№65-10
Процес експандування в технологіях виробництва труб великого діаметра для магістральних нафто- і газопроводів та металознавчі аспекти його використання
О.Ю. Лоскутов1, В.В. Овсяников1, В.В. Проців2, В.У. Григоренко2
1 ТОВ НВП з ІІ «УКРТРУБОІЗОЛ», Меліоративне, Україна
2 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 65:99-106
https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.099
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою публікації є представлення уявлень про процес експандування та про металознавчі аспекти його використання.
Методика. В останні роки в Україні були створені і працюють підприємства з виробництва зварних труб великих діаметрів. Переважно, це виробництво труб за ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, де не передбачено використання експадування. Після зупинки Харцизького трубного заводу (що залишився на тимчасово окупованій території) з’явилися потреби в трубах для магістральних нафто- та газопроводів за ГОСТ 20295, ДСТУ ISO 3183:2017 і за іншими стандартами і нормами, де використовують експандування, оскільки проведення додаткової термічної обробки труб великого діаметру вимагає будівництва термічних цехів з печами великих розмірів. Це значні додаткові капіталовкладення. Експлуатація таких агрегатів збільшить вартість готової продукції у зв’язку з великою вартістю енергоносіїв – газу та/або електроенергії.
Результати. У 2019-2020 рр. на підприємстві з іноземними інвестиціями ТОВ НВП «Укртрубоізол» встановлена і введена в експлуатацію нова сучасна лінія з виробництва сталевих прямошовних труб діаметром від 406,4 мм до 1422 мм. Налагоджено випуск труб за ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76 діаметром від 426 мм до 1420 мм зі стінками товщиною від 6 мм до 24 мм включно.
З червня 2021 ведеться монтаж нового гідромеханічного експандера. Після закінчення цієї процедури, лінія буде оснащена сучасним обладнанням для повного технологічного циклу виробництва труб великого діаметру (ТВД) для магістральних нафто- і газопроводів за ГОСТ 20295 зі сталі класу міцності від К34 до К60, ДСТУ ISO 3183:2017 і за іншими стандартами і нормами.
Визначені межи коефіцієнт пластичної деформації, що виникає під час експандування труб на обладнання, яке буде використовуватися.
Наукова новизна. До основних металознавчих аспектів процесу експандування слід віднести особливості, пов'язані з пружними і пластичними деформаціями та залишковими напруженнями в металі, а також з питаннями якості зварного шва.
Практична значимість. Обґрунтована потреба проведення процедури експандування прямошовних зварних труб великого діаметру, що не пройшли додаткову термічну обробку.
Ключові слова: системи трубопровідного транспорту, труби великого діаметру, формування, зварювання, експандування, залишкові напруження, технологічне обладнання, нормативна документація, надійність нафтогазотранспортної системи, пружна та пластична деформація, збільшення діаметра труб.
Перелік посилань
1.Мазур,И.И., & Иванцов,О.М. (2004). Безопасность трубопроводных систем.
2.Рыбаков,А.А.,Филипчук,Т.Н.,&Гончаренко,Л.В. (2013). Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения. Автоматическая сварка,4,16-22.
3.Шевакин,Ю.Ф., Коликов,А.П.,&Райков,Ю.Н. (2005). Производство труб. Интермет. Инжиниринг.
4.Коликов,А.П., Звонарев,Д.Ю.,&Галимов,М.Р. (2017). Оценка напряженно-деформированного состояния металла на основе математического моделирования при производстве труб большого диаметра. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 60(9), 706-712.
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-9-706-712
5.ДСТУ ISO 3183:2017 Нафтова та газова промисловість. Труби сталеві для трубопровідних транспортних систем (ISO 3183:2012, IDT).(2017).
6.API Spec 5L Line Pipe, Forty-Sixth Edition.(n.d.)
7.СТО Газпром 2-4.1-713-2013 Технические требования к трубам и соединительным деталям.(2013).
8.ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия.(1985).
9.СНиП 2.05.06-85* Строительные нормы и правила. Магистральные трубопроводы.(1985).
10.ГОСТ 31447-2012 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия.(2012).
11.Технический регламент оборудования, работающего под давлением ПКМУ от 16.01.2019. № 27.(2019).
12.Шинкин, В.Н., & Коликов,А.П. (2011). Технологические расчеты процессов производства труб большого диаметра по технологии SMS Meer. Металлург, 11,77–81.
13.Эфрон,Л.И. (2012). Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. Металлургиздат.
14.Шинкин, В. Н., Коликов,А. П.,&Мокроусов,В. И. (2012). Расчет максимальных напряжений в стенке трубы при экспандировании с учетом остаточных напряжений заготовки после трубоформовочного пресса SMS Meer. Производство проката, 7, 25-29.
