RU2243870C1 - Method of spiral beading of pipes - Google Patents
Method of spiral beading of pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243870C1 RU2243870C1 RU2003111750/02A RU2003111750A RU2243870C1 RU 2243870 C1 RU2243870 C1 RU 2243870C1 RU 2003111750/02 A RU2003111750/02 A RU 2003111750/02A RU 2003111750 A RU2003111750 A RU 2003111750A RU 2243870 C1 RU2243870 C1 RU 2243870C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- welding
- tape
- zone
- finning
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии спирального оребрения труб преимущественно для изготовления теплообменников различного назначения, используемых в теплоэнергетике и в некоторых других областях техники и народного хозяйства, представляет собой усовершенствование известных способов спирального оребрения труб и обеспечивает повышение эффективности процесса и качества готовой продукции.The invention relates to a technology for spiral finning of pipes, mainly for the manufacture of heat exchangers for various purposes, used in the power industry and in some other areas of technology and the national economy, is an improvement of the known methods of spiral finning of pipes and improves the efficiency of the process and the quality of the finished product.
Известные способы спирального оребрения труб предусматривают подачу подготовленной трубы в установку для ее оребрения, закрепление на трубе конца подаваемой для формирования ребер металлической ленты, например точечной сваркой, и последующее выполнение основных операций одновременно: вращения и соответствующей осевой подачи оребряемой трубы; тангенциальной подачи образующей ребра металлической ленты с созданием требуемого ее натяжения, направленного обратно направлению подачи; подачи тока высокой частоты (ТВЧ) соответственно на образующую ребра ленту и оребряемую трубу в непосредственной близости от зоны их сварки (от точки схождения ленты с трубой) для требуемого разогрева и соединения сваркой давлением кромки ленты и поверхности входящей в контакт с нею трубы, для чего создают необходимое усилие прижатия (осадки) ленты к трубе, обычно направленное в область сварки в поперечном относительно подачи ленты направлении [1].Known methods for spiral finning of pipes include supplying the prepared pipe to the installation for its ribbing, securing the end of the metal tape supplied for forming the ribs, for example by spot welding, to the pipe and then performing the basic operations simultaneously: rotation and the corresponding axial feed of the ribbed pipe; tangential feed of the forming rib of the metal strip with the creation of its required tension, directed back to the feed direction; supplying a high-frequency current (HDTV), respectively, to the tape forming the rib and the ribbed pipe in the immediate vicinity of the zone of their welding (from the point of convergence of the tape with the pipe) for the required heating and pressure-welding the edge of the tape and the surface of the pipe coming into contact with it, for which create the necessary force of pressing (precipitation) of the tape to the pipe, usually directed to the welding area in the direction transverse to the tape feed [1].
Установки для реализации известных способов спирального оребрения труб могут существенно отличаться конструкцией узлов для выполнения указанных основных операций или взаимным расположением этих узлов для обеспечения заданных параметров реализуемого ими способа оребрения.Installations for the implementation of known methods of spiral finning of pipes can differ significantly in the design of the nodes for performing the indicated basic operations or in the relative positions of these nodes to ensure the specified parameters of the finning method they implement.
Одним из недостатков известных способов оребрения труб является перегрев скользящих контактов подачи ТВЧ соответственно на трубу и металлическую ленту, устанавливаемых в непосредственной близости от зоны сварки указанных деталей (перед точкой схождения ленты с трубой). Это приводит, как правило, к деформации и частичному оплавлению скользящих контактов, к нарушению надежности непрерывного подвода ТВЧ к свариваемым деталям и, как следствие, к нарушению режима сварки и снижению качества готовой продукции, а нередко и к браку. Для исключения этого требуется своевременное прекращение процесса оребрения и замена скользящих контактов. Это не только снижает производительность работ и эффективность установок в эксплуатации, но и дополнительно повышает стоимость готовой продукции.One of the disadvantages of the known methods for finning pipes is overheating of the sliding contacts of the HDTV supply, respectively, to the pipe and metal tape, which are installed in the immediate vicinity of the welding zone of these parts (before the point of convergence of the tape with the pipe). As a rule, this leads to deformation and partial melting of the sliding contacts, to a violation of the reliability of the continuous supply of high-frequency current to the parts to be welded, and, as a consequence, to a violation of the welding mode and a decrease in the quality of the finished product, and often to marriage. To eliminate this, a timely termination of the finning process and the replacement of sliding contacts are required. This not only reduces the productivity and efficiency of the plants in operation, but also additionally increases the cost of the finished product.
