CS259975B1

CS259975B1 - Equipment for heat treatment of welded tubes

Info

Publication number: CS259975B1
Application number: CS871015A
Authority: CS
Inventors: Jiri Halamicek
Original assignee: Jiri Halamicek
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-11-15
Also published as: CS101587A1

Abstract

Zařízení pro tepelná zpracování svařovanýoh trubek je tvořeno nejméně jednou svisle stavitelnou kotoučovou elektrodou, rozdělenou dělíoí mezerou vyplněnou izolační hmotou na dvě části souměrně podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace. Na jejioh obvodu je vytvořen rádius shodného poloměru s poloměrem svařované trubky. Kotoučová elektroda je opatřena přívody od samostatného transformátoru, je přitlačována k povrchu svařované trubky nad oblast sváru, přičemž pr&ohodem elektrického proudu svarovým spojem doohází k ohřevu na žíhaoí teplotu.The device for heat treatment of welded pipes consists of at least one vertically adjustable disc electrode, divided by a dividing gap filled with insulating material into two parts symmetrically according to the plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation. A radius of the same radius as the radius of the welded pipe is created on its circumference. The disc electrode is provided with leads from a separate transformer, is pressed against the surface of the welded pipe above the weld area, and by passing an electric current through the weld joint it heats up to the annealing temperature.

Description

Vynález se týká zařízení pro tepelné zpracování evařovaných trubek ve svařovací lince.The invention relates to a device for heat treatment of welded tubes in a welding line.

Při současném stavu techniky ee provádí tepelné zpracování trubek, zejména normalizační žíhání svaru a přechodového pásma, v žihacích pecích. Hlavní nevýhodou je vysoká měrná spotřeba energie spojená s ohřevem celého objemu svařované trubky, zatímco je technologicky potřebné žíhat pouze oblast svaru. Rovněž známá zařízeni pro indukční ohřev svařovaných trubek pomocí příložných induktorů se vyznačují vysokou energetickou náročností a jejich hlavní nevýhodou je velká délka, která neumožňuje bez vysokých nákladů umístit je do stávajících svařovacích linek.In the prior art, the heat treatment of the tubes, in particular the normalized annealing of the weld and the transition zone, is carried out in the annealing furnaces. The main disadvantage is the high specific energy consumption associated with heating the entire volume of the welded pipe, while it is technologically necessary to anneal only the weld area. Also known devices for induction heating of welded tubes by means of contact inductors are characterized by high energy consumption and their main disadvantage is their long length, which makes it impossible to place them in existing welding lines without high costs.

Uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny zařízením pro tepelné zpracování svařovaných trubek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení sestává z nejméně jedné svisle stavitelné kotoučové elektrody, rozdělené mezerou vyplněnou izolační hmotou na dvě části souměrné podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace, na jejíž obvodu je vytvořen rádius shodného poloměru s poloměrem ohřívané svařované trubky· Kotoučová elektroda je opatřena ‘přívody od samostatného transformátoru a je umístěna mezi svařovací uzel a kalibrační pořadí svařovací linky v rovině podélné osy svařované trubky nad oblasti svaru· — 2 —These disadvantages of the prior art are overcome by the apparatus for heat treatment of welded tubes according to the invention, characterized in that the apparatus consists of at least one vertically adjustable disc electrode divided by a gap filled with insulating material into two parts symmetrical according to the plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation. · The electrode is equipped with leads from a separate transformer and is located between the welding node and the welding line calibration order in the plane of the longitudinal axis of the welding pipe above the weld areas · - 2 -

Výhodou zařízení palle vynálezu je snížení energetické náročnosti ohřevu svařovaných trubek za účelem tepelného zpracování, při kterém je technologicky nutné žíhání pouze svarové oblasti. Umožňuje umístění mezi svařovací uzel a kalibrační pořadí, což má dále tu výhodu, že tepelně zpracovaná trubka je průchodem kalibračním pořadím vyrovnána.An advantage of the apparatus of the invention is a reduction in the energy consumption of heating the welded pipes for the purpose of heat treatment, in which only the welding area is technologically necessary. It allows placement between the welding node and the calibration order, which further has the advantage that the heat-treated tube is aligned by passing the calibration order.

