RU2836250C1 - METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS WITH TURNKEY SIZE 257+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL GRADE “04Х14Т5Р2Ф” WITH BORON CONTENT FROM 2.01 TO 3.5% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS WITH TURNKEY SIZE 257+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL GRADE “04Х14Т5Р2Ф” WITH BORON CONTENT FROM 2.01 TO 3.5% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL Download PDFInfo
- Publication number
- RU2836250C1 RU2836250C1 RU2024112163A RU2024112163A RU2836250C1 RU 2836250 C1 RU2836250 C1 RU 2836250C1 RU 2024112163 A RU2024112163 A RU 2024112163A RU 2024112163 A RU2024112163 A RU 2024112163A RU 2836250 C1 RU2836250 C1 RU 2836250C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- size
- blanks
- pipes
- hexagonal
- measuring
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 34
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N uranium-235 Chemical group [235U] JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000009785 tube rolling Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу производства передельных труб-заготовок размером 288х12х5500 мм способом центробежного литья из низко-пластичной стали марки 04X14Т5Р2Ф с содержанием бора от 2,01 до 3,5% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 257+2,0/-3,0х6,0+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива, и может быть использовано при производстве тонкостенных бесшовных передельных труб-заготовок на машинах центробежного литья для последующего передела их в шестигранные трубы-заготовки.The invention relates to a method for producing conversion tube blanks measuring 288x12x5500 mm by centrifugal casting from low-ductility steel grade 04X14T5R2F with a boron content of 2.01 to 3.5% for producing hexagonal tube blanks with a spanner size of 257+2.0/-3.0x6.0+2.0/-1.0x4300+80/-20 mm for compacted storage in NPP cooling pools and transportation of spent nuclear fuel, and can be used in the production of thin-walled seamless conversion tube blanks on centrifugal casting machines for subsequent conversion into hexagonal tube blanks.
В трубном производстве известен способ производства передельных труб из низко-пластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС 82), предусматривающий выплавку стали вакуумно-дуговым (ВД), вакуумно-индукционным (ВИ), вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ИД) и плазменным переплавом (П) в слитки диаметром 460 мм с последующей ковкой их в прутки (заготовки) диаметром 225-230 мм и механической обработкой (обточкой) на размер 215х1850-1950 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в прошивном стане на ТПА-350 с автоматическим станом в гильзы размером 220х45х2700-2850 мм, охлаждение, ремонт, прошивку на первом прошивном стане в гильзы размером 250х28х3400-3600 мм, прошивку на втором стане в гильзы размером 292х13х5600-5950 мм, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиями, соответственно, 14,3%, 8,3%, 0,5% и калибровку в калибровочном стане в трубы размером 288х11 мм при температуре 850-950°С (Отчет по НИР "Освоение технологии производства горячекатаных труб большого диаметра из стали ЧС 82 в условиях ТПА-350 "ЮТЗ", Днепропетровск, 1988 г.).In pipe production, a method is known for producing conversion pipes from low-plastic steel with a boron content of 1.3-1.8% (ChS 82), which involves smelting steel by vacuum arc (VD), vacuum induction (VI), vacuum induction with subsequent vacuum arc remelting (ID) and plasma remelting (P) into ingots with a diameter of 460 mm, followed by their forging into rods (blanks) with a diameter of 225-230 mm and mechanical processing (turning) to a size of 215x1850-1950 mm, heating to a plasticity temperature, piercing in a piercing mill on a TPA-350 with an automatic mill into sleeves measuring 220x45x2700-2850 mm, cooling, repair, piercing on the first piercing mill into sleeves measuring 250x28x3400-3600 mm, piercing on the second mill into tubes measuring 292x13x5600-5950 mm, rolling in an automatic mill in three passes with reductions of 14.3%, 8.3%, 0.5%, respectively, and calibration in a calibration mill into pipes measuring 288x11 mm at a temperature of 850-950°C (Report on R&D "Mastering the technology for producing large-diameter hot-rolled pipes from ChS 82 steel under the conditions of TPA-350 "YuTZ", Dnepropetrovsk, 1988).
Недостатками данного способа являются межгосударственные перевозки (Челябинск-Никополь-Челябинск), трудоемкая операция ковки слитков диаметром 460 мм в прутки (заготовки) диаметром 225-230 мм с последующей механической обработкой (обточкой) и порезкой на размер 215х1850-1950 мм, большой расходный коэффициент металла при переделе слиток - заготовка - шестигранная труба-заготовка, равный 6,53 и, как следствие, высокая стоимость передельных труб и готовой продукции (шестигранных труб-заготовок). К недостатку данного способа следует отнеси то, что шестигранные трубы-заготовки из стали 04Х14Т3Р1Ф при удовлетворительной способности к поглощению нейтронов, снижению склонности к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением, при использовании в стеллажах бассейнов выдержки облученного ядерного топлива (ОЯТ) не обеспечивают безопасность хранения и транспортировки при содержании в нем урана U-235 > 5%, что объясняется низким процентным содержанием бора в ее составе. Процесс производства шестигранных труб-заготовок из данной марки стали включает энергоемкие и металлоемкие технологические операции: отливку слитков ЭШП диаметром 460 мм, ковку их в прутки (заготовки) диаметром 225-230 мм, механическую обработку (обточку) на размер 215х1850-1950 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в прошивном стане на ТПА-350 с автоматическим станом в гильзы размером 220х45х2700-2850 мм, охлаждение, ремонт, прошивку на первом прошивном стане в гильзы размером 250х28х3400-3600 мм, прошивку на втором стане в гильзы размером 292х13х5600-5950 мм, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиями, соответственно, 14,3%, 8,3%, 0,5% и калибровку в калибровочном стане в трубы размером 288х11 мм при температуре 850-950°С, транспортировку из Никополя (Украина) на АО “ЧТПЗ” (Россия), расточку и обточку на станках со следящей системой в цилиндрические трубы-заготовки размером 284,75+2,0/-3,0х6 +2/-1,0х5000-5500 мм и теплое профилирование их в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2,0/-3,0х6+2,0/-1,0х4300+ 80/-20 мм, с расходным коэффициентом при переделе, равным 6,53 и, как следствие, высокая стоимость передельных шестигранных труб-заготовок и то, что данный технологический процесс производства передельных горячекатаных труб не решает технологические вопросы производства центробежно-литых цилиндрических труб-заготовок размером 288х12х5500 мм с содержанием бора от 2,01 до 3,5 %. The disadvantages of this method are interstate transportation (Chelyabinsk-Nikopol-Chelyabinsk), labor-intensive operation of forging ingots with a diameter of 460 mm into rods (blanks) with a diameter of 225-230 mm with subsequent mechanical processing (turning) and cutting to size 215x1850-1950 mm, high metal consumption coefficient during the conversion of ingot - blank - hexagonal pipe-blank, equal to 6.53 and, as a consequence, high cost of conversion pipes and finished products (hexagonal pipe-blanks). The disadvantage of this method is that hexagonal steel tube blanks made of 04Kh14T3R1F steel, despite their satisfactory ability to absorb neutrons, reduce the tendency to intercrystalline corrosion and stress corrosion cracking, when used in racks of spent nuclear fuel (SNF) pools, do not ensure the safety of storage and transportation when the uranium content in it is U-235> 5%, which is explained by the low percentage of boron in its composition. The production process of hexagonal tube blanks from this steel grade includes energy-intensive and metal-intensive technological operations: casting of ESR ingots with a diameter of 460 mm, forging them into rods (blanks) with a diameter of 225-230 mm, mechanical processing (turning) to a size of 215x1850-1950 mm, heating to a plasticity temperature, piercing in a piercing mill on a TPA-350 with an automatic mill into sleeves with a size of 220x45x2700-2850 mm, cooling, repair, piercing on the first piercing mill into sleeves with a size of 250x28x3400-3600 mm, piercing on the second mill into sleeves with a size of 292x13x5600-5950 mm, rolling in an automatic mill in three passes with reductions of 14.3%, respectively, 8.3%, 0.5% and calibration in a calibration mill into pipes measuring 288x11 mm at a temperature of 850-950°C, transportation from Nikopol (Ukraine) to ChTPZ JSC (Russia), boring and turning on machines with a tracking system into cylindrical pipe blanks measuring 284.75+2.0/-3.0x6 +2/-1.0x5000-5500 mm and their warm profiling into hexagonal pipe blanks measuring “under the key” 257+2.0/-3.0x6+2.0/-1.0x4300+ 80/-20 mm, with a consumption coefficient during processing equal to 6.53 and, as a consequence, the high cost of the conversion hexagonal pipe blanks and the fact that this technological process for the production of conversion hot-rolled pipes does not solve the technological issues of production centrifugally cast cylindrical tube blanks measuring 288x12x5500 mm with a boron content of 2.01 to 3.5%.
