Сварные трубы малых и средних диаметров применяются в заводских технологических трубопро­водах, в строительстве, в теплоэнергетике. Заготовкой трубы является полоса в рулоне, которая в про­цессе движения через систему фигурных роликов формуется в трубную заготовку (рис. 1, 2) под сварку одним продольным швом. В производстве труб весьма эффективна сварка токами высокой частоты (ТВЧ), Необходимым условием процесса является клиновой зазор между свариваемыми кромками (рис. 3). Применение частоты 450 Гц обеспечивает высокую степень концентрации тока на кромках и быст­рый нагрев металла в зоне сварки. Сварное соединение образуется при обжатии оплавленных кромок в валках 1 стана при скорости движения трубы до 120 м/мин. Подвод тока к грубе может осуществляться скользящими контактами 2. Однако в связи с тем, что контакты быстро выходят из строя, чаще ис­пользуют бесконтактный индукционный способ подвода энергии в зону сварки (рис.4,д). Кольцевой ин­дуктор охватывает трубную заготовку, внутри трубы размещают сердечник из ферромагнитного мате­риала. На трубах больших диаметров индуктор 2 (рис. 4, б) с сердечником 1 располагают внутри трубы 3.

В теплообменных агрегатах применяют оребренные трубы. Для приварки ребер к готовой трубе также используют сварку ТВЧ. Схемы приварки продольных и спиральных ребер к трубам приведены на рис. 5, а ... в.

Поскольку сварное соединение при сварке ТВЧ образуется в процессе сжатия оплавленных кромок, на внутренней и наружной поверхностях трубы остается грат. Удаление внутреннего грата производят или резцом, или закаткой роликами. Резцы или ролики закрепляют на внутренней штанге непосредст­венно за зоной сварки (рис. 6,а, б). Иногда операция снятия внутреннего грата выполняется после раз­резки непрерывной трубы, выходящей из трубосварочного стана, на отдельные мерные трубы. В этом случае в закрепленную неподвижную трубу вводят на штанге резцовую головку (рис. 7, а). При входе головки в трубу скользящий башмак 6 торцом трубы 1 отклоняется по часовой стрелке (рис. 7,6), пру­жина 5 свободна и не поддерживает резцедержатель 3 с резцом 2. В таком положении резцовая головка проходит всю трубу и выходит из нее с противоположной стороны (рис. 7, в). При возвратном ходе рез­цовой головки осуществляется рабочий ход. Опорный башмак 6 торцом трубы отклоняется против ча­совой стрелки и сжимает пружину 5, которая прижимает резец к внутренней поверхности трубы (рис. 7, г). Срезанный грат удаляется из трубы щеткой 4. Конструкция гратоснимателя показана на рис. 8, обозначения элементов соответствуют рис. 7.

В установках индукционной сварки труб при скорости процесса 120 м/мин необходимо обеспечить разрезку трубы на мерные длины с периодичностью в 6 с. Высокую производительность обеспечивает метод разрыва труб с разогревом узкой перемычки кольцевым индуктором 1 (рис.9).

Печная, газоэлектрическая и контактная сварка труб средних и малых диаметров (лист 167).

По скорости сварку ТВЧ превосходит непрерывный процесс печной сварки, с помощью которого изго­товляют из низкоуглеродистой стали водогазопроводные трубы диаметром 6 ... 114 мм. Схема располо­жения оборудования при изготовлении таких труб показана на рис. 1 .Горячекатаный штрипс из рулона 1 проходит разматыватель 2, правильную машину 3 и гильотинные ножницы 4 для обрезки концов под стыковую контактную сварку, выполняемую на машине 5. В зажимах этой машины одинаковая уста­новочная длина концов полосы и параллельность торцов обеспечиваются прижатием к калибровочному ножу 1 (рис. 2), причем прижатие создается силами упругости петель 2, специально образуемых перед сваркой. Совпадение кромок по высоте обеспечивается расположением в одной плоскости нижних электродов.