Příklad konkrétního provedení zařízení pále vynálezu, sestávající ze tři kotoučových elektrod, je zt)áxoméh na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení znázorněno v rovině kolmé na podélnou osu trubky a na obr. 2 je zařízení znázorněno v nárysu.An example of a particular embodiment of a device according to the invention, consisting of three disc electrodes, is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the device in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube and Fig. 2 shows the device in front view.

Zařízení sestává ze tří kotoučových elektrod 2, uložených letmo a stavitelných v ose kolmé na osu svařované trubky 1 nad oblastí svaru 2. Kotoučové elektrody 2 jsou rozděleny dělící mezerou 4 vyplněnou izolační hmotou na dvě části, souměrné podle roviny souměrnosti kolmé na osu rotace, a na jejich obvodu je vytvořen rádius 2 shodného poloměru s poloměrem svařované trubky 1. Jsou opatřeny přívody 6 od samostatných transformátorů 9. Šipka 10 označuje směr otáčení kotoučových elektrod 2· Elektrický proud přes svar 2 od jedné ke druhé části kotoučové elektrody 2 je uzavřen po dráze Před kotoučové elektrody 2 Ó^eumístěn poháněný rotační ocelový kartáč 8 a součástí zářízení je mechanismus 11 k regulaci kalibru kotoučových elektrod 2» který sestává z profilového nože, uchyceného ve stavitelném držáku.The apparatus consists of three disc electrodes 2 which are spaced and adjustable in an axis perpendicular to the axis of the welded pipe 1 above the weld zone 2. The disc electrodes 2 are divided by a dividing gap 4 filled with insulating material into two parts symmetrical to the plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation. a radius 2 of the same radius with the radius of the welded tube 1 is formed on their circumference. They are provided with leads 6 from separate transformers 9. The arrow 10 indicates the direction of rotation of the disc electrodes 2. before the disc electrodes 2 disposed on ^e driven rotating steel brush 8 and the part of the device 11 is a mechanism to control the caliber of disc electrodes 2 »which consists of a profiled knife, engaged by the adjustable holder.

Kotoučové elektrody 2 jsou vyrobeny z materiálu β dobrou elektrickou vodivostí a odolností proti otěru, např. legované mědi nebo bronzu, jsou chlazeny vodou a jsou bez pohonu. Jejich otáčení ve směru šipek 10 je vyvozováno pohybující se svařovanou trubkou 1. Jsou svisle stavitelné z důvodů potřeby ohřevu svařovaných trubek 1 různých průměrů a vyvolání dostatečné přítlačné síly na jejich povrch. Velikost dělící mezery 4 je nastavitelná v závislosti na tlouštce stěry svařované trubky 1 a s její zvětšující se tlouštkou se zvětšuje. Průměr kotoučové elektrody 2 500 ^mm ® opotřebením se zmenšuje. Proud k ohřevu svaru 2 je přiváděn od samostatných transformátorů 2 přívodyThe disc electrodes 2 are made of β material with good electrical conductivity and abrasion resistance, eg alloyed copper or bronze, are water cooled and are non-propelled. Their rotation in the direction of the arrows 10 is due to the moving welded tube 1. They are vertically adjustable because of the need to heat the welded tubes 1 of different diameters and to exert sufficient pressure on their surface. The size of the separating gap 4 is adjustable as a function of the smear thickness of the welded pipe 1 and increases with its increasing thickness. The diameter of the 2 500 ^mm disc electrode wears down. The current for heating the weld 2 is supplied from separate transformers 2 by leads

6. Protože se ohřev provádí proudy vysoké intenzity je vhodné, aby transformátor 9 byl rotační. Ohřev je prováděn střídavým proudem síťové frekvence. Dobré účinnosti ohřevu je dosaženo, jestliže poměr průměru svařované trubky 1 k její tloušťce stěny je větší než 10 : 1, při rostoucím poměru účinnost vzrůstá.6. Since the heating is carried out with high intensity currents, it is desirable that the transformer 9 be rotational. The heating is carried out by alternating current of the mains frequency. Good heating efficiency is achieved if the ratio of the diameter of the welded pipe 1 to its wall thickness is greater than 10: 1, the efficiency increases with increasing ratio.

Při použití více kotoučových elektrod £ je ohřev svařované trubky 1 na teplotu žíhání rozdělen do několika úseků.When using multiple disk electrodes 6, the heating of the welded tube 1 to the annealing temperature is divided into several sections.