В трубном производстве известен способ производства передельных трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий сверление центрального отверстия диаметром 100±5 мм в слитках-заготовках ЭШП размером 460-480х1600-1750 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460хвн.240х2100-2300 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377х88,5х3200-3600 мм, охлаждение труб-заготовок и их ремонт (при необходимости), порезку труб-заготовок на два крата-заготовки размером 377х 88,5х1575-1750 мм, повторный нагрев их до температуры пластичности, прошивку (раскатку) в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 400х50х2300-2550 мм, а затем прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290х12х11000-12000 мм и правку на правильной машине при температуре не ниже 100°С, с использованием температуры прокатного нагрева (Патент РФ №2226133, кл. В21В 21/00, 2004).In pipe production, a method is known for producing conversion pipe blanks for the manufacture of hexagonal sheath pipes from low-plasticity nickel-free steel with a boron content of 1.3-1.8%, including drilling a central hole with a diameter of 100±5 mm in ESR ingot blanks measuring 460-480x1600-1750 mm, heating them to a plasticity temperature, piercing in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 460x240x2100-2300 mm, rolling the sleeves on a pilgrim mill into pipe blanks measuring 377x88.5x3200-3600 mm, cooling the pipe blanks and repairing them (if necessary), cutting the pipe blanks into two times - blanks measuring 377x88.5x1575-1750 mm, reheating them to a temperature plasticity, piercing (rolling) in a cross-helical rolling mill into tubes measuring 400x50x2300-2550 mm, and then rolling on a pilgrim mill into conversion tubes measuring 290x12x11000-12000 mm and straightening on a straightening machine at a temperature of at least 100°C, using the rolling heating temperature (Patent of the Russian Federation No. 2226133, class B21B 21/00, 2004).
Известный способ имеет следующие недостатки. Технологический процесс производства передельных труб из стали ЧС 82, включающий два нагрева, две прошивки, две прокатки на пилигримовом стане и порезку на станках труб-заготовок на два равных крата-заготовки, трудоемок, требует больших затрат, что приводит к росту цены передельных труб и, как следствие, к росту цены шестигранных труб-заготовок. Прокатка двух кратов-заготовок размером 377х88,5х1600-1800 мм, полученных из одного слитка-заготовки, на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290х12х11500-12500 мм приводит к увеличению технологических отходов в виде двух затравочных концов и двух пилигримовых головок. При неустановившемся процессе прокатки, т.е. при затравке и докатке (обкатке) пилигримовых головок, из-за малой пластичности стали образуются концевые дефекты в виде продольных трещин и рванин на длине 0,5-0,8 метра. Это приводит к увеличению расходного коэффициента металла при переделе слиток ЭШП - передельная труба. Прокатка на пилигримовом стане труб размером 290х12х11500-12500 мм из гильз размером 400х50х2300-2550 мм в течение 3,0-3,5 минут приводит к снижению температуры гильзы до 750°С, т.е. прокатка концов труб происходит при температуре ниже 800°С, а это значительно ниже нижнего предела интервала пластичности данной марки стали (800-850°С), что приводит к образованию рванин под пилигримовую головку на длине 2,0-3,0 метров, а это в свою очередь приводит к браку одного крата, т.к. минимальная длина трубы для профилирования (передела в шестигранник) должна быть не короче 5000 мм. К недостатку данного способа следует отнеси также то, что шестигранные трубы-заготовки из стали 04Х14Т3Р1Ф при удовлетворительной способности к поглощению нейтронов не обеспечивают безопасность хранения и транспортировки при содержании в нем урана U-235 > 5%, что объясняется низким процентным содержанием бора в ее составе и то, что данный технологический процесс производства передельных горячекатаных труб не решает технологические вопросы производства цилиндрических труб-заготовок, а, следовательно, не решает производство шестигранных труб-заготовок из центробежно-литых тонкостенных труб-заготовок размером 288х12х5500 мм с повышенным содержанием бора.The known method has the following disadvantages. The technological process of producing conversion pipes from ChS 82 steel, including two heatings, two piercings, two rollings on a pilger mill and cutting of pipe blanks on machines into two equal cuts-blanks, is labor-intensive, requires large costs, which leads to an increase in the price of conversion pipes and, as a consequence, to an increase in the price of hexagonal pipe blanks. Rolling two cuts-blanks measuring 377x88.5x1600-1800 mm, obtained from one ingot-blank, on a pilger mill into conversion pipes measuring 290x12x11500-12500 mm leads to an increase in process waste in the form of two dummy ends and two pilger heads. In an unsteady rolling process, i.e. During the seeding and finishing (running-in) of pilgrim heads, due to the low plasticity of steel, end defects are formed in the form of longitudinal cracks and tears over a length of 0.5-0.8 meters. This leads to an increase in the metal consumption coefficient during the conversion of an ESR ingot - a conversion pipe. Rolling pipes measuring 290x12x11500-12500 mm from sleeves measuring 400x50x2300-2550 mm on a pilgrim mill for 3.0-3.5 minutes leads to a decrease in the sleeve temperature to 750°C, i.e. The rolling of pipe ends occurs at a temperature below 800°C, which is significantly lower than the lower limit of the plasticity range of this grade of steel (800-850°C), which leads to the formation of cracks under the pilgrim head over a length of 2.0-3.0 meters, and this in turn leads to single-cut rejects, since the minimum length of the pipe for profiling (conversion into a hexagon) must be no shorter than 5000 mm. The disadvantage of this method also includes the fact that hexagonal pipe blanks made of 04Kh14T3R1F steel, with a satisfactory ability to absorb neutrons, do not ensure the safety of storage and transportation when it contains uranium U-235> 5%, which is explained by the low percentage of boron in its composition and the fact that this technological process for the production of hot-rolled conversion pipes does not solve the technological issues of producing cylindrical pipe blanks, and, consequently, does not solve the production of hexagonal pipe blanks from centrifugally cast thin-walled pipe blanks measuring 288x12x5500 mm with an increased boron content.