После завершения процесса сварки методом непрерывного о плавления ножами гратоснимателя производится удаление грата одновременно с обеих сторон полосы (рис. 3). Непрерывность дальнейшего процесса изготовле - ьия трубы во время стыковки концов полосы обеспечивается наличием петель б и 7

(рис. 1) .

Полоса протаскивается через нагревательную печь 8 при помощи формовочно-сварочного стана 9. В печи полоса нагревается по ширине неравномерно. Кромки, нагретые больше, обеспечивают качествен­ную сварку. Менее прогретая середина предотвращает разрыв полосы при ее протягивании через печь и формовочно-сварочный стан. Перед формовкой (рис. 4) кромки полосы обдуваются горячим воздухом из сопел 1 для удаления окалины и повышения температуры. В первой паре роликов 2 полоса формиру­ется, а во второй паре 3 —сворачивается, причем вторичный обдув из сопла 4 обеспечивает повышение температуры до 1500 ... 1520 °С.

Скорость сварки достигает 300 м/мин, причем производительность процесса может быть значи­тельно повышена, если в состав агрегата печной сварки входит редукционный стан, работающий с на­тяжением. В этом случае скорость выхода трубы из стана можно повысить до 420... 1200 м/мин. Сва­ренную бесконечную трубу режут в потоке пилой 10 (рис. 1) на мерные длины и затем по роликовому конвейеру передают к холодильнику 11, а после охлаждения — на отделочные операции. Окончательную калибровку геометрии трубы производит калибровочная головка (рис. 5), состоящая из двух кассет, в каждой из которых имеется по четыре правильных ролика.

Для изготовления труб из высоколегированных корро-зионно-стойких сталей и цветных сплавов с толщиной стенки 0,2 ... 5 мм применяют дуговую сварку вольфрамовым электродом в инертном газе (рис. 6). Кромки сформованной трубной заготовки или оплавляют электрической дугой и затем свари­вают давлением формующих валков, или обе кромки сваривают с образованием общей сварочной ван­ны. Для улучшения качества защиты при сварке труб из активных материалов, например из сплавов титана, зону сварки заключают в камеру, заполненную инертным газом (рис. 7). Недостатком метода аргонодуговой сварки является недостаточно высокая скорость процесса (0,5 ... 1,5 м/мин).

Контактную сварку сопротивлением при использовании токов промышленной частоты (рис. 8) так­же применяют для производства электросварных труб (рис.8,а). К кромкам сформованной трубной заготовки сварочный ток подводят через электродные кольца 1 (рис. 8, б), разделенные изолирующей прокладкой 2. Стык кромок между электродными кольцами нагревается до сварочной температуры, обжимается валками и электродными кольцами, образуя продольный сварной шов.

Сварные плоскосворачиваемые трубы применяют при прокладке промысловых и газосборных тру­бопроводов. Схема изготовления таких труб показана на рис. 9. Две стальные ленты из рулонов 1 на­кладываются одна на другую и свариваются двумя продольными швами на роликовой контактной ма­шине 2. По мере сварки трубная заготовка проходит правильное устройство 3 и свертывается в рулон 4. Контроль плотности швов готовой свернутой в рулон трубы производится путем присоединения к одно­му из концов трубы сети сжатого воздуха. При этом рулон закрепляют в жесткой обойме, предотвраща­ющей его разворачивание или раздутие трубы. Показание манометра, присоединяемого к другому, предварительно заглушенному концу трубы, позволяет установить отсутствие или наличие неплотно­стей. Такие трубы могут иметь толщину стенок до 4 мм, диаметр до 400 мм и длину до 300 м. На месте укладки трубопровода рулон раз-мытывают и трубу раздувают (рис. 10). Отдельные плети соединяют друг с другом или сваркой плоских концов труб до их раздутия, или с помощью фланцевых соединений.

СТЫКИ ТРУБ