Технології виробництва великих труб
Процес виробництва електрозварних прямошовних труб
Зі складу листи за допомогою спеціального крана подаються на конвеєр.
Переміщення листів і трубозаготівель здійснюється виключно за допомогою роликів та котків.
виробничий процес відбувається під невсипущим всевидячим оком.
Перша операція, яку виконують із листом, це приварювання технологічних планок. Справа в тому, що коли зварювальний апарат починає проварювати трубу, то суто конструктивно не вдається робити правильний зварний шов з першого міліметра труби. Якийсь час потрібно витратити на «розігрів». І це розігрів якраз посідає зону технологічних планок.
Технологічних планок потрібно багато, тому їх виготовлення використовують спеціальну установку.
Аркуш із готовими планками надходить на основну лінію.
Далі лист потрапляє на фрезерування кромок, щоб краї листа були рівні, без іржі та окалини.
Після підрізування кромок лист надходить у крайозгинальний стан. На цьому стані краї листя трохи підгинаються. Саме на той кут, якого чисто технологічно не можна отримати на головному трубозгинальному пресі.
І ось після цього верстата лист, зі злегка підігнаними кромками, рухається у бік трубоформувального преса.
Це, можна сказати, найважливіший агрегат на заводі. Цей прес іде на кілька метрів під землю. Беремо лист, згинаємо його в шестигранник на кшталт звичайного олівця, а потім зсередини розтягуємо до циліндра. Ось цей трубоформувальний прес якраз і робить цей шестигранник з 23-24 граней. Саме стільки операцій виконує табір при видавлюванні труби з листа. Робота ведеться у два етапи. Спочаткуодна половина листа послідовно вичавлюється до необхідної форми.
А коли перша половина листа готова, то переходимо до другої.
І ось після всіх цих маніпуляцій, треба сказати дуже галасливих, отримуємо трубну заготовку, яка вже виглядає як готова труба. Доводиться вдивлятися, щоб побачити ті 24 грані, які залишив трубоформувальний прес.
Причому цей прес обробляє як 12-ти метрові труби, так і 18-ти метрові. Отримана трубна заготовка вирушає на зварювання. Зварювання відбувається у кілька етапів. Спочатку робиться технологічний шов, щоб з'єднати кінці трубозаготівлі, а потім труба ретельно проварюється зовнішнім та внутрішнім швом.
Краї трубозаготівлі стискаються по всій довжині такими потужними затискачами.
І ось процес зварювання йде на повний хід.
А труби, тим часом, одна за одною надходять на зварювальні апарати внутрішнього та зовнішнього шва.
Участь людини у цих операціях мінімальна
Технічні планки, що стали непотрібними, відрізаються.
Якщо на трубі виявлено якісь проблеми, труба ремонтується, шліфується.
Оскільки різні технологічні операції проходять за різний час, то по всьому заводу передбачено накопичувачі, де труби чекають своєї черги.
Після завершення формування та зварювання внутрішнім та зовнішнім швом виходить готова труба, яка тепер піддається ретельному інструментальному контролю. Якість контролюється скрізь, на всіх етапах виробництва. Усі виявлені дефекти враховуються та ретельно аналізуються. По кожному розробляється план заходів,який унеможливлює повторення подібних ситуацій у майбутньому. Першим етапом іде ультразвуковий контроль зварного шва (АУЗК).
Вода, як відомо, значно краще проводить звук, тому під час контролю трубу поливають водою.
Оскільки процес триває безперервно, труби надходять на АУЗК ще гарячими. Щоб унеможливити можливі проблеми, пов'язані з попаданням води на гарячий шов, його попередньо охолоджують.
Якщо під час випробувань ультразвуком виникають якісь підозри як шв і як метал, то труба відправляється на додатковий рентгенівський контроль. Для цього існують спеціальні рентгенівські апарати.
Якщо проблем немає, то труба надходить на первинне приймання співробітниками ВТК.
