ tăng lên 80% trong nhữngnăm tới.1.1.3.2. Lĩnh vực sử dụng ống thépỐng thép là một thành phần quan trọng của sản phẩm ngành thép, là nguồnnguyên vật liệu không thể thiếu được của các ngành công nghiệp nó được sử dụngrộng rãi trong ngành xây dựng và công nghiệp.Hình 1.2. Kết cấu cầuHọc viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 13 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn NghệHình 1.3. Khung, mái nhà công nghiệp và dân dụngHình 1.4. Kết cấu dàn không gianHọc viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 14 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn NghệHình 1.5. Kết cấu khung xe1.2. Tổng quát về công nghệ sản xuất ống thép hàn trên thế giới.Tổ hợp hàn ống bao gồm dây chuyền chuẩn bị dải băng (gỡ ra, sửa đúng, làmsạch,…), tạo phôi ống, hàn ống, lỗ hình, cắt và sau đó nếu cần thiết thì gia công tinh(hình 1.6)- Sơ đồ a sản lượng rất thấp nên chỉ có tính chất giới thiệu. Hệ thống baogồm các máy hàn giáp mối và thiết bị tạo vòng.- Sơ đồ b được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất ống. Sơ đồnày có thể chế tạo được các ống có đường kính 6÷259mm. Quá trình sản xuất ống làliên tục, điều đó được đảm bảo bằng các dây chuyền chuẩn bị dải phôi bởi các máyhàn nối và tạo vòng dự trữ dải phôi để đảm bảo dây chuyền có thể làm việc liên tụckhi lấy thêm dải phôi và hàn nối. Sơ đồ b có các nhược điểm: cần diện tích lớn, cầncác dải phôi có chiều dày chiều rộng khác nhau đối với mỗi loại ống và để thay cáctrục cán phải dừng toàn bộ tổ hợp khá lâu.- Những nhược điểm kể trên được loại trừ khi sử dụng sơ đồ c. Người ta sửdụng 2÷3 kích thước dải, từ đó chúng được tạo hình và hàn thành ống có chiều dàyvà đường kính theo kích thước tiêu chuẩn đã cho. Sau khi hàn tiến hành cắt ốngtheo chiều dài 60 - 100m, rồi làm nóng nhanh và giảm kích thước bằng cách kéoHọc viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 15 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệqua các máy giảm tiết diện.Việc đưa vào quá trình kéo làm thay đổi tiết diện chophép nhận được các ống có đường kính và chiều dày khác nhau mà không cần thayđổi kích thước phôi ban đầu. Việc chuyển sang đường kính khác được thực hiện khánhanh bằng cách thay cụm giá đỡ trục cán của máy giảm tiết diện. Năng suất của tổhợp c hơn năng suất của tổ hợp theo sơ đồ b từ 30 - 40%. Nhược điểm của sơ đồcông nghệ c là có sự chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống dẫn đến làm tiêuhao kim loại.- Sự chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống trong thực tế được loại trừ ởsơ đồ d bằng cách đặt vào hệ máy thay đổi tiết diện một đường dây tạo hình và hàn.5A12127643B10983112289891010337454C6512476115611DHình 1.6- Cácsơ đồ công nghệ chế tạo ống hàn thẳng.1.Cuộn phôi gỡ ra7.Dao cắt2.Sửa đúng, chỉnh nắn.8.Cắt đứtHọc viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 16 -127Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệ3.Làm sạch9.Nối mép4.Tạo hình10.Bộ phận bù tốc độ.5.Hàn11.Gia nhiệt6.Lỗ hình hiệu chuẩn12. Định hình.