Другим существенным недостатком известных способов спирального оребрения труб методом высокочастотной сварки является то, что при оплавлении свариваемых поверхностей образуются мелкие капли расплавленного металла, которые под действием электродинамических сил разлетаются из зоны сварки и попадают в кольцевой зазор прижимного ролика для прохода ленты. При их накоплении зазор сужается, что приводит к задирам на боковых поверхностях и надрывам периферийной кромки ленты и к ее обрыву.Another significant drawback of the known methods of spiral fins of pipes by high-frequency welding is that when melting the surfaces to be welded, small droplets of molten metal are formed, which, under the action of electrodynamic forces, scatter from the welding zone and fall into the annular gap of the pinch roller to pass the tape. When they accumulate, the gap narrows, which leads to scoring on the lateral surfaces and tears of the peripheral edge of the tape and to its break.
Наиболее близким к заявляемому по техническому существу и достигаемому эффекту (его прототипом) является известный способ спирального оребрения труб, который в значительной степени исключает отмеченные недостатки. Особенность этого известного способа заключается в том, что подвергаемые перегреву в процессе высокочастотной сварки узлы и детали установки охлаждают не только подачей через выполненные в таких узлах каналы жидкой охлаждающей среды, в качестве которой могут быть использованы обычная вода, дистиллят или СОЖ, но и обеспечивают дополнительное их охлаждение принудительным внешним орошением, включая прижимной ролик и скользящие контакты, а также соединяемые сваркой элементы (трубу и образующую ребра металлическую ленту), зону сварки, а в отдельных случаях и непосредственно прилегающего к зоне сварки ограниченного по длине участка трубы с выполненным оребрением [2].Closest to the claimed technical essence and the achieved effect (its prototype) is a known method of spiral finning of pipes, which largely eliminates the noted disadvantages. A feature of this known method lies in the fact that the nodes and parts of the installation subjected to overheating during high-frequency welding are cooled not only by supplying liquid cooling medium through the channels made in such nodes, which can be used with ordinary water, distillate or coolant, but also provide additional their cooling by forced external irrigation, including a pressure roller and sliding contacts, as well as elements connected by welding (pipe and a metal tape forming ribs), the welding zone, and in individual cases and directly adjacent to the weld zone of a pipe section of a length limited with fins made [2].
Известно, что вода, составляющая основу жидкой охлаждающей среды, обладает высокими значениями удельной теплоемкости, удельной теплопроводности и удельной теплоты парообразования, а потому обеспечивает более эффективный отвод тепла от охлаждаемых поверхностей (по сравнению с другими жидкими средами), в том числе и за счет изменения количества испаряемой воды в зависимости от тепловыделения в охлаждаемой зоне. Подача жидкой охлаждающей среды на образующую ребра металлическую ленту перед зоной приложения к ней усилия осадки Рос (перед прижимным роликом) и на прижимной ролик обеспечивает смачивание периферийной кромки металлической ленты и создает "смазывающий" эффект в зоне ее контакта со стенками кольцевого зазора прижимного ролика устройства, что уменьшает образование задиров и надрывов периферийной кромки ленты и ее разрывы. Попадая в зону сварки, жидкая охлаждающая среда обеспечивает не только интенсивное охлаждение скользящих контактов, но и смывание сварочного шлама, и практически полностью исключает попадание брызг металла в зазор прижимного ролика установки и связанные с этим указанные выше недостатки. Однако попадание воды на поверхность свариваемых деталей при высокой их температуре усиливает процессы коррозии на всей поверхности оребряемой трубы, что ухудшает ее теплотехнические свойства и предполагает дополнительные затраты для удаления с поверхности оребренной трубы продуктов коррозии и нанесения на нее защитного покрытия. Но это повышает стоимость готовой продукции, снижает эффективность известных способов и установок для спирального оребрения труб. Для защиты поверхности оребряемой трубы в процессе ее производства от коррозии при использовании наружного орошения и одновременного усиления "смазывающего" эффекта жидкая охлаждающая среда для внешнего орошения должна содержать растворенные в ней компоненты, обеспечивающие образование на охлаждаемых наружных поверхностях достаточно прочной "граничной пленки", которая усиливает охлаждающее и смазывающее действие и достаточно эффективно сдерживает развитие под нею процессов коррозии металла, а также защиту самой охлаждающей жидкости от воздействия окружающей среды, т.е. повышает ее стойкость.It is known that water, which forms the basis of a liquid cooling medium, has high values of specific heat, specific thermal conductivity and specific heat of vaporization, and therefore provides a more efficient heat removal from cooled surfaces (compared to other liquid media), including due to changes the amount of evaporated water, depending on the heat in the cooled area. The supply of liquid cooling medium to the metal strip forming the ribs in front of the zone of application of the upsetting force Ros to it (in front of the pressure roller) and to the pressure roller provides wetting of the peripheral edge of the metal tape and creates a “lubricating” effect in the area of its contact with the walls of the annular gap of the pressure roller of the device, which reduces the formation of scoring and tears of the peripheral edge of the tape and its tears. Once in the welding zone, the liquid cooling medium provides not only intensive cooling of the sliding contacts, but also the washing off of the welding sludge, and almost completely eliminates the splashing of metal into the gap of the pressure roller of the installation and the above-mentioned disadvantages. However, the ingress of water on the surface of the welded parts at their high temperature enhances the corrosion processes on the entire surface of the finned pipe, which worsens its heat engineering properties and involves additional costs for removing corrosion products from the surface of the finned pipe and applying a protective coating to it. But this increases the cost of finished products, reduces the effectiveness of known methods and installations for spiral finning of pipes. To protect the surface of the finned pipe during its production against corrosion when using external irrigation and at the same time enhancing the “lubricating” effect, the liquid cooling medium for external irrigation should contain components dissolved in it, which ensure the formation of a sufficiently strong “boundary film” on the cooled external surfaces, which reinforces cooling and lubricating effect and quite effectively inhibits the development of metal corrosion processes under it, as well as the protection of the cooling liquid itself ty due to environmental influences, i.e. increases its durability.