В трубном производстве известен также способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 480х1750±70 или 500х1675±70 мм, обточку наружной поверхности до удаления дефектов литейного происхождения в слитки-заготовки размером 460±10х1750±70 или 480±10х1675±70 мм, сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1060-1090°С, выдержку при температуре 450-500°С на колосниках методических печей без кантовки в течение 90-120 минут, нагрев до температуры 800-850°С со скоростью 1,8-2,0°С в минуту, затем нагрев до температуры пластичности 1060-1090°С со скоростью 2,1-2,2°С в минуту с кантовкой через 15-20 минут, выдержку при данной температуре в течение 70-80 минут с кантовкой на угол ≈ 180° через 10-15 минут (патент RU №2255820, кл. В21В 21/00, В21В 21/04, 27.12.2004), прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 470хвн.295х2370-2800 и 480хвн.295х2310-2710 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами размером 480х вн.295х250-300 мм, для частичного выведения пилигримовых головок, в передельные трубы-плети размером, соответственно, 290х12х21000-24000 и 290х12х21000-25000 мм с вытяжками, соответственно, µ=10,03 и µ=10,74 и обжатием по диаметру Δ=38,3 и Δ=39,6%, прокатку передних концов труб на длине, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата с толщиной стенки больше номинальной на 2-3 мм, прокатку задних концов труб - под пилигримовую головку на длине, равной 1,2-1,5 пути отката подающего аппарата с толщиной стенки меньше номинальной на 0,5-0,8 мм, за счет разведения и сведения валков пилигримового стана (патент RU №2334571, кл. В21В 21/00, 27.09.2008), отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, порезку труб-плетей на две трубы равной длины, правку труб на шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева, порезку труб на две заготовки-крата длиной не менее 5000 мм, расточку и обточку их на размер 284,75+2,0/-3,0х6+2,0/-1,0 мм и теплое профилирование в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 257+2,0/-3,0х6+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм (ТИ 158-Тр.ТБ1-49-2007 "Изготовление бесшовных горячедеформированных передельных труб из стали марки ЧС82-04Х14Т3Р1Ф-Ш").In pipe production, a method is also known for producing conversion pipes from low-plasticity steel with a boron content of 1.3-1.8%, including casting ingots by electroslag remelting with dimensions of 480x1750±70 or 500x1675±70 mm, turning the outer surface to remove casting defects into ingot blanks with dimensions of 460±10x1750±70 or 480±10x1675±70 mm, drilling a central hole with a diameter of 100±5.0 mm, heating ingot blanks to a temperature of 1060-1090 ° C, holding at a temperature of 450-500 ° C on the grates of continuous furnaces without tilting for 90-120 minutes, heating to a temperature of 800-850 ° C at a rate of 1.8-2.0 ° C per minute, then heating to a plasticity temperature of 1060-1090°C at a rate of 2.1-2.2°C per minute with turning after 15-20 minutes, holding at this temperature for 70-80 minutes with turning at an angle of ≈ 180° after 10-15 minutes (patent RU No. 2255820, cl. B21B 21/00, B21B 21/04, 27.12.2004), piercing of ingots-blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 470хвн.295х2370-2800 and 480хвн.295х2310-2710 mm, rolling of sleeves on a pilgrim mill with backing carbon rings measuring 480х int. 295x250-300 mm, for partial removal of pilgrim heads, into conversion pipe-strings of size, respectively, 290x12x21000-24000 and 290x12x21000-25000 mm with drawdowns, respectively, µ=10.03 and µ=10.74 and diameter reduction Δ=38.3 and Δ=39.6%, rolling of the front ends of the pipes at a length equal to 1.0-1.2 of the feeder rollback path with a wall thickness greater than the nominal by 2-3 mm, rolling of the rear ends of the pipes - under the pilgrim head at a length equal to 1.2-1.5 of the feeder rollback path with a wall thickness less than the nominal by 0.5-0.8 mm, due to the spreading and convergence of the pilgrim mill rolls (patent RU No. 2334571, cl. B21B 21/00, 27.09.2008), cutting off process waste with a hot saw - pilgrim heads and seed ends, cutting pipe strings into two pipes of equal length, straightening pipes on a six-roll straightening machine using rolling heating temperature, cutting pipes into two blanks-folds with a length of at least 5000 mm, boring and turning them to the size of 284.75 + 2.0 / - 3.0x6 + 2.0 / - 1.0 mm and warm profiling into hexagonal pipe blanks with a "wrench" size of 257 + 2.0 / - 3.0x6 + 2.0 / - 1.0x4300 + 80 / - 20 mm (TI 158-Tr.TB1-49-2007 "Manufacture of seamless hot-deformed conversion pipes from steel grade ЧС82-04Х14Т3Р1Ф-Ш").
Одним из основных недостатков данного способа, также, как и выше приведенных аналогов, является то, что слитки ЭШП отливают двух размеров, а именно, 480х1750±70 и 500х1675±70 мм, которые обтачивают до удаления дефектов литейного происхождения в слитки-заготовки размером 460±10х1750+70 или 480+10х1675±70 мм. Для отливки двух диаметров слитков необходимы два кристаллизатора, которые являются дорогостоящим инструментом. В слитках-заготовках сверлят центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Из слитков-заготовок массой от 2000 до 2365 кг прокатывают передельные трубы размером 290х12 мм четырехкратной длины, что приводит к повышенным отходам по некратности, а, следовательно, к повышенному расходному коэффициенту дорогой борсодержащей стали, да и данный способ не решает технологические вопросы производства передельных тонкостенных центробежно-литых труб-заготовок размером 288х12х5500 мм из стали марки 04Х14Т5Р2Ф с содержанием бора от 2,01 до 3,5 %.One of the main disadvantages of this method, as well as the above-mentioned analogs, is that ESR ingots are cast in two sizes, namely, 480x1750±70 and 500x1675±70 mm, which are turned to remove casting defects into ingot blanks measuring 460±10x1750+70 or 480+10x1675±70 mm. To cast ingots of two diameters, two crystallizers are required, which are expensive tools. A central hole with a diameter of 100±5 mm is drilled in the ingot blanks. From ingots-blanks weighing from 2000 to 2365 kg, conversion pipes measuring 290x12 mm and four times the length are rolled, which leads to increased waste due to non-multiplicity, and, consequently, to an increased consumption coefficient of expensive boron-containing steel, and this method does not solve the technological issues of producing conversion thin-walled centrifugally cast pipe-blanks measuring 288x12x5500 mm from steel grade 04Kh14T5R2F with a boron content of 2.01 to 3.5%.