Například při ohřevu ocelové trubky 4 114 x 4,25 mm o hmotnosti 11,5 kg/m na teplotu 950 °C ve svaru 2 a přechodovém pásmu, je spotřeba elektrické energie při předpokládané 75 % účinnosti 145,6 kWh/t, při rychlosti posuvu svařované trubky 1 30 m/min. Střední teploty stěny svařované trubky 1 jsou 675 °C.For example, when heating a 4 114 x 4.25 mm steel pipe of 11.5 kg / m to 950 ° C in weld 2 and the transition zone, the power consumption at the assumed 75% efficiency is 145.6 kWh / t, at a speed of feed pipe of welded pipe 1 30 m / min. The mean wall temperatures of the welded pipe 1 are 675 ° C.

K ohřevu trubky 1 na tyto hodnoty je nutno přivést teplo 3 013,46 kW, což odpovídá proudu o intenzitě I » 200,9 kA při napětí 15 V. Hmotnost kovu svařované trubky 1, který je zapotřebí ohřát na 950 °C je 1,5 % z celkové hmotnosti svařované trubky 1. Na úseku mezi 1. a 2. kotoučovou elektrodou 2 uskuteční ohřev oblasti svaru 2 svařované trubky 1 na teplotu 550 °C, průměrná teploty stěny trubky bude 262 °C. Na úseku mezi druhou a třetí kotoučovou elektrodou 2 bude oblast svaru 2 zahřáta na teplotu 750 °C, průměrná teplota stěny trubky dosáhne 489 °C, za třetí elektrodou 2 dosáhnou teploty ohřevu požadovaných hodnot. Při takovém rozdělení ohřevu do úseků bude potřebný tepelný příkon pro každý úsek přibližně stejný a bude činit 1 004,49 kW, což představuje proud o intenzitě 66,97 kA při napětí 15 V. Při uvedeném rozdělení ohřevu do úseků činí vzdálenost mezi první a druhou kotoučovou elektrodou £ 1950 mm a 1320 mm mezi druhou a třetí kotoučovou elektrodou £. Vzdálenost mezi jednotlivými kotoučovými elektrodami 2 přímo úměrná průřezu svařované trubky 1 a napětí na kotoučových elektrodách £ a nepřímo úměrná specifickému elektrickému odporu ohřívaného materiálu a intenzitě proudu.To heat the pipe 1 to these values, a heat of 3,013.46 kW, corresponding to a current of I »200.9 kA at a voltage of 15 V, must be supplied. The metal weight of the welded pipe 1 to be heated to 950 DEG C. 5% of the total weight of the welded tube 1. In the region between the 1st and 2nd disk electrodes 2, the weld region 2 of the welded tube 1 is heated to 550 ° C, the average tube wall temperature being 262 ° C. In the region between the second and third disk electrodes 2, the weld region 2 will be heated to 750 ° C, the average pipe wall temperature will reach 489 ° C, and after the third electrode 2, the heating temperature will reach the desired values. With such a heating division into sections, the heat input required for each section will be approximately the same and will be 1,004.49 kW, representing a current of 66.97 kA at a voltage of 15 V. With said heating division into sections, the distance between the first and second a disc electrode £ 1950 mm and 1320 mm between the second and third disc electrodes 6. The distance between the individual disk electrodes 2 is proportional to the cross-section of the welded pipe 1 and the voltage at the disk electrodes 6 and inversely proportional to the specific electrical resistance of the material to be heated and the current intensity.

Řešenípdle vynálezu možno využít u všech výrobců svařovaných trubek a k průběžnému ohřevu podélných svarů za účelem jejich tepelného zpracování.The solution according to the invention can be used by all producers of welded tubes and for continuous heating of longitudinal welds for their heat treatment.

Claims

SUBJECT

OF THE INVENTION

Apparatus for heat treatment of welded pipes, in particular for normalizing the weld and transition zone, characterized in that it comprises at least one vertically adjustable disc electrode (5) divided by a separating gap (4) filled with insulating material into two parts symmetrical to the plane of symmetry a radius (7) of identical radius to the radius of the welded pipe (1) is formed on its axis of circumference, the disk electrode (3) being provided with leads (6) from a separate transformer (9) and located between the welding node and calibration order of the welding line in the plane of the longitudinal axis of the welded pipe (1) above the weld area (2).