Якщо первинний огляд проблем не виявив, труба відправляється на наступний етап. Відповідно до технічних умов на трубу і відповідно до плану якості одна або дві труби з кожної партії вирушають на випробування. Випробовується основний метал труби, зона зварного з'єднання, для експортних труб виконується хімічний аналіз металу. Для цього від труби відрізається шматок, який потім ріжеться на зразки. І ці зразки відчувають на розтяг, на вигин, на питому в'язкість, удар і т.д. і т.п. При цьому випробування проводять за температур мінус 20, мінус 40 або навіть мінус 60 градусів.
Ось із цього фрагмента труби зразки вже вирізані
Якщо результати випробувань вирізаних зразків пройшли успішно, вся партія труб визнається придатною. Якщо десь щось пішло не так, то призначаються повторні випробування партії труб. Якщо ж і повторні випробування провалилися, то починаються індивідуальні випробування кожної труби. Втім,подібне трапляється рідко. Все-таки культура виробництва, рівень технології та контроль якості вхідних матеріалів на завод знаходяться на найвищому рівні.
Поки зразки випробовуються в заводській лабораторії, труба надходить на найцікавіший етап виробництва – експандування. Схематично це можна показати в такий спосіб.
Виконується це на найдорожчому обладнанні – на експандері. Це унікальний верстат, збиранням якого займається кілька заводів на території Німеччини і триває ця збірка близько року. Конструктивно його можна подати у вигляді барабанного гальма, який зазвичай встановлювався на задніх колесах автомобілів. Під впливом тиску барабанні колодки розпиралися і з допомогою тертя гальмували. Тут схожий принцип, тільки барабанних головок тут не 2, а мало не 24. І керуються вони не всі одразу, а кожна окремо. У момент експандування труба проходить між колодками та ідеальним колом, з датчиками. Залежно від того, наскільки кожен фрагмент труби недотягує ідеального кола, колодки експандера починають видавлювати зсередини цей фрагмент до потрібної форми. В одному місці сильніше, в іншому – слабше. В результаті виходить ідеальна кругла форма. Для кожного діаметра труби є своя голова експандера.
Якщо після експандування подивитися на трубу зсередини, то можна побачити характерні механічні сліди, які залишив експандер.
Процес протікає дуже швидко. Буквально за пару хвилин, з яких більшість часу йде на розворот труби, бо труба обробляється за два проходи.
Після експандування труба надходить на торцювання. Необхідно, щоб торці труби були рівними. Ця операція проводиться на дужезабавному торцювальному стані, який дозволяє одночасно торцювати обидва краї труби незалежно від її довжини.
У цьому процес виробництва чорної труби завершується. Далі йде лише контроль якості та приймання. Спершу труба надходить на гідровипробування, де у спеціальній камері під великим тиском води випробовується її якість.
Тиск нагнітається за допомогою такого гарного агрегату
А після гідровипробувань труба ще раз проходить ультразвуковий контроль та рентгенівський контроль. Необхідно вкотре переконатися, що труба не пошкоджена після експандування.
Після рентгена труба надходить на підрізування фасок. Відповідно до різних технічних умов та стандартів фаска труби повинна мати спеціальну форму, щоб труби було зручніше зварювати в польових умовах. Десь це трикутна фаска, десь трапецієподібна, десь потрібна дуже складна форма.
Ну а після підрізування фасок труба надходить у добрі та турботливі руки співробітниць ВТК, які її уважно оглядають зовні та зсередини та вимірюють.
Мереживо трубного виробництва
В принципі, труба вже готова, можна завантажити її на вагон і відправити замовнику. Однак найчастіше замовнику потрібний захист від корозії. Тому труба покривається зовні та зсередини. Першим у технологічному ланцюжку стоїть зовнішнє покриття. Перш ніж вступити в покриття, труба миється технологічним розчином і проходить очищення в дробометі. За допомогою звичайного дробу та вібрації поверхня труби очищається від іржі та бруду і набуває чудового вигляду.
Далі труба нагрівається, обмазується складом, що клеїть, і обмотується поліетиленом.
Після цього ми отримуємо чудову готову труби із зовнішнім покриттям.
На виході виходять такі красиві труби з внутрішнім покриттям.
Тому всі труби практично відразу вирушають замовнику на вагонах-трубовозах.