Особенности режимов производства труб для котлов и паропроводов высокого давления
При прокатке котельных труб заготовки загружают в печь строго поплавочно. Для измерения температуры н контрольных заготовках высверливают отверстие на глубину не менее 1,5 диаметра, а на заготовках большого диаметра на глубину 275-300 мм.
Температура металла перед выдачей из печи для сталей перлитного класса должна быть и пределах 1180--1250 град С в зависимости от марки стали и диаметра заготовок, а для стали Х18Н12Т 1150-1190 град С. При прокатке на пилигримовых станах температура нагрева заготовок составляет 1240-1300 град С. При прессовании заготовок из перлитных сталей их температура должна находиться в пределах 1130- 1250 град С в зависимости от марки стали и степени деформации.
Котельные трубы должны поставляться в термически обработанном состоянии. Режим термообработки (нормализация, нормализация с отпуском) согласно ТУ 14-3-460-75 устанавливается в зависимости от марки стали.
Термическую обработку труб ведут поштучно или партиями поплавочно и поразмерно в зависимости от типа печей и сортамента труб. Нормализацию и аустенизацию трубы проходят в секционных, роликовых и муфельных проходных печах, а также в методических перекатных печах. Нормализацию труб диаметром свыше 426 мм можно производить в камерных печах, загружая трубы в один ряд. Загрузка труб в роликовые проходные печи осуществляется однорядными по высоте пакетами, а в секционные и методические перекатные печи-поштучно.
Трубы после нормализации охлаждают на спокойном воздухе принудительной обдувкой, а также в водяных спрейерах и ваннах. При отпуске трубы нагревают в проходных или камерных печах. В последнем случае их следует загружать не более чем в два ряда, а трубы диаметром более 159 мм - в один ряд, причем они должны быть разделены вертикальными прокладками толщиной не менее 50 мм. Камерные печи перед загрузкой разогревают до температуры, которая па 100-150 град С выше заданной температуры отпуска.
При термической обработке котельных труб особое внимание обращают на точное соблюдение заданного температурно-скоростного режима, обеспечение равномерного и одинакового для всех труб нагрева и охлаждения, а также на защиту от окалинообразования, обезуглероживания и науглероживания труб. В связи с этим применяют печи с защитной атмосферой: роликовые - для обработки труб малых и средних размеров, садочные с трубами радиантного нагрева - для труб большого диаметра.
Трубы из высоколегированных сталей аустенизируют. Температура нагрева для Х18Н12Т составляет 1050- 1100 град С, охлаждение проходит в воде или на воздухе.
Горячедеформированные трубы из стали марки 20 и 15ГС могут поставляться с прокатного нагрева. Трубы стали марки 15ХМ всех диаметров и трубы из стали 12Х1МФ диаметром 140 мм и менее разрешается нормализовать с прокатного нагрева, при этом температура конца прокатки должна находиться в интервале: для стали марки 15ХМ - 900...960 град С и стали марки 12Х1МФ - 950...990 град С. в этом случае трубы подвергаются только отпуску.
Для улучшения качества поверхности горячекатаных труб для паропроводов высокого давления за рубежом их подвергают механической обработке. Отечественный стандарт предусматривает ремонт наружной и внутренней готовых труб с целью удаления поверхностных дефектов (плен, трещин, закатов, рванин, глубоких рисок и грубой рябизны). Эти дефекты должны быть полностью удалены путем местной пологой зачистки холодным способом или сплошной шлифовкой, полировкой, расточкой и обточкой, При этом толщина стенки в местах удаления дефекта не должна выходить за пределы минимальных допустимых значений.
После термической обработки от труб отбирают пробы для определения механических свойств и металлографических исследований. Все готовые трубы должны подвергаться дефектоскопии неразрушающими методами на наличие продольных дефектов. Осмотру и обмеру повергается каждая труба. Наружную поверхность труб осматривают без применения увеличительных приборов, а внутреннюю - с применением перископа ( для труб с внутренним диаметром менее 70 мм с использованием увеличительных приборов). Кроме того, используют другие методы контроля. Гидравлическое испытание производится по ГОСТ 3845-75. Каждая труба должна выдерживать без обнаружения течи или потения испытание гидравлическим давлением, величина которого приведена в ТУ 14-3-460-75. Испытание на растяжение проводят на коротком пропорциональном образце по ГОСТ 10006-80 при 20 град С, а при температурах 150, 400 и 450 град С по ГОСТ 19040-81. Образец вырезается в поперечном направлении, если это невозможно - в продольном. Трубы также проходят испытание на сплющивание, а по требованию заказчика - на раздачу и межкристаллитную коррозию. Для испытаний на растяжение при 20 град С, сплющивание (ГОСТ 8695-75), раздачу (ГОСТ 8694-75), ударную вязкость (ГОСТ 9454-78), твердость, а также для контроля макро- и микроструктуры отбирают 2% труб диаметром до 108 мм и 100% труб диаметром 114 мм и более. Разрешается определять механические свойства неразрушающими методами (например, неразрушающий контроль на приборе "Ротомат").
Макроструктуру металла проверяют по ГОСТ 10243-75. Контроль микроструктуры производится по эталонам ТУ 14-3-460-75. Строчечность металла, микроструктура и величина зерна готовых труб определяется по всей толщине стенки на готовом образце. Трубы из стали 12Х18Н12Т подвергается 100% контролю величины зерна. Последнюю проверяют по ГОСТ 5639-82. Контроль загрязненности металла неметаллическими включениями проводят по ГОСТ 1778-70. На межкристаллитную коррозию трубы испытываются по методу Ам ГОСТ 6032-58 с провоцирующим отпуском, продолжительность кипячения 15 часов.
Термообработанные трубы очищают от окалины, травят, обрезают, подвергают визуальному и приборному контролю и маркировке. Очистку от окалины осуществляют дробеструйным методом либо кислотным или щелочным травлением, а также комбинированными механическими и химическими методами. Перед отгрузкой концы каждой трубы диаметром 108 мм и менее должны быть плотно закрыты специальными колпачками или заглушками.
