Вступ 2

1. Основна частина 5

1.1. Аналіз умов виробництва труб на стані ТПА 140 5

1.2. Загальна характеристика ОАО НТЗ 5

1.3. Виробництво труб на ТПА 140 10

1.3.1. Літературний огляд 10

1.3.1.1. Технологічний процес виробництва труб на ТПА 10

1.3.1.2. Основні види дефектів прокатної продукції, одержуваної на ТПА 140 16

1.3.1.3. Режими деформації та калібрування інструменту 19

1.3.2. Технологія виробництва труб і обладнання ТПА з СПП «тандем» 25

2.3.3. Оцінка сучасного стану і перспектив розвитку ТПА 140 НТЗ 46

1.4. Вибір напрямку дослідження 49

2. Дослідницька частина 52

2.1. Аналіз шляхів зменшення кінцевого обрізу при редукуванні труб з натягненням 52

2.2. Сутність проблеми. 52

2.3. Вплив параметрів редукування на довжину потовщених кінців труб і величини кінцевого обрізу. 53

2.4. Шляхи зниження кінцевої обрізі. 55

2.5. Про імовірнісний характер довжини кінцевого обрізу. 57

3. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 61

3.1 Аналіз умов праці 61

4.2 Виробнича санітарія та гігієна праці 64

4.3 Техніка безпеки 65

4.4 Пожежна безпека і профілактика 67

Вступ

Згідно зі статистикою всього в світі 87 країн, що мають обладнання для випуску для випуску труб. З них 37 країн мають обладнання для виробництва безшовних горячодеформованих та холоднодеформованих труб (з них 35 для виробництва горячодеформованих труб; в Нідерландах та Індонезії працюють підприємства тільки по холодному переділу). Всього в світі більше 800 підприємств, що виготовляють горячодеформовані безшовні труби. В останні 5-6 років виробництво труб в світі коливається в межах 53-57 млн. тонн на рік.

Характерною особливістю світового трубного ринку є істотне переваження виробничих потужностей над потребою в трубах ( наприклад виробничі потужності з випуску горячодеформованих безшовних труб становлять близько 33 млн. тонн на рік, а щорічна потреба світового ринку в цьому виді продукції за останні 10-12 років не перевищує 18-22 млн. тонн.

За потенційним потужностям наявного обладнання для виробництва труб, Україна займає п'яте місце в світі. В Україні проводяться всі основні види труб, що виготовляються у світовій практиці. Гарантовану високу якість труб, їх надійність і довговічність в експлуатації дозволяють українським заводам успішно конкурувати з виробниками цієї продукції на світовому ринку і постійно розширювати географію поставок. Українські труби використовуються як в умовах Крайньої півночі, так і в тропіках.

Слід зауважити, що робота українських виробників труб харак-терезуєтся наступними умовами:

• Значним переважанням експорту продукції трубних заводів над споживанням труб на внутрішньому ринку країни;

• Незадоволеною потребою в трубах всіх галузей промисловості країни (внаслідок низьких платіжних можливостей більшості підприємств країни);

• Відносно невеликим абсолютним і відносним рівнем імпорту труб в країну.

Традиційно споживання сталевих труб в самій Україні впродовж багатьох десятиліть становила меншу частину від загального обсягу їх виробництва в країні. Ця специфічна особливість українського трубного ринку, посилення економічним спадом, залишається практично незмінною і в останні роки. При порівняно невеликому реальному внутрішньому споживанні українська промисловість має велику потенційну потребу в трубах.

