專利名稱：一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，屬于管道配件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道作為物料輸送的一種特種設(shè)備廣泛應(yīng)用于機(jī)械、石油、化工、冶金等行業(yè)，對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和人民生活起著很重要的作用。管道系統(tǒng)的工作介質(zhì)高溫高壓、承受較大載荷、以及氧化、腐蝕的工況下，管道內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生銹蝕和堆積等污垢。影響管道的使用壽命、工作壓力、通流量等。所以會(huì)通過(guò)清管檢修機(jī)器人或清管球?qū)艿肋M(jìn)行清掃除垢、檢修管道內(nèi)壁。使管道保持良好的工作狀態(tài)。而在清掃過(guò)程中，一些支管接頭部位會(huì)影響清管檢修機(jī)器人、清管球的正常通過(guò)，清掃污垢的排放。所以在這些支管接頭部位專門設(shè)計(jì)了一種三通，即不影響清管機(jī)器人、清管球的正常通過(guò)，又能使清掃出的污垢及時(shí)排出，這就是管線過(guò)球三通。在一些高強(qiáng)度管線上，這些支管過(guò)球三通接頭成了整個(gè)管線的承壓薄弱環(huán)節(jié)。過(guò)去的通常的做法是通過(guò)加大三通的壁厚或選用其它高屈服值材料來(lái)生產(chǎn)三通，消除這些在承壓上的薄弱環(huán)節(jié)。這樣就大大提高了生產(chǎn)成本，造成了材料的大量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決三通的壁厚大而產(chǎn)生生產(chǎn)成本高，造成了材料大量浪費(fèi)的問(wèn)題，提供一種相同的高屈服值、承壓高、生產(chǎn)成本低的高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一用有限元分析出整個(gè)三通的承壓情況，找出承壓薄弱點(diǎn)，得出數(shù)據(jù)；步驟二 用有限元分析出的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出三通的尺寸，其壁厚與管線管的壁厚相同，并形成圖紙；步驟三選用和管線鋼相同等級(jí)的高屈服值、同材質(zhì)的原料鋼管；步驟四在普通模具上，采用不低于780°C熱擠壓成型的工藝，將原料鋼管擠壓成型為三通；步驟五對(duì)成型的三通進(jìn)行整形，使其具有合格的外形尺寸；步驟六去除三通表面的氧化皮、拉傷、磕碰傷痕；步驟七依照?qǐng)D紙、焊接工藝評(píng)定和焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行擋條的焊接；步驟八依照熱處理工藝卡對(duì)三通進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)熱處理；步驟九對(duì)三通表面進(jìn)行噴砂或拋丸處理；步驟十依照?qǐng)D紙進(jìn)行機(jī)加工，加工出焊接坡口 ；步驟十一對(duì)三通外表面進(jìn)行防腐處理。優(yōu)選地，所述步驟四中的熱擠壓成型是將原料鋼管先截取留有40mm以上余量的長(zhǎng)度，在油壓機(jī)上將其壓成短徑325mm-350mm的橢圓形鋼管，再將橢圓形鋼管弧度較小的兩邊中的一邊進(jìn)行局部加熱，其溫度為780°C -900°C，再將加熱好的鋼管放入已經(jīng)安裝調(diào)試好的模具中用進(jìn)行壓制。優(yōu)選地，所述步驟七中的熱處理為對(duì)三通進(jìn)行先是不低于920°C進(jìn)行正火，再不低于920°C進(jìn)行淬火，最后不低于540°C進(jìn)行回火，使三通具有設(shè)計(jì)要求的高屈服值等機(jī)械性倉(cāng)泛。優(yōu)選地，所述步驟九中的對(duì)三通表面進(jìn)行噴砂或拋丸處理的時(shí)間為30分鐘，使三通管件表面形成約0. 3mm的冷作硬化層。本發(fā)明通過(guò)計(jì)算、設(shè)計(jì)、選材、成型、整形、修磨、焊接擋條、熱處理、表面噴砂(拋丸)處理、機(jī)加工、表面防腐處理十一個(gè)步驟，從而使得生產(chǎn)出的三通與管線具有相同的高屈服值、高承壓的特性。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)第一不需要對(duì)三通進(jìn)行加厚，降低產(chǎn)品重量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本； 第二 不需要額外增加生產(chǎn)設(shè)備和模具，生產(chǎn)方便；第三不需要另外選用其它高屈服值的材料，消除異種鋼焊接衍生出來(lái)的問(wèn)題；第四無(wú)需進(jìn)行異種鋼間焊接的工藝評(píng)定，大大降低投資成本。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。實(shí)施例本發(fā)明為一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，包括以下步驟第一步計(jì)算提供管線三通0355.6X14.3的材質(zhì)、等級(jí)、外徑、壁厚、工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、工作溫度、材料成分等參數(shù)。用有限元分析出整個(gè)三通的承壓情況，找出承壓薄弱點(diǎn)——三通肩部，并確認(rèn)肩部的內(nèi)外R值。第二步設(shè)計(jì)用有限元分析出的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出三通的肩部尺寸，端部的接口壁厚與配管相同。其它尺寸一定要與管件標(biāo)準(zhǔn)ASME B16. 9-2007 一致，并形成產(chǎn)品圖紙和加工圖紙。第三步選材選用和管線鋼相同等級(jí)的高屈服值、同材質(zhì)、口徑提高一個(gè)規(guī)格的原料鋼管。鋼管的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)是API 5L X70 PSL2。