В принципе в качестве жидкой охлаждающей среды для внешнего орошения указанных выше узлов и деталей установки, а также участков оребряемой трубы в процессе ее изготовления могли бы быть использованы водные растворы некоторых известных составов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемых в технике при обработке металлов резанием. В состав практически всех известных СОЖ тоже входят ингибиторы коррозии и другие ингридиенты в виде специальных добавок. Однако для возможности использования в качестве жидкой охлаждающей среды для внешнего орошения при осуществлении такого способа спирального оребрения труб известные СОЖ должны удовлетворять определенным требованиям, отвечающим специфике технологического процесса спирального оребрения труб. В частности, рабочий состав СОЖ должен представлять собой водный раствор (эмульсию) входящих в него компонентов, иметь низкую кинематическую вязкость, близкую к вязкости воды, для свободного ее протекания через узкий зазор между элементами конструкции сварочной головки и ребрами, обеспечивать эффективный отвод тепла от нагреваемых узлов установки и от соединяемых сваркой элементов, не воспламеняться от контакта с оплавляемым металлом в зоне сварки, т.е. быть пожаробезопасным, обеспечивать создание на орошаемой наружной поверхности соединяемых сваркой элементов достаточно прочной защитной пленки, усиливающей охлаждение, смазывающий эффект и исключающей развитие под ней процессов коррозии. Кроме того, в рабочий состав СОЖ не должны входить минеральные масла - для исключения коксообразования и образования токсичных аэрозолей. Однако по доступным источникам информации из известных в технике составов СОЖ заявителем не выявлены такие, которые отвечали бы всем перечисленным требованиям.In principle, as the liquid cooling medium for external irrigation of the above-mentioned units and parts of the installation, as well as sections of the finned pipe during its manufacture, aqueous solutions of some known compositions of cutting fluids (coolant) used in metal cutting technology could be used . Almost all known coolants also include corrosion inhibitors and other ingredients in the form of special additives. However, in order to be able to use spiral pipe finning as a liquid cooling medium for external irrigation during the implementation of such a method, the known coolants must satisfy certain requirements that meet the specifics of the technological process of spiral pipe finning. In particular, the working composition of the coolant must be an aqueous solution (emulsion) of its constituent components, have a low kinematic viscosity close to the viscosity of water, for its free flow through a narrow gap between the structural elements of the welding head and ribs, to ensure effective heat removal from the heated assembly units and from elements connected by welding, do not ignite from contact with the melted metal in the welding zone, i.e. to be fireproof, to ensure the creation of a sufficiently strong protective film on the irrigated outer surface of the elements connected by welding, enhancing cooling, lubricating effect and excluding the development of corrosion processes under it. In addition, mineral oils should not be included in the working composition of the coolant - to exclude coke formation and the formation of toxic aerosols. However, according to available sources of information from coolant formulations known in the art, the applicant has not identified those that would meet all of the above requirements.