 Це твердження можна підкріпити такими даними. В даний час Україна задовольняє власні потреби в газі на 10% і в нафті - на 20%. Наявність величезних покладів енергоносіїв на території країни (особливо в зоні Чорноморського шельфу) зумовлює необхідність освоєння нових видів продукції і збільшення випуску труб соответствующего сортаменту для освоєння вищевказаних родовищ в найближчій перспективі. Враховуючи, що значна кількість нафти і газу в теперішній час видобувається в Україну з свердловин глибиною понад 5000 м, а в перспективи їх кількість буде зростати, для облаштування глибоких скважин необхідні високоміцні обсадні і насосно-компресорні труби груп міцності " Л "і вище по ГОСТ 632-80 і 633-80 відповідно. Слід також брати до уваги, що в пластових водах і продукції свердловин родовищ північно-східній Україні міститься значна кількість (до 6%) вуглекислого газу та інших корозійно-активних компонентів (подібні середовища характерні також для нафтових і газових родовищ Західно- Сибірського басейну, газоконденсатних родовищ Краснодарського і Ставропольського країв). Останній факт, а також велика глибина підвіски колон і високі швидкості газорідинного струму обумовлюють створення в металі насосно-компресорних труб більших напружень та їх корозії зі швидкістю до 4 мм / рік, для запобігання чого потрібно з високими показниками якості за різним експлуатаціонним показниками.

Виходячи з цього, можна констатувати, що проблема покращення якості труб є однією з найважливіших для трубної галузі України.

За останні роки всі великі трубні підприємства України провели роботи по сертифікації виробництва труб за зарубіжними стандартами, що сприяло значному збільшенню обсягів їх експорту. За годи формування в Україні ринкової економіки на трубних заводах страни проведена величезна робота з реструктуризації виробництва практично в усіх напрямках їх діяльності. У першу чергу були проведені роботи з освоєння виробництва тих видів труб, які раніше не про-нищить в Україну (це склало близько 60 нових типорозмірів), з експлуатації був виведений ряд застарілих виробництв і ділянок. На заводах були сформовані нові структури - маркетингові служби, на долю которих припадає основна робота по завантаженню виробничих потужностей. На трубних підприємствах докорінно реорганізована загальна структура управління, у всій галузі впорядковано проведені роботи зі зниження чисельності трудящих і скорочення загальних витрат на виробництво.

1. Основна частина

1.1. Аналіз умов виробництва труб на стані тпа 140

1.2. Загальна характеристика оао нтз

ВАТ «Нижньодніпровський трубопрокатний завод» (НТЗ) є найбільшим в Південно-Східній частині Європи виробником і постачальником сталевих труб широкого профілю застосування (в першу чергу - труб нафтового сортаменту, за обсягами випуску яких є найбільшим виробником в СНД). Виробничий потенціал підприємства дозволяє випускати до 1,2 млн. тонн продукції на рік і включає в себе: мартенівський цех, п'ять цехів по випуску сталевих труб, колесобандажний цех. Обладнання заводу дозволяє виготовляти труби по вітчизняним (ГОСТ, ТУ) та зарубіжним (DIN, ASTM, API, NFA) стандартам, а також по Європейським нормам (EN).

До 1990 року заводська трубна продукція була повністю затребована, та цехи працювали практично на повну потужність. В даний час наявні потужності завантажені менш ніж на 50% (таблиця 1.1).

Цех	Проектна потужність, тыс. т / год	Виробництво, тыс. т / % від потужності
		2011	2012
№1	300	-	-
№2	140	-	-
№3	200 в т.ч. х/д: 60	57,7 / 28,9% 23,2 / 38,7%	47,9 / 24,0% 19,9 / 33,2%
№4	320 в т.ч. нарезных: 280	245,9 / 76,8% 144,9 / 51,8%	204,7 / 64,0% 105,6 / 37,7%
№5	250 в т.ч. нарезных: 100	122,2 / 48,8% 60,4 / 60,4%	103,9 / 41,6% 30,8 / 30,8%
Завод	770 в т.ч. нарезных: 380 х/д: 60	575,0 / 55,7% 205,3 / 54,0% 23,2 / 38,7%	506,0 / 41,8% 136,4 / 35,9% 19,9 / 33,2%