第四步成型將￠406 X 16mm的原料管截取留有40mm以上余量的長(zhǎng)度，在油壓機(jī)上先壓成短徑325mm-350mm的橢圓形鋼管,將橢圓鋼管弧度較小的兩邊中的一邊進(jìn)行局部加熱，溫度7800C -900°C (目測(cè)加熱表面為通紅)，再將加熱好的鋼管放入已經(jīng)安裝調(diào)試好的模具中用進(jìn)行壓制，鋼管顏色變暗后停止。經(jīng)過(guò)這樣反復(fù)壓制3次，直至上下模具重合，這樣支管端已經(jīng)出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)切帽、擴(kuò)口、整口等工序后，成型結(jié)束。第五步整形在油壓機(jī)和模具中，整形工序使三通具有合格的外形尺寸。在車床上去除三通內(nèi)壁堆積增厚的材料，并粗車平整三通的三端，保留水壓試驗(yàn)和進(jìn)一步加工的余量。第六步修磨
用手動(dòng)砂輪機(jī)磨削去除三通內(nèi)外表面的氧化皮、拉傷、夾傷、等磕碰傷痕，使三通具有良好的外觀。第七步焊接擋條依照?qǐng)D紙、焊接工藝評(píng)定和焊接工藝指導(dǎo)書的要求將預(yù)先加工好的擋條材料進(jìn)行適配焊接。第八步熱處理依照熱處理工藝卡對(duì)三通進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)熱處理，先是不低于920°C進(jìn)行正火。不低于920°C進(jìn)行淬火，不低于540°C進(jìn)行回火，對(duì)測(cè)同爐試環(huán)進(jìn)行各項(xiàng)性能的測(cè)試。對(duì)三通進(jìn)行對(duì)比硬度測(cè)試，證明三通具有設(shè)計(jì)要求的高屈服值等機(jī)械性能。第九步表面噴砂(拋丸)處理
在拋丸機(jī)或噴砂機(jī)中對(duì)三通進(jìn)行拋丸或噴砂處理30分鐘，使三通管件表面形成約0. 3mm的冷作硬化層，這時(shí)的三通具有良好的表面粗糙度和各個(gè)表面間的圓滑過(guò)渡。第十步機(jī)加工在水壓試驗(yàn)和磁粉探傷合格后，依照?qǐng)D紙和ASME B16. 9-2007的要求對(duì)三通進(jìn)行最后的機(jī)加工，加工出焊接坡口，該坡口符合ASME B16. 25要求。第^^一步表面防腐處理依照要求對(duì)三通外表面進(jìn)行相關(guān)的(如刷漆、噴涂、FBE等)防腐處理，涂層厚度按照防腐要求設(shè)計(jì)。將本實(shí)施例制得的三通按下列各表中的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其性能，結(jié)果如下工藝試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一用有限元分析出整個(gè)三通的承壓情況，找出承壓薄弱點(diǎn)，得出數(shù)據(jù)； 步驟二 用有限元分析出的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出三通的尺寸，其壁厚與管線管的壁厚相同，并形成圖紙； 步驟三選用和管線鋼相同等級(jí)的高屈服值、同材質(zhì)的原料鋼管； 步驟四在普通模具上，采用不低于780°C熱擠壓成型的工藝，將原料鋼管擠壓成型為三通； 步驟五對(duì)成型的三通進(jìn)行整形，使其具有合格的外形尺寸； 步驟六去除三通表面的氧化皮、拉傷、磕碰傷痕； 步驟七依照?qǐng)D紙、焊接工藝評(píng)定和焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行擋條的焊接； 步驟八依照熱處理工藝卡對(duì)三通進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)熱處理； 步驟九對(duì)三通表面進(jìn)行噴砂或拋丸處理； 步驟十依照?qǐng)D紙進(jìn)行機(jī)加工，加工出焊接坡口 ； 步驟十一對(duì)三通外表面進(jìn)行防腐處理。
2.如權(quán)利要求I所述的一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟四中的熱擠壓成型是將原料鋼管先截取留有40mm以上余量的長(zhǎng)度，在油壓機(jī)上將其壓成短徑325mm-350_的橢圓形鋼管,再將橢圓形鋼管弧度較小的兩邊中的一邊進(jìn)行局部加熱，其溫度為780V -900°C，再將加熱好的鋼管放入已經(jīng)安裝調(diào)試好的模具中用進(jìn)行壓制。
3.如權(quán)利要求I所述的一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟七中的熱處理為對(duì)三通進(jìn)行先是不低于920°C進(jìn)行正火，再不低于920°C進(jìn)行淬火，最后不低于540°C進(jìn)行回火，使三通具有設(shè)計(jì)要求的高屈服值等機(jī)械性能。
4.如權(quán)利要求I所述的一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟九中的對(duì)三通表面進(jìn)行噴砂或拋丸處理的時(shí)間為30分鐘，使三通管件表面形成約0. 3mm的冷作硬化層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高屈服值管線過(guò)球三通的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，計(jì)算；步驟二，設(shè)計(jì)；步驟三，選材；步驟四，成型；步驟五，整形；步驟六，修磨；步驟七，焊接擋條；步驟八，熱處理；步驟九，表面噴砂(拋丸)處理；步驟十，機(jī)加工；步驟十一，表面防腐處理。本發(fā)明具有相同的高屈服值、承壓高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102962635SQ20121040595
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者孫友蓮, 陳欣, 張政, 韓軍, 羅偉松, 趙汝成, 王偉國(guó), 馮媛 申請(qǐng)人:上海銳邁重工有限公司, 上海銳邁五金有限公司