Из рекламно-технических материалов известна жидкая охлаждающая среда "Велвесол-20" ("Velvesol-20") производства фирмы "Metal Zubricants Со", США, предназначенная для использования при шлифовании, но нашедшая применение для наружного орошения нагреваемых узлов и соединяемых сваркой элементов в установке для спирального оребрения труб "Spiral fin TSF-850" производства фирмы "Thermatool Group", США. Проведенные заявителем исследования концентрата охладителя "Велвесол-20" позволили установить, что он содержит 25% воды. При отрицательных температурах это приведет к замораживанию концентрата и значительному ухудшению его технологических свойств, что исключает его хранение при отрицательных температурах и ограничивает возможные сроки хранения вообще. Кроме того, концентрат охладителя "Велвесол-20" и его рабочий раствор не подвергаются биологическому разложению при их утилизации, что может представлять собой определенную экологическую опасность и имеет достаточно высокую стоимость. По этой причине заявитель предпочел провести поиск полноценного аналога этой охлаждающей жидкой среды среди выпускаемых отечественной промышленностью или осуществить ее разработку самостоятельно с привлечением специализированных организаций, исключив выявленные недостатки концентрата и Велвесол-20".For advertising and technical materials, Velvesol-20 (Velvesol-20) liquid cooling medium manufactured by Metal Zubricants Co., USA, is known for use in grinding, but which has found application for external irrigation of heated units and elements connected by welding in installation for spiral finning of pipes "Spiral fin TSF-850" manufactured by Thermatool Group, USA. The studies of the Velvesol-20 cooler concentrate carried out by the applicant made it possible to establish that it contains 25% water. At low temperatures, this will lead to freezing of the concentrate and a significant deterioration in its technological properties, which excludes its storage at low temperatures and limits the possible shelf life in general. In addition, the Velvesol-20 cooler concentrate and its working solution are not biodegradable during their disposal, which can be a certain environmental hazard and has a rather high cost. For this reason, the applicant preferred to search for a full-fledged analogue of this cooling liquid medium produced by the domestic industry or to develop it independently with the involvement of specialized organizations, eliminating the identified deficiencies of the concentrate and Velvesol-20. "
Данное изобретение направлено на усовершенствование известного способа спирального оребрения труб, принятого в качестве прототипа, путем создания жидкой охлаждающей среды для внешнего орошения нагреваемых узлов установки и оребряемой трубы в зоне сварки и непосредственно прилегающего к ней участка, состав и свойства которой отвечали бы специфике технологического процесса спирального оребрения труб при обеспечении эффективного отвода тепла из зоны сварки (от нагреваемых узлов установки и соединяемых сваркой элементов), создания на орошаемой наружной поверхности соединяемых сваркой элементов достаточно прочной защитной пленки, усиливающей охлаждение, смазывающий эффект и исключающей развитие под ней коррозии металла.This invention is aimed at improving the known method of spiral fins of pipes, adopted as a prototype, by creating a liquid cooling medium for external irrigation of heated units of the installation and fins in the welding zone and the immediately adjacent section, the composition and properties of which would correspond to the specifics of the spiral process pipe fins while ensuring efficient heat removal from the weld zone (from heated installation units and elements connected by welding), creating Roche outer surface joined by welding elements sufficiently strong protective film enhancing cooling effect and lubricating excluding development underneath metal corrosion.
Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения - высокое качество выполнения оребрения и приварки ребер к трубе, консервация наружной поверхности оребряемой трубы уже в процессе оребрения созданием на ее поверхности достаточно прочной защитной пленки, надежное охлаждение трубы в процессе ее оребрения, существенно ограничивающее ее удлинение и выламывание конца трубы из цангового зажима каретки установки для оребрения (в рассматриваемом ниже варианте реализации заявляемого способа).The technical result that is achieved by the implementation of the invention is the high quality of finning and welding of the ribs to the pipe, preservation of the outer surface of the finned pipe already in the process of finning by creating a sufficiently strong protective film on its surface, reliable cooling of the pipe during its finning, significantly limiting its elongation and breaking out the end of the pipe from the collet clamp of the carriage of the finning installation (in the embodiment of the proposed method considered below).
Указанный технический результат достигается тем, что при осуществлении известного способа спирального оребрения труб, включающего подачу подготовленной трубы в установку для спирального оребрения, закрепление на трубе конца подаваемой для формирования ребер металлической ленты, например, точечной сваркой, и последующее одновременное выполнение операций вращения и соответствующей осевой подачи оребряемой трубы, тангенциальной подачи образующей ребра металлической ленты с созданием требуемого ее натяжения, подачи тока высокой частоты соответственно на образующую ребра металлическую ленту и оребряемую трубу в непосредственной близости от зоны их сварки (точки схождения ленты с трубой) для требуемого разогрева и соединения сваркой давлением кромки ленты с поверхностью трубы за счет создания необходимого усилия прижатия ленты к трубе (осадки), а также охлаждения подвергаемых нагреву в процессе оребрения трубы принудительным наружным орошением жидкой охлаждающей средой соединяемых сваркой элементов, прижимного ролика, скользящих контактов и зоны сварки ленты с трубой, а при необходимости - и прилегающего к зоне сварки участка оребренной трубы, - в соответствии с данным изобретением упомянутая жидкая охлаждающая среда представляет собой 3-5% водный раствор (эмульсию) концентрата, который имеет, например, приведенный ниже состав при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that when implementing the known method of spiral finning of pipes, including supplying the prepared pipe to the installation for spiral finning, securing the end