Наиболее близким технически решением (прототипом) является способ производства передельных труб размером 292х12 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из слитков-заготовок электрошлакового переплава низко-пластичных сталей марок 04Х14Т3Р1Ф-Ш и 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 1,3 до 3,5% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-20 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива, включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 480х1675±25 мм, обточку в слитки-заготовки размером 470±5х1675±25 мм, сверление сквозного центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1060-1090°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460хвн.295х2710-2850 мм с подъемом по диаметру Δ от 1,1 до 3,2% и вытяжкой µ от 1,6 до 1,7, прокатку гильз размером 460хвн.295х2710-2850 мм на пилигримовом стане в трубы-плети размером 292х12х21000-22500 мм с вытяжкой µ = 9,2-9,3 и обжатием по диаметру Δ = 35,9%, удаление пилой горячей резки затравочных концов и не полностью обкатанных пилигримовых головок, порезку труб-плетей на две трубы длиной 10500-11250 мм, правку, порезку на две трубы-заготовки длиной не менее 5000 мм, расточку и обточку в цилиндрические трубы-заготовки. Прокатку передельных труб на пилигримовом стане производят в валках с калибром 295 мм с углом поперечного выпуска на полирующем участке 26-28° на дорнах диаметром 266/267 мм с подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки m=12-14 мм, расточку и обточку передельных труб размером 292х12 мм производят на размер 284,75+2,0/-3,0х6+2,0/-1,0 мм со съемом металла на сторону при расточке внутренней поверхности ∆1 = 2,5 мм, при обточке наружной поверхности ∆2 = 3,5 мм, а затем производят теплое профилирование в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 257+2,0/-3,0х6,0+2,0/-1,0х 4300+80/-20 мм (патент РФ № 2550033, опубл. 10.05.2015, Бюл. №13).The closest technical solution (prototype) is the method of producing 292x12 mm conversion pipes on 8-16" TPU with pilger mills from ingots-blanks of electroslag remelting of low-plasticity steels of grades 04Kh14T3R1F-Sh and 04Kh14T5R2F-Sh with a boron content of 1.3 to 3.5% for the manufacture of hexagonal pipe blanks of the "wrench" size 257+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm for compacted storage in NPP cooling pools and transportation of spent nuclear fuel, including casting ingots by electroslag remelting of the size 480x1675±25 mm, turning into ingots-blanks of the size 470±5x1675±25 mm, drilling a through central hole with a diameter of 100±5 mm, heating ingot blanks to a temperature of 1060-1090°C, piercing in a cross-helical rolling mill into 460x295x2710-2850 mm tubes with a diameter rise Δ from 1.1 to 3.2% and a drawing µ from 1.6 to 1.7, rolling of 460x295x2710-2850 mm tubes on a pilgrim mill into 292x12x21000-22500 mm long pipes with a drawing µ = 9.2-9.3 and a diameter reduction Δ = 35.9%, removing the dummy ends and incompletely rolled pilgrim heads with a hot cutting saw, cutting pipe-knots into two pipes 10500-11250 mm long, straightening, cutting into two pipe blanks at least 5000 mm long, boring and turning into cylindrical pipe blanks. Rolling of conversion tubes on a pilgrim mill is carried out in rolls with a caliber of 295 mm with a transverse release angle on the polishing section of 26-28 ° on mandrels with a diameter of 266/267 mm with the supply of sleeves to the deformation zone during the steady-state rolling process m = 12-14 mm, boring and turning of conversion tubes measuring 292x12 mm is carried out to a size of 284.75 + 2.0 / - 3.0 x 6 + 2.0 / - 1.0 mm with metal removal to the side when boring the inner surface ∆ 1 = 2.5 mm, when turning the outer surface ∆ 2 = 3.5 mm, and then warm profiling is carried out into hexagonal tube blanks with a size "under the key" 257 + 2.0 / - 3.0 x 6.0 + 2.0 / - 1.0 x 4300 + 80 / - 20 mm (patent of the Russian Federation No. 2550033, published 10.05.2015, Bulletin No. 13).
Недостатками данного прототипа, как и выше приведенных аналогов, является то, что технологический процесс производства шестигранных труб-заготовок включает энергоемкие и металлоемкие технологические операции: отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 480х1800 мм, удаление донных частей слитков в слитки размером 480х1675±25 мм, обточку в слитки-заготовки размером 470±5х1675±25 мм, сверление сквозного центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1060-1090°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460хвн.295х2710-2850 мм с подъемом по диаметру Δ от 1,1 до 3,2% и вытяжкой µ от 1,6 до 1,7, прокатку гильз размером 460хвн.295х2710-2850 мм на пилигримовом стане в трубы-плети размером 292х12х21000-22500 мм с вытяжкой µ = 9,2 и обжатием по диаметру Δ = 35,9%, удаление пилой горячей резки затравочных концов и не полностью обкатанных пилигримовых головок, порезку труб-плетей на две трубы длиной 10500-11250 мм, правку в шестивалковой правильной машине, порезку труб на две трубы-заготовки длиной не менее 5000 мм, расточку и обточку на станках со следящей системой в цилиндрические трубы-заготовки размером 284,75+2/-3х6+2/-1х5000-5500 мм и теплое профилирование в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3х6+2/-1х4300+80/-20 мм и то, что он не решает технологические вопросы производства тонкостенных центробежно-литых труб-заготовок размером 288х12х5500 мм с содержанием бора от 2,01 до 3,5 %. The disadvantages of this prototype, as well as the above-mentioned analogues, are that the technological process of producing hexagonal tube blanks includes energy-intensive and metal-intensive technological operations: casting ingots by electroslag remelting measuring 480x1800 mm, removing the bottom parts of the ingots into ingots measuring 480x1675±25 mm, turning into ingot blanks measuring 470±5x1675±25 mm, drilling a through central hole with a diameter of 100±5 mm, heating the ingot blanks to a temperature of 1060-1090 °C, piercing in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 460x295x2710-2850 mm with a diameter rise Δ from 1.1 to 3.2% and drawing µ from 1.6 to 1.7, rolling of 460x295x2710-2850 mm tubes on a pilgrim mill into 292x12x21000-22500 mm long pipes with a drawing µ = 9.2 and a diameter reduction Δ = 35.9%, removing the seed ends and incompletely rolled pilgrim heads with a hot cutting saw, cutting the long pipes into two 10500-11250 mm long pipes, straightening in a six-roll straightening machine, cutting the pipes into two blank pipes at least 5000 mm long, boring and turning on machines with a tracking system into cylindrical blank pipes measuring 284.75+2/-3x6+2/-1x5000-5500 mm and warm profiling into hexagonal blank pipes measuring “under key” 257+2/-3x6+2/-1x4300+80/-20 mm and the fact that it does not solve the technological issues of production of thin-walled centrifugally cast pipe blanks measuring 288x12x5500 mm with a boron content of 2.01 to 3.5%.