* Đặc điểm của sơ đồ công nghệ sản xuất ống A20-102Sơ đồ công nghệ hoàn chỉnh nhất (Sơ đồ d Hình 1.6). Giàn tổ hợp làm ra cácống có đường kính từ 20mm đến 102mm, chiều dày 1 ÷ 5mm. Thiết bị của giàn máygồm các bộ phận chính sau:1, Dây chuyền chuẩn bị dải có các con lăn; bộ uốn và tháo dỡ, sửa đúng, cắt,máy hàn nối và bộ làm vòng;2, Dây chuyền hàn định hình gồm máy tạo hình liên tục, thiết bị hàn ống,máy hiệu chuẩn lỗ hình và máy cắt ống dao bay;3, Các hệ thống theo dõi, máy giảm tiết diện, cưa bay và giàn con lăn rangoài;4, Bộ phận làm lạnh với thiết bị thả nổi hình trống và bộ phận chia tách;5, Các bộ phận sửa tinh ống, toàn hệ sửa đúng, xén mặt, các máy làm sạch,đóng dấu cùng quá trình thử thuỷ lực, tất cả kết hợp lại thành dòng được vận chuyểnbằng tự động.Tách bỏ bavia bên trong khi sản xuất ống hàn điện. Khi hàn áp lực kim loạisẽ thừa sẽ chảy ra tạo thành rìa xờm (bavia) ở bề mặt ngoài và trong. Sự có mặt củabavia gây hạn chế khả năng sử dụng của ống thép hàn, để tách bỏ bavia là một trongnhững nguyên công quan trọng. Bavia bên ngoài, như đã nhận xét được tách bằngdao bào đặt sau giá hàn.Nhiệm vụ khó khăn hơn là tách bavia trong, vì không kiểm tra được và khókhăn về mặt kỹ thuật khi đặt dụng cụ cắt bên trong. Bavia trong được tách bằngdụng cụ riêng: gấp mép bằng con lăn ở nhiệt độ hàn 500 ÷ 6000C, đốt cháy trongmôi trường ôxy.Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 17 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn NghệHình 1.7- Cơ cấu tách bavia trong.Trên hình 1.7 trình bày cấu tạo của cơ cấu tách bavia trong. Tách bavia trongđược tì vào thành trong của ống bằng con lăn 1. Trục con lăn được kẹp chặt trongcon trượt 2 dịch chuyển trong thân 3 và khi cắt bavia con trượt ép dao vào bề mặttrong của ống. Dầu qua hệ thống lỗ 4 được đưa vào buồng làm việc (các lỗ 4 trongthanh của cơ cấu tách bavia). Khi hệ thống thuỷ lực ngừng, lò xo 5 đẩy dầu từbuồng làm việc và gom con lăn đỡ dưới vào thân, thanh tách bavia nhả ra. Dao 6được kẹp chặt trong thân giữa các con lăn đỡ trên 7 và 8. Các con lăn hạn chế chiềusâu cắt trong ống, nhờ vậy mà bavia trong được cắt đi với độ chính xác cao. Con lăn8 đặt trong đĩa xích 9 để khía cà bavia. Bavia đã cắt được đưa qua cửa 10 và đượcđẩy ra khỏi ống. Thân 3 kẹp chặt thanh feriste 11. Để giảm ảnh hưởng của thanhtách bavia trong quá trình nóng mép thanh ferite được làm từ thép không nhiễm từ.Trong thanh ferite có khe cho vòng ferite 12 để giảm mất mát công suất trong biếnáp hàn. Điều này cho phép sử dụng cụm tách bavia để tách bavia trong khi hàn ốngbằng dòng hàn cao tần. Thanh tách bavia được kẹp chặt nhờ trụ đặt trên giá đỡ trụccủa máy định hình. Cấu tạo của trụ cho phép chỉnh thanh tách bavia theo hướng bấtkỳ.Nhược điểm của kết cấu tồn tại theo sự cuốn bavia bằng con lăn là thời gianlàm việc của ổ lăn nhỏ và cuốn bavia không đều theo chiều dài của ống khi chiềucao bavia quá 0,5mm.Một trong những phương pháp mới là phương pháp đốt cháy bavia bên trongkhi hàn. Từ hai vòi phun đặt trong ống ngược với hướng chuyển động của ống phunra luồng ôxy dưới góc nghiêng 600. Vòi phun tách bavia được đặt cách nguồn hànHọc viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 18 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệ80 ÷ 100mm đạt nhiệt độ 13000C ÷ 14000C. Bavia bị cháy dưới tác động của buồngôxy và nhiệt độ cao. Để đảm bảo đốt cháy đều cần phải ôxy hoá liên tục bavia bêntrong, muốn vậy tốc độ đốt cháy bavia phải tương ứng với tốc độ hàn ống. Khikhông đủ ôxy sẽ làm đốt cháy ống không đều và khi thừa ôxy - làm nguội kim loạicháy dẫn đến phá huỷ quá trình đốt.