of the metal tape supplied for forming ribs, for example, by spot welding, to the pipe and subsequent simultaneous execution of rotation operations and corresponding axial supply of the finned tube, tangential supply of the forming rib of the metal strip with the creation of its required tension, supply of high-frequency current respectively, onto the metal tape forming the ribs and the ribbed pipe in the immediate vicinity of the zone of their welding (the point of convergence of the tape with the pipe) for the required heating and pressure-welding the edges of the tape with the pipe surface by creating the necessary effort to press the tape to the pipe (draft), and also cooling of the pipes subjected to heating in the process of fins by forced external irrigation with a liquid cooling medium connected by welding of the elements, the pressure roller, sliding contacts and the tape welding zone with tr the battle, and, if necessary, and adjacent to the welding zone of the finned pipe section, in accordance with this invention, said liquid cooling medium is a 3-5% aqueous solution (emulsion) of the concentrate, which has, for example, the following composition in the following input ratio components in it, wt.%:
Высококипящие триэтаноламиновые эфиры:High boiling triethanolamine esters:
- ненасыщенных жирных кислот фракции C18-C22 35-30- unsaturated fatty acids fraction C 18 -C 22 35-30
- моноалкилфосфорной кислоты 20-25- monoalkylphosphoric acid 20-25
- борной кислоты 22-20- boric acid 22-20
Мылонафт 10-12Mylonaft 10-12
Оксиэтилированный изононилфенол на шестьHydroxyethylated isononylphenol at six
молей окиси этилена "неокол-6" 7-8moles of ethylene oxide "neocol-6" 7-8
Катамин 0,1-0,15Catamine 0.1-0.15
Вода остальноеWater rest
Действительно, использование в качестве жидкой охлаждающей среды для принудительного наружного орошения нагреваемых при спиральном оребрении трубы узлов установки и указанных участков оребряемой трубы 3-5% водного раствора концентрата из компонентов указанного выше заявляемого состава обеспечивает интенсивный отвод тепла из зоны сварки и повышает качество сварки и готовой продукции. Входящий в заявляемый состав концентрата высококипящий триэтаноламиновый эфир ненасыщенных жирных кислот фракции C18-C22 обладает смазывающими и ингибирующими свойствами адсорбционного действия, такой же эфир моноалкилфосфорной кислоты обладает смазывающими и ингибирующими свойствами хемосорбционного действия, а такой же эфир борной кислоты обладает ингибирующими и бактерицидными свойствами. Мылонафт обладает эмульгирующими, бактерицидными, моющими свойствами.Indeed, the use of a 3-5% aqueous solution of the concentrate from the components of the above inventive composition, which is intensively removed from the weld zone and improves the quality of the weld products. The high boiling triethanolamine ester of unsaturated fatty acids of the C 18 -C 22 fraction included in the inventive composition of the concentrate has lubricating and inhibitory properties of the adsorption effect, the same monoalkylphosphoric acid ester has lubricating and inhibitory properties of the chemisorption effect, and the same boric acid ester has inhibitory and bactericidal properties. Mylonaphth has emulsifying, bactericidal, washing properties.
Оксиэтилированный изононилфенол на шесть молей окиси этилена -"неокол-6" - обладает диспергирующими, смазывающими свойствами и придает стабильность водному раствору в присутствии солей жесткости. Катамин обладает бактерицидными свойствами и защищает концентрат и его водный раствор от "протухания". Орошение такой жидкой охлаждающей средой заявляемого состава наружной поверхности соединяемых сваркой элементов обеспечивает образование на наружной поверхности оребряемой трубы достаточно прочной "граничной пленки", которая усиливает охлаждающее и смазывающее действие раствора, практически исключает образование надрывов периферийной кромки ленты и ее разрыв, достаточно эффективно сдерживает развитие под нею процессов коррозии на оребряемой трубе. Орошение прилегающего непосредственно к зоне сварки ограниченного по длине участка оребренной трубы эффективно охлаждает всю оребренную часть трубы и сдерживает ее удлинение от теплового воздействия в зоне сварки допустимой величиной, исключая выламывание конца трубы из цангового зажима каретки установки для оребрения, вынужденные остановки технологического процесса и брак готовой продукции, - т.е. заявляемый состав концентрата для приготовления рабочего водного раствора охлаждающей среды обеспечивает достижение указанного заявителем технического результата в полном объеме. Кроме того, концентрат заявляемого состава имеет значительно меньший объем, чем его рабочий раствор, и может очень долго храниться без потери технологических свойств, хотя и приготовленный из него рабочий раствор длительное время не теряет своих свойств.Oxyethylated isononylphenol per six moles of ethylene oxide - "neocol-6" - has dispersing, lubricating properties and gives stability to an aqueous solution in the presence of hardness salts. Catamine has bactericidal properties and protects the concentrate and its aqueous solution from “fading”. Irrigation with such a liquid cooling medium of the claimed composition of the outer surface of the elements connected by welding ensures the formation of a sufficiently strong “boundary film” on the outer surface of the finned tube, which enhances the cooling and lubricating effect of the solution, virtually eliminates the formation of tears of the peripheral edge of the tape and its rupture, and effectively inhibits the development of corrosion processes on the finned pipe. Irrigation of a finned pipe section of a limited length adjacent to the welding zone effectively cools the entire finned part of the pipe and inhibits its elongation from heat in the welding zone by an acceptable value, excluding breaking out of the pipe end from the collet clamp of the carriage of the finning unit, forced shutdowns of the technological process, and finished marriage products - i.e. The claimed composition of the concentrate for the preparation of a working aqueous solution of a cooling medium ensures the achievement of the technical result indicated by the applicant in full. In addition, the concentrate of the claimed composition has a much smaller volume than its working solution, and can be stored for a very long time without loss of technological properties, although the working solution prepared from it does not lose its properties for a long time.
