ЗАГОТОВКА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА

Полезная модель относится к области производства труб, а именно - к производству заготовок биметаллических труб из теплоустойчивых сталей для изготовления сваркой трубопроводов перегретого пара, в частности трубных элементов главного циркуляционного контура атомного реактора водо-водяного типа.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является биметаллическая труба для трубопроводов перегретого пара из теплоустойчивой стали с нанесенным на внутреннюю поверхность методом электрошлаковой наплавки однослойным антикоррозионным покрытием толщиной 4,5-6,5 мм из стали аустенитного класса, при этом труба имеет диаметр 500-1200 мм, и толщину стенки из теплоустойчивой стали 65 мм.
(RU 147694, F16L 9/02, опубликовано 20.11.2014).
Недостатками известной биметаллической трубы является ее неподготовленность к последующему укрупнению с помощью сварки, а именно отсутствие разделок на обоих торцах трубы, необходимых для снижения трудоемкости изготовления сваркой трубопровода перегретого пара, в частности, главного циркуляционного трубопровода для АЭС с водо-водяным реактором. Кроме того, толщина стенки заготовки трубы без учета толщины наплавленного покрытия 65 мм недостаточна для надежной работы трубопровода перегретого пара при повышении его температуры свыше 350°C и давления свыше 17 МПа.
Задачей и техническим результатом полезной модели является заготовка биметаллической трубы для трубопроводов перегретого пара, обеспечивающая повышение прочности конструкции трубопровода при температуре перегретого пара свыше 350°C и давлении свыше 17 МПа.
Технический результат достигается тем, что заготовка биметаллической трубы для трубопроводов перегретого пара из теплоустойчивой стали с нанесенным на внутреннюю поверхность методом электрошлаковой наплавки слоем стали аустенитного класса, выполнена с внутренним диаметром 500-1200 мм, толщиной стенки из теплоустойчивой стали 70±3,8 мм, толщиной наплавленного слоя стали 4,0-8,0 мм, при этом с обоих концов трубы наплавленный слой удален на расстоянии 80-100 мм от ее торцов, и на торцах трубы выполнена разделка под сварку со скосами кромок к притуплению шириной 0,5-6,5 мм, причем угол скоса кромок к притуплению с внутренней стороны трубы составляет 20-55°, а скосы кромок с внешней стороны трубы выполнены ломаными с углами скоса 8-10° от внешней поверхности трубы и 44-46° непосредственно к притуплению.
Полезная модель может быть проиллюстрирована примером выполнения разделки под сварку одного из торцов заготовки, приведенным на фиг. 1, где:
1 - труба из теплоустойчивой стали перлитного класса (основной металл);
2 - наплавленный слой из стали аустенитного класса;
3 - притупление разделки;
4 - скос кромок с ломаными углами с внешней стороны трубы;
5 - скос кромок с внутренней стороны
Заготовку трубы по полезной модели, предназначенную для трубопроводов перегретого пара с температурой свыше 350°C и давлением свыше 17 МПа, которая имела внутренний диаметр 850 мм, толщину стенки 70,25 мм и длину 2000 мм, изготавливали стандартным способом прошивки слитка из теплоустойчивой стали перлитного класса 10ГН2МФА с последующей ковкой.
Затем на внутреннюю поверхность трубы 1 методом электрошлаковой наплавки наносили за один проход антикоррозионное покрытие - слой 2 стали аустенитного класса толщиной 6±2 мм с использованием ленточного электрода марки Св-02Х22Н11Г2Б.
После этого механической обработкой на обоих торцах трубы удаляли наплавленный слой на расстоянии 80-100 мм от торцов трубы и формировали разделку кромок под сварку со скосами к притуплению 3, выполненному шириной 0,5÷6,5 мм.
При этом угол скоса кромок к притуплению с внутренней стороны трубы составил 28°. Скосы кромок с внешней стороны трубы формировали ломаными с углами скоса 8° от внешней поверхности трубы и 45° непосредственно к притуплению.
Полученная заготовка биметаллической трубы по полезной модели соответствует требованиям, предъявляемым к заготовкам труб для изготовления трубопроводов перегретого пара в атомной промышленности. Заготовка по полезной модели полностью подготовлена к последующей сборке и дуговой сварке при укрупнении узлов главного циркуляционного трубопровода АЭУ и его монтаже. При этом характеристики заготовки, включая параметры разделки торцов под сварку, обеспечивают получение после сварки плотного строения металла сварного шва и отсутствие у него склонности к образованию горячих трещин при последующей наплавке защитного покрытия на зону сварного шва, что позволяет использовать полученную заготовку биметаллической трубы для изготовления трубопроводов перегретого пара с повышенными гарантированными характеристиками прочности для эксплуатации при температуре перегретого пара свыше 350°C и давлении свыше 17 МПа.