Để tránh tạo nên bavia trong lớn thì mép phôi phải được chuẩn bị như thếnào để khe hở giữa bề mặt ngoài của mép nhỏ hơn khe hở giữa các bề mặt trong,tức là mép ngoài khép kín. Muốn vậy phải vát mép, hoặc phải tạo hình mép trong vídụ qua lỗ hình kín.* Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thép hàn đường kính cỡ lớn:Ống hàn đường kính lớn sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dầu khí. Cácđường ống dẫn dầu, ứng dụng trong sản xuất cọc nhồi bê tông là phương tiện vận tảichính chuyển vận dầu khí từ nơi sản xuất tới các địa phương tiêu thụ. Mặt khác ốnghàn đường kính lớn còn trang bị cho các hệ thống dẫn nước, khí nén, và hơi dưới ápsuất nhỏ. Ống đường hàn thẳng với đường kính ≤ 820mm chế tạo từ ống phôi do 1tấm thép uốn thành và bằng một đường hàn thẳng. Ống đường hàn thẳng > 820mmchế tạo từ 2 tấm thép (2 đường hàn thẳng). Sản xuất ống đường kính 920, 1020 và1220mm từ 1 tấm thép rộng (Các tấm thép đó được sản xuất trên máy cán tấm). Chonên không được hiệu quả và kinh tế, vì để cán được tấm có dải rộng như thế thiết bịcán rất phức tạp và chi phí đầu tư máy cán như vậy rất lớn.Ống đường hàn xoắn chế tạo từ ống phôi do một băng thép uốn xoắn vít.Phương pháp uốn - hàn xoắn so với phương pháp uốn - hàn thẳng có hai ưu điểmsau:1. Ống sản xuất từ các băng kim loại chiều rộng không lớn, rất kinh tế;2. Ống đường hàn xoắn bền vững hơn ống đường hàn thẳng do ứng suất rấtđều theo mọi phương. Trên các ống đường hàn thẳng ứng suất yếu nhất tập trungtheo một phương nên dễ bị phá huỷ trong trạng thái làm việc.Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 19 -Luận văn thạc sỹHướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Nghệ12345678Hình 1.8- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống thép có đường hàn xoắn.1.Cuộn phôi gỡ ra5.Bộ phận bù tốc độ (tạo vòng)2.Sửa đúng, chỉnh nắn.6.Cắt mép3.Cắt đầu, đuôi7.Tạo hình và hàn ống dạng xoắn4.Hàn đầu mút các trục hàn nhỏ8.Cắt ống1.3. Dây chuyền sản xuất ống thép hàn hiện có ở Việt Nam.Hiện nay, ở Việt Nam sản phẩm ống thép sản xuất trong nước đã có vai tròthiết thực cho các công trình xây dựng cũng như phục vụ việc sản xuất đồ gia dụng,thiết bị ngành giáo dục, ... dần thay thế các sản phẩm nhập ngoại.Tuy nhiên các nhà máy cán ống hàn của chúng ta có quy mô vừa và nhỏ,công nghệ chủ yếu là nhập ngoại. Sản phẩm chủ yếu là cán các ống thép ống dẫnnước, làm khung xe đạp, xây dựng, trang trí, chân bàn ghế…. như ở công ty cán ốngĐài-nam thuộc công ty Hoà - Phát hoặc ở Công ty liên doanh ống thép Vinapipe…Dựa vào việc khảo sát nhu cầu về ống thép trên thị trường cho thấy rằng: cácngành công nghiệp nhẹ, ngành xây dựng, cầu đường có nhu cầu về ống thấp nhưngvẫn phải thường xuyên phải nhập ống hàn với kích thước trung bình từ Trung Quốcvề. Các cơ sở sản xuất ống trong nước không đáp ứng đủ cho nhu cầu thép ốngtrong nước.Học viên thực hiện: Nguyễn Khắc Văn- 20 -

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống thép bằng phương pháp hàn
  • 130
  • 1,884
  • 12
• Tài liệu Quyết định số 1208/QĐ-BKHCN ppt
  • 2
  • 0
  • 0
• Tài liệu Thông báo số 137/TB-VPCP docx
  • 2
  • 0
  • 0
• Tài liệu Nghị định số 115/2007/NĐ-CP ppt
  • 3
  • 0
  • 0

Tải bản đầy đủ (.pdf) (130 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(3.61 MB) - Nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ và máy uốn lốc PLC để chế tạo ống thép bằng phương pháp hàn -130 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×