Проведенный заявителем анализ уровня техники по доступным источникам информации, включающий поиск и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого способа, не выявил аналогов, характеризующихся всей совокупностью присущих ему существенных признаков (или тождественных им). По этой причине состав и соотношение входящих в жидкую охлаждающую среду ингридиентов отнесены заявителем к совокупности существенных по отношению к достигаемому техническому результату отличительных признаков и изложены в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the available sources of information, including the search and identification of sources containing information about analogues of the proposed method, did not reveal analogues that are characterized by the totality of its essential features (or identical to them). For this reason, the composition and ratio of the ingredients included in the liquid cooling medium are attributed by the applicant to the set of distinctive features with respect to the achieved technical result and are set forth in the claims.
Следовательно, заявляемый объект соответствует условию охраноспособности "новизна".Therefore, the claimed object meets the eligibility condition "novelty."
Проведенный заявителем дополнительный поиск известных решений в этой же и в смежных областях техники не выявил известность использования всей совокупности существенных отличительных признаков заявляемого объекта для решения таких же задач. Использование отдельных компонентов из заявляемого состава концентрата охлаждающей среды в водных растворах известных СОЖ для придания последним присущего этим компонентам эффекта в технике в принципе известно, однако указанный заявителем технический результат достигается использованием в составе заявляемого концентрата совокупности конкретных компонентов (или тождественных им) при указанном их соотношении. Поскольку известность концентрата жидкой охлаждающей среды с заявляемым составом компонентов и их соотношением по доступным источникам информации заявителем не выявлена - заявляемый объект с указанной совокупностью существенных отличительных признаков не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники.An additional search by the applicant for known solutions in the same and related fields of technology did not reveal the popularity of using the entire set of essential distinguishing features of the claimed object to solve the same problems. The use of individual components from the claimed composition of the coolant concentrate in aqueous solutions of known coolant to give the latter an inherent effect of these components in the technique is known in principle, however, the technical result indicated by the applicant is achieved by using a combination of specific components (or identical) in the composition of the claimed concentrate at their indicated ratio . Since the fame of the liquid cooling medium concentrate with the claimed composition of the components and their ratio by available sources of information by the applicant has not been identified, the claimed object with the indicated combination of essential distinguishing features does not follow explicitly from the prior art.
Следовательно, заявляемый объект соответствует условию охраноспособности "изобретательский уровень".Therefore, the claimed object meets the eligibility condition "inventive step".
Поскольку для промышленного осуществления заявляемого объекта отсутствуют препятствия технического, технологического или иного порядка - он отвечает условию охраноспособности "промышленная применимость".Since there are no obstacles of a technical, technological or other order for the industrial implementation of the claimed facility, it meets the eligibility condition "industrial applicability".
Сущность изобретения поясняют приводимые ниже пример конкретного осуществления, что не исключает другие варианты осуществления изобретения в пределах заявляемой формулы, и чертежи, на которых показаны:The invention is illustrated below by the example of a specific implementation, which does not exclude other embodiments of the invention within the scope of the claimed claims, and the drawings, which show:
- на фиг.1 - фрагмент заявляемого технологического процесса, вид спереди на работающую установку;- figure 1 is a fragment of the claimed process, a front view of a working installation;
- на фиг.2 - разрез Д-Д по фиг.1.- figure 2 is a section DD in figure 1.
Заявляемый способ спирального оребрения труб, как и указанный заявителем известный способ, принятый в качестве прототипа, осуществляется следующим образом.The inventive method of spiral finning of pipes, as specified by the applicant known method, adopted as a prototype, is as follows.