Задачей предложенного способа является освоение нового инновационного технологического процесса производства передельных центробежно-литых труб-заготовок размером 288х12х5500 мм из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф с содержанием бора от 2,01 до 3,5% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-20 мм для обеспечения безопасности уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива с содержанием в нем урана U-235 > 5%, исключение из технологического процесса дефектообразующих технологических операций: прошивку слитков-заготовок ЭШП в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на пилигримовом стане в передельные бесшовные трубы, снижение доли технологических отходов, снижение расходного коэффициента металла за счет передела центробежно-литых тонкостенных труб-заготовок в шестигранные трубы-заготовки, повышение производительности производства шестигранных труб-заготовок, а, следовательно, снижение их стоимости.The objective of the proposed method is to develop a new innovative technological process for the production of centrifugally cast conversion tube blanks measuring 288x12x5500 mm from low-plasticity steel 04Kh14T5R2F with a boron content of 2.01 to 3.5% for the manufacture of hexagonal tube blanks with a wrench size of 257+2.0/-3.0×6.0+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm to ensure the safety of compacted storage in NPP spent fuel pools and transportation of spent nuclear fuel containing U-235> 5%, the exclusion of defect-forming technological operations from the technological process: piercing of ESR ingots-blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves and rolling of sleeves on a pilger mill into seamless conversion tubes, reducing the share of process waste, reducing the consumption coefficient of metal by converting centrifugally cast thin-walled pipe blanks into hexagonal pipe blanks, increasing the productivity of hexagonal pipe blanks and, consequently, reducing their cost.
Технический результат достигается тем, что тонкостенные трубы-заготовки размером 288х12х5500 мм изготавливают методом центробежного литья с допуском по диаметру ± 0,5 % и толщине стенки ± 5,0 %, удаляют концевую обрезь с образованием труб-заготовок размером 288х12х5000 мм, производят расточку и обточку на станках со следящей системой в цилиндрические трубы-заготовки размером 284,75+2,0/-3,0х6+2/-1,0х5000 мм со средним съемом металла на сторону при расточке внутренней поверхности ∆1 = 4,5 мм, а при обточке наружной поверхности ∆2 = 1,5 мм и осуществляют теплое профилирование цилиндрических труб-заготовок в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 257+2,0/-3,0х6,0+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм.The technical result is achieved by the fact that thin-walled blank pipes measuring 288x12x5500 mm are manufactured by centrifugal casting with a diameter tolerance of ± 0.5% and wall thickness of ± 5.0%, the end trim is removed to form blank pipes measuring 288x12x5000 mm, boring and turning are performed on machines with a tracking system into cylindrical blank pipes measuring 284.75+2.0/-3.0x6+2/-1.0x5000 mm with an average metal removal per side during boring of the inner surface ∆ 1 = 4.5 mm, and during turning of the outer surface ∆ 2 = 1.5 mm, and warm profiling of cylindrical blank pipes into hexagonal blank pipes of the "wrench" size is carried out 257+2.0/-3.0x6.0+2.0/-1.0x4300+80/-20 mm.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства шестигранных труб-заготовок размером “под ключ” 257+3,0/-2,0х6+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм из низко-пластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф с содержанием бора от 2,01 до 3,5 % для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива, отличается от известного тем, что тонкостенные трубы-заготовки размером 288х12х5500 мм изготавливают методом центробежного литья с допуском по диаметру ± 0,5 % и толщине стенки ± 5,0 %, удаляют концевую обрезь с образованием труб-заготовок размером 288х12х5000 мм, производят расточку и обточку на станках со следящей системой в цилиндрические трубы-заготовки размер 284,75+2,0/-3,0х6+2/-1,0х5000 мм со средним съемом металла на сторону при расточке внутренней поверхности ∆1 = 4,5 мм, а при обточке наружной поверхности ∆2 = 1,5 мм и осуществляют теплое профилирование цилиндрических труб-заготовок в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 257+2,0/-3,0х6,0+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».A comparative analysis with the prototype shows that the claimed method for producing hexagonal blank pipes with a “wrench” size of 257+3.0/-2.0x6+2.0/-1.0x4300+80/-20 mm from low-ductility steel grade 04X14T5R2F with a boron content of 2.01 to 3.5% for compacted storage in NPP cooling pools and transportation of spent nuclear fuel, differs from the known method in that thin-walled blank pipes with a size of 288x12x5500 mm are manufactured by centrifugal casting with a diameter tolerance of ± 0.5% and a wall thickness of ± 5.0%, the end trim is removed to form blank pipes with a size of 288x12x5000 mm, boring and turning are performed on machines with a tracking system into cylindrical blank pipes of a size 284.75+2.0/-3.0х6+2/-1.0х5000 mm with an average metal removal per side during boring of the inner surface ∆ 1 = 4.5 mm, and during turning of the outer surface ∆ 2 = 1.5 mm and carry out warm profiling of cylindrical blank pipes into hexagonal blank pipes with a spanner size of 257+2.0/-3.0х6.0+2.0/-1.0х4300+80/-20 mm. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step" is met.
Сравнение заявляемого способа, не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что соответствует патентоспособности «изобретательский уровень».Comparison of the claimed method, not only with the prototype, but also with other technical solutions in this field of technology, did not allow identifying in them features that distinguish the claimed method from the prototype, which corresponds to the patentability of “inventive step”.
Так как, шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3х6+2/-1х4300+80/-20 мм с содержанием бора от 2,01 до 3,5 % в мировой практике и России наSince hexagonal blank pipes with a size “under the key” of 257+2/-3x6+2/-1x4300+80/-20 mm with a boron content from 2.01 to 3.5% in world practice and in Russia on
данный момент не производятся, то для примера в таблице 1 приведены теоретические данные по производству шестигранных труб-заготовок в соответствии с прототипом (патентом РФ № 2550033), существующим способом и предлагаемой технологией.are not currently produced, then, for example, Table 1 provides theoretical data on the production of hexagonal tube blanks in accordance with the prototype (RU Patent No. 2550033), the existing method and the proposed technology.
Таблица 1.Table 1.
технолог.View
technologist.
слитков-
загот.
(мм)Size
ingots-
procurement.
(mm)
слит.-
загот.
(шт)Quantity
merged.-
procurement.
(pcs)
слит.-
загот.
(т)Weight
merged.-
procurement.
(T)
в цех
№5Shipped.
to the workshop
№5
гильз
(мм)Size
sleeves
(mm)
оправ.
(мм)Diam.
frame
(mm)
вытяж.
(µ)Coeff.
exhaust
(µ)
труб
(мм)Size
pipes
(mm)
вытяж.
(µ)Coeff.
exhaust
(µ)
прокаткеNotes when
rolling
№2550033Patent
№2550033
х1650470x100
x1650
х2740460хвн.295
x2740
х22400292x12
x22400
х1750440x100
x1750
х2950440хвн.295
x2950
х22000290x12
x22000
х5000288x12
x5000
Продолжение таблицы 1. Continuation of table 1.
коэфф.
сталиConsumables
coeff.
steel
пленыNar.
captivity
пленыInt.
captivity
По предлагаемой технологии теоретически в производство были заданы 5 центробежно-литых тонкостенных труб-заготовок размером 288х12х5000 мм общей массой 1950 кг с содержанием бора 2,98 %. Слитки-заготовки условно были отлиты на АО НПО “АХТУБА”. Слитки-заготовки на АО “ЧТПЗ” на станках со следящей системой условно были расточены и обточены в цилиндрические трубы-заготовки размером 284,75+2/-3х6+2/-1х5000 мм, а затем спрофилированы в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3х6+2/-1х4300+80/-20 мм. В процессе осмотра и приемки одна шестигранная труба-заготовка условно забракована по наружной плене, выводящей толщину стенки за пределы минусового поля допуска. Условно приняты четыре трубы-заготовки общей массой 740 кг. Теоретический расходный коэффициент металла составил 2,635. According to the proposed technology, 5 centrifugally cast thin-walled pipe blanks measuring 288x12x5000 mm with a total weight of 1950 kg and a boron content of 2.98% were theoretically put into production. The ingot blanks were conventionally cast at JSC NPO AKHTUBA. The ingot blanks were conventionally bored and turned at JSC ChTPZ on machines with a tracking system into cylindrical pipe blanks measuring 284.75+2/-3x6+2/-1x5000 mm, and then profiled into hexagonal pipe blanks with a wrench size of 257+2/-3x6+2/-1x4300+80/-20 mm. During inspection and acceptance, one hexagonal pipe blank was conventionally rejected due to an outer film that brought the wall thickness beyond the minus tolerance field. Four blank pipes with a total weight of 740 kg were conventionally accepted. The theoretical metal consumption coefficient was 2.635.
В соответствии с патентом №2550033 в производство условно заданы 5 слитков-заготовок ЭШП размером 470х1650 мм поставки АО “ЗМЗ” с содержанием бора от 2,63 до 2,76 %, которые на АО “ЧТПЗ” были просверлены на диаметр 100 мм, нагреты в методической печи до температуры 1070-1080С°, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 280 мм в гильзы размером 460хвн.295х2740 мм с вытяжками µ = 1,65 и посадом по диаметру ∆ = 2,1 %. Гильзы прокатаны в передельные трубы размером 292х12х22400 мм на дорнах диаметром 266/267 мм с посадом по диаметру 35,9%. 10 труб размером 292х12х11200 мм были приняты по СТП 158-31 и отправлены в цех №5 на механическую обработку - расточку и обточку в передельные круглые трубы размером 284,75+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0 для последующего передела их в шестигранные трубы-заготовки. В процессе предварительного осмотра и приемки два крата-заготовки были забракованы по рванинам и наружным пленам. На механическую обработку и профилировку заданы 18 кратов-заготовок. В процессе приемки две шестигранных трубы-заготовки были забракована по наружным пленам, одна по внутренним пленам и одна по стенке, выводящим толщины стенок за пределы минусового поля допуска. Условно сдано 14 шестигранных труб-заготовок общей массой 740 кг. Расходный коэффициент металла слиток-заготовка ЭШП - шестигранная труба-заготовка по данной партии составил 3,955.In accordance with patent No. 2550033, 5 ESR ingots-blanks measuring 470x1650 mm supplied by JSC ZMZ with a boron content of 2.63 to 2.76% are conditionally assigned for production. At JSC ChTPZ, they were drilled to a diameter of 100 mm, heated in a continuous furnace to a temperature of 1070-1080°C, pierced in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 280 mm into sleeves measuring 460xvn.295x2740 mm with drawings of µ = 1.65 and a diameter fit of ∆ = 2.1%. The sleeves are rolled into conversion pipes measuring 292x12x22400 mm on mandrels with a diameter of 266/267 mm with a diameter fit of 35.9%. 10 pipes measuring 292x12x11200 mm were accepted according to STP 158-31 and sent to workshop #5 for mechanical processing - boring and turning into round conversion pipes measuring 284.75+2.0/-3.0×6.0+2.0/-1.0 for subsequent processing into hexagonal pipe blanks. During preliminary inspection and acceptance, two blanks were rejected for tears and external films. 18 blanks were specified for mechanical processing and profiling. During acceptance, two hexagonal pipe blanks were rejected for external films, one for internal films and one for a wall that brought the wall thickness beyond the minus tolerance field. 14 hexagonal pipe blanks with a total weight of 740 kg were conditionally accepted. The metal consumption coefficient of the ESR ingot-blank - hexagonal pipe-blank for this batch was 3.955.
По существующей технологии в производство условно заданы 5 слитков-заготовок ЭШП размером 440х1750 мм поставки ПАО “Русполимет” с содержанием бора от 2,58 до 2,85 %, которые на АО “ЧТПЗ” были просверлены на диаметр 100 мм, нагреты в методической печи до температуры 1070-1080С°, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 280 мм в гильзы размером 440хвн.295х2950 мм с вытяжками µ = 1,69. Гильзы прокатаны в передельные трубы размером 292х12х21000 мм на дорнах диаметром 266/267 мм с посадом по диаметру 35,9%. 10 труб размером 292х12х 10500 мм были приняты по СТП 158-31 и отправлены в цех №5 на механическую обработку - расточку и обточку в передельные круглые трубы размером 284,75+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0 для последующего передела их в шестигранные трубы-заготовки. В процессе предварительного осмотра и приемки три крата-заготовки были забракованы по рванинам. На механическую обработку и профилировку заданы 17 кратов-заготовок. В процессе приемки две шестигранных трубы-заготовки были забракована по наружным, а две по внутренним пленам, выводящим толщины стенок за пределы минусового поля допуска. Условно сдано 13 шестигранных труб-заготовок общей массой 2405 кг. Расходный коэффициент металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - шестигранная труба-заготовка по данной партии составил 3,933. Средний расходный коэффициент стали при прокатке слитков-заготовок с содержанием бора от 1,3 до 1,8 % по существующей технологии за 11 месяцев 2024 года составил 3,455.According to the existing technology, 5 ESR ingots-blanks measuring 440x1750 mm supplied by PJSC Ruspolymet with a boron content of 2.58 to 2.85% are conditionally assigned for production. They were drilled at JSC ChTPZ to a diameter of 100 mm, heated in a continuous furnace to a temperature of 1070-1080°C, pierced in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 280 mm into sleeves measuring 440xvn.295x2950 mm with drawings µ = 1.69. The sleeves are rolled into conversion pipes measuring 292x12x21000 mm on mandrels with a diameter of 266/267 mm with a diameter fit of 35.9%. 10 pipes measuring 292x12x10500 mm were accepted according to STP 158-31 and sent to workshop #5 for mechanical processing - boring and turning into round conversion pipes measuring 284.75+2.0/-3.0×6.0+2.0/-1.0 for subsequent processing into hexagonal blank pipes. During preliminary inspection and acceptance, three blanks were rejected due to flaws. 17 blanks were specified for mechanical processing and profiling. During acceptance, two hexagonal blank pipes were rejected due to external films, and two due to internal films, bringing the wall thickness beyond the minus tolerance field. 13 hexagonal blank pipes with a total weight of 2405 kg were conditionally handed over. The metal consumption coefficient during the conversion of ingot-billet ESR - hexagonal pipe-billet for this batch was 3.933. The average steel consumption coefficient during the rolling of ingot-billets with a boron content of 1.3 to 1.8% using the existing technology for 11 months of 2024 was 3.455.
Из таблицы видно, что теоретический расходный коэффициент стали (основной экономический показатель производства шестигранных труб) по существующей технологии составил 3,933, по патенту №2550033 -3,955, а по предлагаемой технологии – 2,635. Снижение теоретического расходного коэффициента стали 04Х14Т5Р2Ф получено при использовании передельных центробежно-литых труб-заготовок размером 288х12х5000 мм (предлагаемая технология), которое относительно патента №2530085 составило 1320 кг, а относительно существующей технологии -1298 кг на каждой тонне товарных шестигранных труб. The table shows that the theoretical steel consumption coefficient (the main economic indicator of hexagonal tube production) according to the existing technology was 3.933, according to patent No. 2550033 - 3.955, and according to the proposed technology - 2.635. The theoretical consumption coefficient of 04Kh14T5R2F steel was reduced by using centrifugally cast conversion tube blanks measuring 288x12x5000 mm (the proposed technology), which, relative to patent No. 2530085, was 1320 kg, and relative to the existing technology - 1298 kg for each ton of commercial hexagonal tubes.
Таким образом, по предлагаемому способу при производстве опытно-промышленной партии передельных тонкостенных центробежно-литых труб-заготовок размером 288х12х5000 мм из низко-пластичной стали 04Х14Т5Р2Ф с содержанием бора 2,98 % для последующей механической обработки (расточки и обточки) в трубы-заготовки размером 284,75+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0х5000 мм и теплого профилирование в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 257+2,0/-3,0х6,0+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм, получено снижение теоретического расходного коэффициента металла относительно патента №2530033 на 1320 кг, а относительно существующей технологии-1298 кг.Thus, according to the proposed method, in the production of a pilot batch of thin-walled centrifugally cast pipe blanks measuring 288x12x5000 mm from low-ductility steel 04Kh14T5R2F with a boron content of 2.98% for subsequent mechanical processing (boring and turning) into pipe blanks measuring 284.75+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0x5000 mm and warm profiling into hexagonal pipe blanks with a spanner size of 257+2.0/-3.0x6.0+2.0/-1.0x4300+80/-20 mm, a reduction in the theoretical metal consumption coefficient relative to patent No. 2530033 by 1320 kg was achieved, and relative to the existing technology - 1298 kg.
Использование предлагаемого способа производства передельных центробежно-литых тонкостенных труб-заготовок размером 288х12,0х5000 мм из стали 04Х14Т5Р2Ф с содержанием бора от 2,01 до 3,5 % вместо горячекатаных труб размером 290х12х5200-5500 мм, прокатанных на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 470х100х1650 и 440х100х1750 мм для изготовления шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 257+2,0/-3,0 х6+2,0/-1,0х4300+80/-20 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива, позволит исключить из технологического процесса металлоемкие и энергоемкие технологические операции: отливку слитков ЭШП, нагрев слитков-заготовок в методических печах, прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на ТПУ 8-16ʺ с пилигримовыми станами в горячекатаные трубы размером 290х12-11000-12000 мм, повысить производительность при производстве шестигранных труб-заготовок из ЦЛЗ тонкостенных труб-заготовок размером 288х12х5000 мм, а, следовательно, снизить стоимость товарных шестигранных труб-заготовок из стали 04Х14Т5Р2Ф.The use of the proposed method for the production of conversion centrifugally cast thin-walled tube blanks measuring 288x12.0x5000 mm made of 04Kh14T5R2F steel with a boron content of 2.01 to 3.5% instead of hot-rolled tubes measuring 290x12x5200-5500 mm, rolled on a tube rolling plant with 8-16" pilgrim mills from electroslag remelting ingots measuring 470x100x1650 and 440x100x1750 mm for the manufacture of hexagonal tube blanks with a turnkey size of 257+2.0/-3.0 x6+2.0/-1.0x4300+80/-20 mm for compacted storage in NPP cooling pools and transportation of spent nuclear fuel, will eliminate the need for metal- and energy-intensive technological operations: casting of ESR ingots, heating of ingot blanks in continuous furnaces, piercing of ingot blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves and rolling of sleeves on TPU 8-16ʺ with pilgrim mills into hot-rolled pipes measuring 290x12-11000-12000 mm, increasing productivity in the production of hexagonal pipe blanks from CLS of thin-walled pipe blanks measuring 288x12x5000 mm, and, consequently, reducing the cost of commercial hexagonal pipe blanks made of 04X14T5R2F steel.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2836250C1 true RU2836250C1 (en) | 2025-03-11 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3717698A1 (en) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Kocks Technik | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING SEAMLESS TUBES |
| RU2388575C1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-05-10 | Александр Павлович Лях | Method of spun casting of lengthy thin-wall steel pipes |
| RU2550033C2 (en) * | 2013-01-22 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергетического машиностроения" (ООО "ТЭМ") | PRODUCTION OF REROLLED 292×12 mm PIPES AT PRU 8-16" WITH PILGER MILLS FROM ESR INGOTS-BILLETS OF LOW-DUCTILITY "04Х14ТЗР1Ф-Ш"- AND "04Х14Т5Р2Ф-Ш"-GRADE STEELS WITH BORON CONTENT OF 1,3-3,5% FOR FABRICATION OF HEXAGONAL TURNKEY PIPE BILLETS SIZED TO 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 mm FOR STORAGE AT RACKS OF NUCLEAR POWER STATION USED FUEL COOLING POND AND ITS TRANSPORTATION |
| RU2696801C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-08-06 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Method of production of rerolled pipes |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3717698A1 (en) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Kocks Technik | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING SEAMLESS TUBES |
| RU2388575C1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-05-10 | Александр Павлович Лях | Method of spun casting of lengthy thin-wall steel pipes |
| RU2550033C2 (en) * | 2013-01-22 | 2015-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергетического машиностроения" (ООО "ТЭМ") | PRODUCTION OF REROLLED 292×12 mm PIPES AT PRU 8-16" WITH PILGER MILLS FROM ESR INGOTS-BILLETS OF LOW-DUCTILITY "04Х14ТЗР1Ф-Ш"- AND "04Х14Т5Р2Ф-Ш"-GRADE STEELS WITH BORON CONTENT OF 1,3-3,5% FOR FABRICATION OF HEXAGONAL TURNKEY PIPE BILLETS SIZED TO 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 mm FOR STORAGE AT RACKS OF NUCLEAR POWER STATION USED FUEL COOLING POND AND ITS TRANSPORTATION |