Таблиця 1.1 - Проектні потужності та виробництво труб по цехам

Трубопрокатний цех № 1. Пущено в дію в 1935 р., відновлений в 1948 році. Основна продукція цеху - безшовні гарячодеформовані труби загального призначення, труби нафтового сортаменту. Розміри труб 168-351х6-60 мм. Процес виробництва включає наступні технологічні операції: нагрівання круглого сталевого злитка в методичній нагрівальної печі; прошивка злитку в гільзу в двовалковому прошивному стані; прокатку гільзи в пілігрімовому стані; порізку труби дисковою пилкою; підігрів труби в методичній печі; калібрування труби в одноклетевом калібровочном стані на готовий розмір; охолодження труби; обрізка кінців; ультразвуковий неруйнівний контроль якості тіла труби; контроль і здача труб. Технологічний процес і розташування устаткування роблять можливим виробництво в цеху труб з легованих, високолегованих та нержавіючих марок сталі, а також товстостінних труб. За період з 1999 р. в цеху здійснені наступні реконструктивні заходи:

• Удосконалено механізм кантування труб на калібрувальному стані, що дозволило підвищити точність готових труб і знизити витратні коефіцієнти металу;

• На ділянці здачі труб впроваджена система комп'ютерного взваження, що дозволяє фіксувати вагу кожної готельної труби і здійснювати на вимогу замовника відвантаження продукції по фактичній вазі;

• Введено до ладу ділянку неруйнівного ультразвукового контролю труб.

У цеху використовується класична схема прокатки труб на агрегатах з пілігрімовимі станами з використанням косовалковой прошивки круглого злитка в гільзу. Цех не має сучасного обладнання для гарячої та холодної обробки труб. У цеху можна виробляти труби обмеженою точністю по діаметру, без випробувань гідравлічним тиском, з обрізанням кон-цов труб тільки під прямим кутом. В даний час цех виробляє тру-би з обмеженими вимогами щодо якості: по ГОСТ 8731, EN 10210-1,2 і DIN 1629 (у кооперації з цехом № 4). Розмірна частина сортаменту цеху практично аналогична розмірної частини сортаменту цеху №4.

Трубоелектрозварний цех (трубный цех №2). З пуску цеху в 1956 році в експлуатації знаходилося 6 станів «10-60» (в даний час працюють 5). Сортамент цеху охоплює понад 260 типорозмірів круглих, овальних, квадратних і прямокутних труб. Процес виробництва включає наступні технологічні операції: вхідний контроль якості, розмотування, правку і стикувальну зварювання рулонної сталі; формування тіла труби і процес зварювання струмами високої частоти з подальшим видаленням зовнішнього грата; калібрування труб на кінцеві розмір і форму; правку труб; різання труб; електромагнітний , ультразвукової і візуальний контроль тіла труби; гідровипробування труб; контроль і здача труб. За останні роки в цеху впроваджена упаковка продукції у вигляді квадрата, прямокутника і шестигранника, що підвищує її конкурентоспроможність.

Цех має обмежені можливості по виробництву труб на експорт за зарубіжними стандартами і в основному випускає труби по вітчизняні-венним стандартам: круглі труби по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80; гладкі круглі «чорні» водогазопровідні труби по ГОСТ 3262-75 ; профільні труби по ТУ у 14-8-41-2001.

Трубопрокатний цех №3 (цех «Ш»). Цех в експлуатації з 1963 року. Призначений для виробництва гарячекатаних труб діаметром 70-203 мм з товщиною стінки 6-45 мм і холоднодеформованих труб діаметром 43-83 мм з товщиною стінки 4,8-14,0 мм з вуглецевих і легованих марок сталей. Процес виробництва включає наступні технологічні операції: нагрівання трубної заготовки в кільцевої нагрівальної печі; прошивка суцільної заготовки в гільзу на прошивному стані; розкочування гільзи в трубу в трьохволковому раскатному стані; підігрів труби в прохідній печі з крокующими балками (багато років ця технологічна операція не здійснює-ся; ПШБ знаходиться в резерві); прокатка труб на готовий розмір в трьохволковому косовалковом калібрувальному стані; спрейерне охолодження (подшіпників труб); охолодження труб на холодильнику; термообробка (подшіпників труб) правка і обрізка кінців труб. Після останньої технологічної операції гарячекатані труби надходять на ділянку контролю та здачі, а труби призначені для подальшого холодного переділу надходять на дільниці холодної прокатки (де розташовано 6 станів ХПТ-90) і волочіння (де розташовані два короткооправочних стану з зусиллям волочіння 150 тс і 250 тс). Відмінною особливістю труб, вироблених на установці з Трьохвалкова раскатні станом, є їх підвищена (в порівнянні з трубами, виготовленими іншими способами) точність по товщині стінки і діаметру. У зв'язку з цим основним традиційним споживачем продукції цеху були підприємства машинобудування (в першу чергу, - підшипнковие заводи). За останні роки в цеху впроваджені технічні заходи, що дозволили дещо розширити сортамент гарячекатаних труб в область малих діаметрів.

Цех орієнтований на випуск підшипникових труб по ГОСТ 800-78, товстостінних труб загального призначення за ГОСТ і холоднотянуті високої і особливо високої точності для машинобудування.

Трубопрокатний цех №4. В експлуатації з 1969 р. Основна продукція цеху - обсадні нарізні труби і муфти до них, безшовні гарячодеформовані труби діаметром 168-377 мм. Цех може виробляти труби як за відповідними ГОСТ та ТУ, так і по DIN 1629, ASTM A53, ASTM A106, API 5L, API 5CT, EN 10210-1,2, а також «подвійним» і «потрійним» стандартам. У цеху використовується так звана схема Кальмеса виробництва труб на установці з пілігрімовим станом з використанням прошивного преса і елонгатора для отримання гільзи з профільного злитка. Процес виробництва включає наступні технологічні операції: нагрівання круглого (або мелкоріфленого - 24 грані - сталевого злитка в кільцевої нагрівальної печі; прошивка злитку в стакан на прошивному пресі; підігрів склянки на кільцевій печі; розкочування склянки в гільзу в стані-елонгаторе; прокатка гільзи в пілігрімовом стані; газоплазмова порізка труби; підігрів труби в печі з крокуючими балками; калібрування труби в 12-клітьовому (або 5-клітьовому) калібрувальному стані на готовий розмір; охолодження труби на холодильнику-стелажі; правка труби в правильній машині; обрізка конців. Далі, в залежності від виду труб, технологічний процес виготовлення передбачає:

• Для гладких труб без термообробки - фарбування, контроль, сортування, зважування, складування і відвантаження;

• Для гладких труб з термообробкою - нагрівання в гартівних печі, загартування-ку, нагрів і відпустку в відпускної печі, правку на правильній машині, ультразвукової та електромагнітний контроль тіла труби, фарбування, контроль, сортування, зважування, складування і відвантаження;

• Для обсадних труб - магнітопорошковий контроль, нарізку і контроль якості різьблення, нагвинчування муфт, гідровипробування, фарбування, контроль, сортування, зважування, складування і відвантаження.

Відмінною особливістю цеху № 4 є постійна модернізація обладнання та вдосконалення технології. Так, за останній час встановлено два ультразвукових товщиноміра та ультразвукової дефектоскоп для контролю всіх видів дефектів і геометричних розмірів труб в технологічному виробничому потоці, що кілька підвищило якість продукції і знизило витратні коефіцієнти металу.

Трубопрокатний цех №5. Пущений в 1975 р. Основна продукція цеху - насосно-компресорні нарізні труби, обсадні, безшовні гарячодеформовані труби діаметром 73-168 мм по ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 633-80, ГОСТ 632-80, API 5L, API 5CT, EN 10210, ASTM A53.