Подготовленную к оребрению трубу 1 подают в установку для спирального оребрения. В зависимости от конструкции установки передний конец А трубы 1 может быть закреплен в зажимной цанге, снабженной приводом ее вращения и установленной на салазках, имеющих возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси подлежащей оребрению трубы 1 в направляющих установки от отдельного привода (эти элементы установки на чертеже не показаны). Перед началом оребрения на неподвижной трубе 1 одним из известных способов фиксируют передний конец В металлической ленты 2. При этом ленту 2 предварительно пропускают через механизм натяжения 3. Далее один полюс источника 4 тока высокой частоты (ТВЧ) через токопровод 5 и скользящий контакт 6 подключают к ленте 2, а другой полюс через токоподвод 7 и скользящий контакт 8 подключают к трубе 1. Подключение выполняют прижатием упомянутых скользящих контактов 6 и 8 к соответствующим соединяемым сваркой элементам с помощью узлов и механизмов установки (на чертеже не показаны) в достаточной близости от точки С схождения ленты 2 с трубой 1. Затем к ленте 2 подводят прижимной ролик 9, через который передают усилие осадки Рос, прижимающее ленту 2 к трубе 1. Одновременно с включением источника 4 ТВЧ осуществляют осевую подачу и вращение вокруг своей оси оребряемой трубы 1 (на чертеже эти направления показаны стрелками), открытие запорного органа 10 на трубопроводе 11 для подачи жидкой охлаждающей среды через сопло 12 для внешнего орошения металлической ленты 2 перед прижимным роликом 9 и одновременного орошения скользящих контактов 6 и 8, прижимного ролика 9 и зоны сварки, а также для внешнего орошения жидкой охлаждающей средой через сопла 13 коллектора 14 прилегающего непосредственно к зоне сварки участка трубы 1 с приваренными к ней ребрами 15.Prepared for finning pipe 1 is fed into the installation for spiral finning. Depending on the design of the installation, the front end A of the pipe 1 can be fixed in a clamping collet equipped with a drive for its rotation and mounted on rails that can reciprocate along the axis of the pipe 1 to be ribbed in the installation guides from a separate drive (these installation elements in the drawing not shown). Before the beginning of the finning on the fixed pipe 1, one of the known methods fixes the front end B of the
Для регулирования расхода жидкой охлаждающей среды на орошение металлической ленты 2, прижимного ролика 9, скользящих контактов 6 и 8 и зоны сварки перед соплом 12 на трубопроводе 11 установлен дросселирующий вентиль 16 с ручным управлением, а для регулирования расхода жидкой охлаждающей среды на орошение прилегающего непосредственно к зоне сварки участка оребренной трубы на отводе трубопровода 11 перед коллектором 14 установлен аналогичный дросселирующий вентиль 17. При вращении и осевой подаче трубы 1 происходит навивка ленты 2 на трубу с заданным шагом. Под действием ТВЧ, мгновенное направление которого в ленте 2 и трубе 1 между скользящими контактами 6 и 8 через зону сварки и точку С схождения ленты с трубой на чертежах показано пунктирной линией со стрелками, происходит разогрев трубы 1 в зоне прохождения по ней ТВЧ и обращенной к трубе кромки ленты 2 до оплавления. Под действием усилия осадки Рос и усилия натяжения ленты Рнл обеспечивается плотное прилегание и прижатие друг к другу разогретых поверхностей трубы 1 и ленты 2 по линии их контакта и соединение указанных элементов сваркой давлением. Мелкие капли расплавленного металла, образующиеся в зоне сварки и разлетающиеся из этой зоны под действием электродинамических сил, подвергаются обильному орошению жидкой охлаждающей средой, подаваемой из сопла 12, остывают, и если достигают металлических поверхностей прижимного ролика 9, то уже не прилипают к ним и легко смываются потоком охлаждающей жидкой среды. Это полностью исключает сужение кольцевого зазора прижимного ролика 9 для прохода ленты 2, образование задиров периферийной кромки ленты и ее обрыв. Кроме того, орошение указанной зоны не только смачивает лету 2 и создает "смазывающий" эффект в зоне ее контакта со стенками зазора прижимного ролика 9, но и создает на орошаемой наружной поверхности соединяемых сваркой элементов достаточно прочную защитную пленку, которая усиливает смазывающий эффект и исключает развитие под такой пленкой процессов коррозии. Это дополнительно повышает качество готовой продукции, улучшает ее товарный вид и в целом снижает затраты на производство. Орошение подаваемой в зону сварки металлической ленты 2, скользящих контактов 6 и 8, прижимного ролика 9 и зоны сварки предлагаемой охлаждающей жидкой средой, как и обычной водой, оказывает непосредственное влияние на процесс сварки, снижая температуру соединяемых сваркой давлением элементов. Поскольку такое орошение необходимо для получения указанных выше эффектов - интенсивность орошения не должна превышать необходимой для этого величины, а для поддержания требуемого режима сварки мощность подводимого в зону сварки ТВЧ должна быть увеличена и компенсировать потери тепла, связанные с его отводом из зоны сварки при орошении ее жидкой охлаждающей средой.To regulate the flow of liquid cooling medium for irrigation of the
Следовательно, особенность заявляемого способа спирального оребрения труб и его отличие от способа-прототипа заключается в том, что охлаждающая жидкая среда для наружного орошения нагреваемых узлов установки и зон оребряемой трубы представляет собой 3-5% водный раствор (эмульсию) концентрата на основе компонентов, обладающих ингибирующими свойствами адсорбционного и хемосорбционного действия на металл, с дополнительным введением в его состав компонентов для придания необходимых специфических свойств водному раствору и имеет конкретный состав, приведенный в формуле изобретения.Therefore, a feature of the inventive method of spiral finning of pipes and its difference from the prototype method is that the cooling liquid for external irrigation of the heated units of the installation and zones of the finned pipe is a 3-5% aqueous solution (emulsion) of concentrate based on components having inhibitory properties of the adsorption and chemisorption effects on the metal, with the additional introduction of components in it to give the necessary specific properties to the aqueous solution and has a specific the first composition given in the claims.