| RU2696801C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-08-06 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Method of production of rerolled pipes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2334571C2 (en) | Method of conversion pipe manufacturing in pipe rolling plants with pilger mills of low-elasticity steel with boron content of 1,3-1,8% | |
| RU2255820C2 (en) | Method for making conversion tubes of low-ductility boron-containing steel | |
| RU2836250C1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS WITH TURNKEY SIZE 257+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL GRADE “04Х14Т5Р2Ф” WITH BORON CONTENT FROM 2.01 TO 3.5% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL | |
| RU2297893C1 (en) | Method for producing conversion tubes of low ductile boron steel | |
| RU2836256C1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS OF INCREASED ACCURACY WITH SIZE 257+1.5/-1.0×6±1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL “04Х14Т5Р2Ф” WITH BORON CONTENT FROM 2.01 TO 3.5% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL | |
| RU2836253C1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS WITH SIZE 257+2.0/-3.0×6+2.0/-1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL GRADE “04Х14Т3Р1Ф” WITH BORON CONTENT FROM 1.3 TO 1.8% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING POND OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL | |
| RU2836287C1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS OF INCREASED ACCURACY WITH SIZE 257+1.5/-1.0×6±1.0×4300+80/-20 mm FROM LOW-PLASTICITY STEEL “04Х14Т3Р1Ф” WITH BORON CONTENT FROM 1.3 TO 1.8% FOR COMPACTED STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL | |
| RU2846054C1 (en) | Method for production of hexagonal pipe workpieces with "turnkey" size 257+2/-3x6+2/-1x4300+80/-20 mm for compact storage in npp storage pools and transportation of spent nuclear fuel with boron content from 1_3 to 1_8 % | |
| RU2547613C1 (en) | PRODUCTION OF 255×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 mm HEXAGONAL "TURNKEY" PIPE-BILLETS FOR COMPACTED STORAGE AND TRANSPORTATION OF USED NUCLEAR FUEL | |
| RU2511199C1 (en) | Method of producing of tube stock sized to 290x12 mm to specs 8-16 | |
| RU2311240C2 (en) | Method for producing conversion tubes of large and mean diameters in tube rolling plants with pilger mills from ingots and billets of titanium base alloys | |
| RU2836286C1 (en) | PLANT (TECHNOLOGICAL PROCESS) FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPE BILLETS WITH TURNKEY SIZE 257+1.5/-1.0×6±1.0×4300+80/-20 mm FROM STEELS WITH BORON CONTENT FROM 1.3 TO 3% FOR MAKING RACKS FOR STORAGE IN COOLING PONDS OF NUCLEAR POWER PLANTS AND TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL | |
| RU2550033C2 (en) | PRODUCTION OF REROLLED 292×12 mm PIPES AT PRU 8-16" WITH PILGER MILLS FROM ESR INGOTS-BILLETS OF LOW-DUCTILITY "04Х14ТЗР1Ф-Ш"- AND "04Х14Т5Р2Ф-Ш"-GRADE STEELS WITH BORON CONTENT OF 1,3-3,5% FOR FABRICATION OF HEXAGONAL TURNKEY PIPE BILLETS SIZED TO 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 mm FOR STORAGE AT RACKS OF NUCLEAR POWER STATION USED FUEL COOLING POND AND ITS TRANSPORTATION | |
| RU2550041C2 (en) | MANUFACTURING METHOD OF SEMI-FINISHED HOT-ROLLED MECHANICALLY PROCESSED PIPES WITH SIZE OF 325×12 mm WITH INCREASED ACCURACY AS TO DIAMETER AND WALL FROM STEEL GRADES "12Х12М1БФРУ-Ш", "16Х12МВСФБР-Ш" FOR REROLLING ON "ХПТ" 450 AND "ХПТ" 250 MILLS INTO SEMI-FINISHED PIPE WORKPIECES WITH SIZE OF 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 mm AND FURTHER SHAPING INTO HEXAGONAL PIPE WORKPIECES WITH FLAT-TO-FLAT SIZE OF 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 mm AND 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 mm FOR FAST NEUTRON REACTORS OF NEW GENERATION | |
| RU2547053C1 (en) | PRODUCTION OF HEXAGON PIPE BILLETS OF "TURN KEY" 181,8×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 mm OF "12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш)"-GRADE STEEL | |
| RU2550045C2 (en) | MANUFACTURING METHOD OF SEMI-FINISHED HOT-ROLLED MECHANICALLY PROCESSED PIPES WITH SIZE OF 325×12 mm WITH INCREASED ACCURACY AS TO DIAMETER AND WALL FROM STEEL GRADES "12Х12М1БФРУ-Ш" AND "16Х12МВСФБР-Ш" FOR REROLLING ON "ХПТ" 450 AND "ХПТ" 250 MILLS INTO SEMI-FINISHED PIPE WORKPIECES WITH SIZE OF 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 mm, 194±1,2×2,5+0,3/-0,2 mm AND FURTHER SHAPING INTO HEXAGONAL PIPE WORKPIECES WITH FLAT-TO-FLAT SIZE OF 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 mm AND 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 mm FOR FAST NEUTRON REACTORS OF NEW GENERATION | |
| RU2530085C2 (en) | PRODUCTION OF SEAMLESS REROLLED PIPES SIZED TO 289×11,5×26000-27000 AND 290×12×26000-27500 mm AT PRU 8-16" WITH PILGER MILLS FROM ESR INGOTS-BILLETS OF LOW-DUCTILITY "04Х14Т3Р1Ф-Ш" AND "04Х14Т5Р2Ф-Ш"-GRADE STEELS WITH BORON CONTENT OF 1,3-3,5% FOR PRODUCTION OF HEXAGONAL PIPES-BILLETS SIZED TO TURNKEY BASIS OF 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 mm FOR COMPACT STORAGE IN NUCLEAR POWER STATION COOLING POND AND TRANSPORTATION OF USED NUCLEAR FUEL | |
| RU2542147C1 (en) | MANUFACTURING METHOD OF COLD-ROLLED MARKETABLE TUBES WITH DIMENSIONS OF 150×2×1200 mm WITH INCREASED ACCURACY AS TO DIAMETER AND WALL FROM STEEL GRADE "12Х12М1БФРУ-Ш" FOR FAST NEUTRON REACTORS OF NEW GENERATION | |
| RU2541212C2 (en) | Production of hexagonal pipe billets for compact storage and transportation of used nuclear fuel from low-ductile steel with boron content of 1,3-3,5% | |
| RU2696801C1 (en) | Method of production of rerolled pipes | |
| RU2570154C2 (en) | PRODUCTION OF 377×20-60 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL | |
| RU2550040C2 (en) | Manufacturing method of three-layered hollow centrifugal cast sections from difficult-to-form steel grades and alloys, which are cladded with ductile carbon steel grades, and rolling from them on pipe rolling units with pilger mills of hot-rolled mechanically treated merchantable and process pipes of large and mean diameters | |
| RU2613814C1 (en) | METHOD OF PRODUCING SEAMLESS HOT-ROLLED MACHINED PIPES WITH 530×8-12 mm SIZE FROM THE STEEL GRADE "08X18H10Ш" | |
| RU2550032C2 (en) | PRODUCTION OF REROLLED 290×12 mm PIPES AT PRU 8-16" WITH PILGER MILLS FROM ESR INGOTS-BILLETS OF LOW-DUCTILITY "04Х14Т3Р1Ф-Ш"- AND "04Х14Т5Р2Ф-Ш"-GRADE STEELS WITH BORON CONTENT OF 1,3-3,5% FOR FABRICATION OF HEXAGONAL TURNKEY PIPE BILLETS SIZED TO 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 mm FOR RACKS OF NUCLEAR POWER STATION USED FUEL COOLING POND | |
| RU2545949C2 (en) | MANUFACTURING METHOD OF HEXAGONAL PIPE WORKPIECES WITH FLAT-TO-FLAT DIMENSION OF 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 mm FROM STEEL GRADE "12Х12М1БФРУ-Ш" FOR FAST NEUTRON NPP REACTORS |