Способ приготовления охлаждающей жидкой среды для наружного орошения упомянутых нагреваемых узлов установки для спирального оребрения труб и зон оребряемой трубы при осуществлении заявляемого способа спирального оребрения труб, как и режимы составляющих этот способ технологических операций, не включены в объем правовой защиты, поскольку составляют "ноу-хау" заявителя и могут быть представлены заинтересованным организациям при заключении ими соответствующего договора с заявителем.The method of preparing a cooling liquid medium for external irrigation of the above-mentioned heated components of the installation for spiral finning of pipes and zones of a finned pipe when implementing the inventive method of spiral finning of pipes, as well as the modes of components of this method of technological operations, are not included in the scope of legal protection, since they comprise "know-how "of the applicant and may be presented to interested organizations upon conclusion by them of an appropriate agreement with the applicant.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР №1296341, МПК В 23 К 13/00, 03.07.85 г.1. USSR author's certificate No. 1296341, IPC В 23 К 13/00, 07/03/85
2. Патент США №3377459, НКИ 219-107, 09.06.68 г. - прототип.2. US patent No. 3377459, NKI 219-107, 09.06.68, the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111750/02A RU2243870C1 (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Method of spiral beading of pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111750/02A RU2243870C1 (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Method of spiral beading of pipes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003111750A RU2003111750A (en) | 2004-12-20 |
| RU2243870C1 true RU2243870C1 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34881077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003111750/02A RU2243870C1 (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Method of spiral beading of pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243870C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477676C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-03-20 | Георг БРЮНДЕРМАНН | Method of making ribbed tubes by welding at tube revolved body by means of cooled guide discs |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3377459A (en) * | 1967-03-01 | 1968-04-09 | Brown Fintube Co | Method and apparatus for helically welding strip material |
| SU1365520A1 (en) * | 1985-09-06 | 1996-09-10 | Научно-производственное объединение по технологии машиностроения | Method of helical finning of tubes |
| RU2105647C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Спин" | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type |
-
2003
- 2003-04-23 RU RU2003111750/02A patent/RU2243870C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3377459A (en) * | 1967-03-01 | 1968-04-09 | Brown Fintube Co | Method and apparatus for helically welding strip material |
| SU1365520A1 (en) * | 1985-09-06 | 1996-09-10 | Научно-производственное объединение по технологии машиностроения | Method of helical finning of tubes |
| RU2105647C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Спин" | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477676C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-03-20 | Георг БРЮНДЕРМАНН | Method of making ribbed tubes by welding at tube revolved body by means of cooled guide discs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6516992B1 (en) | Friction stir welding with simultaneous cooling | |
| CN107717189B (en) | Three-wire welding gun and multi-wire submerged arc welding method | |
| US5148728A (en) | High pressure lubricooling machining of metals | |
| JP6429059B1 (en) | Cold rolling mill and cold rolling method | |
| CA2235055A1 (en) | Threading machine coolant system and method of cooling | |
| RU2243870C1 (en) | Method of spiral beading of pipes | |
| RU2477676C2 (en) | Method of making ribbed tubes by welding at tube revolved body by means of cooled guide discs | |
| DE102009042973A1 (en) | Method for welding metal sheets comprises applying an adhesive to the surface of a first sheet, arranging a second sheet against the first sheet, heating the sheets to a temperature at a chosen site and further processing | |
| Zhang et al. | Droplet transfer behavior of narrow gap laser wire filling welding | |
| WO2005123289A1 (en) | Process for producing seamless steel pipe | |
| JPS585731B2 (en) | Lubricating method in cold rolling mill | |
| US2260322A (en) | Deseaming and desurfacing apparatus and process | |
| CN105598200B (en) | A kind of manufacture method of titanium alloy coiled tubing | |
| US20090174125A1 (en) | Method and arrangement for heating extended steel products | |
| CN100557062C (en) | Production method of aluminum alloy composite material | |
| DE4239556A1 (en) | ||
| CN108883451A (en) | The cold-rolling equipment and cold rolling process of metal tape | |
| CN207547867U (en) | A friction stir welding device with cooling function | |
| JPH01218710A (en) | Rolling lubricating and roll cooling methods in cold tandem rolling | |
| CN117817288A (en) | Aluminum pipe manufacturing method for all-aluminum brazing heat exchanger and aluminum pipe thereof | |
| JPS59137186A (en) | Production of welded pipe | |
| KR100327267B1 (en) | Enhancig method of the shear section quality in guillotine shearing machine | |
| CN209953509U (en) | A high-line water-cooled guide trough | |
| US4936723A (en) | Method and apparatus for cutting off the beads of seam-welded pipes | |
| JPS5924888B2 (en) | Cold rolling method of steel strip |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |