Методы испытаний труб стальных бесшовных горячедеформированных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования  «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

Факультет ЗО

Кафедра ФХМСП

Специальность 1-54 01 03

Специализация 1-54 01 03 01 Сертификация промышленных товаров

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Методы и средства испытаний материалов и изделий»

Тема: «Методы испытаний труб стальных бесшовных   горячедеформи-рованных»

 

 

 

 

 

             Исполнитель

             студентка IV курса группы 3             ____________     Плющеня М. В                 

                                                                                                               подпись, дата             фамилия и инициалы

             Руководитель

             к.х.н., ассистент                                  ____________     Волобуев В. С.

                  должность, учетная степень, учетное звание               подпись, дата             фамилия и инициалы

 

 

Курсовая работа защищена с оценкой __________

Руководитель ________________                                                                                Волобуев В. С.

                                               подпись                                                                                     фамилия и инициалы

 

          

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск, 2012

Учреждение  образования«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет _ЗО______________________________________________  
Кафедра _ФХМСП____________________________________________  
Специальность _1-54 01 03_____________________________________  
Специализация 1-54 01 03 01Сертификация промышленных товаров                                                                      

                                                                                      

   «УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой

                                                                                    ___________      С. С. Ветохин

                                                                                            подпись                  инициалы и фамилия

                                                                                  «___» ________________2012г.

 

ЗАДАНИЕ

                                                на курсовую работу

«Методы и средства испытаний материалов и изделий»

студентке IV курса специальности ФХМСП Плющене Марине Владимировне

Тема: «Методы испытаний труб стальных бесшовных горячедеформированных»

Срок сдачи  законченной работы 29 декабря 2012

Содержание курсовой работы.

Курсовая работа должна соответствовать заданию и содержать(ориентировочно):

- титульный лист;

- задание по  курсовой работе;

- реферат;

- содержание;

- введение;

- аналитический  обзор литературы;

описание объекта  исследования (материала или изделия);

область его применения;

контролируемые  показатели качества;

литературный  обзор (в том числе нормативных  документов) по методам испытания  объекта;

обоснование целесообразности применения конкретного метода;

- теоретические  основы метода испытания;

- аппаратурное  оснащение для осуществления  метода испытания;

- методика контроля (подробно привести методику проведения испытания с указанием необходимого оборудования, процедуры проведения измерений и обработки результатов);

- заключение;

- список использованной  литературы.

 

Консультант по работе: ___________________ В. С. Волобуев

Руководитель  курсовой работы: ____________ В. С. Волобуев

Задание принял к исполнению: _____________ М. В. Плющеня

 

Реферат

Пояснительная записка 28 с., 2 табл., 6 рис., 11 источников, 2 прилож.

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ БЕСШОВНЫЕ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРО-ВАННЫЕ, МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ТРУБ, ультразвуковАЯ дефектоскопиЯ.

Целью данной курсовой работы является проведение методов испытаний труб стальных бесшовных горячедеформированных.

В работе описана информация о трубах стальных бесшовных горячедеформированных, их применение, рассмотрены контролируемые показатели качества труб, представлены основные методы испытаний труб, а  также подробно представлен метод  испытания ультразвуковой дефектоскопии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

Введение ……………………………………………………….………………..…..5

1. Аналитический обзор литературы……………………………………………....6

1. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные и особенности их конструкции ……….………………………………………………………....6

1.2 Область применения  ….……………………………………………..………7

1.3 Контролируемые показатели качества………………………………..…….8

1.4 Методы испытаний труб……………………………………………………..8

     1.4.1 Метод испытания на загиб……………………………………………..8

     1.4.2 Метод испытания  на сплющивание…………………………………..11

     1.4.3 Метод испытания  гидравлическим давлением………………………12

1.5 Метод ультразвуковой дефектоскопии………………………………...…14

      1.6 Обоснование целесообразности применения метода ультразвуковой   де- фектоскопии………………………………………..……………………. ….15

2. Теоретические основы метода ультразвуковой дефектоскопии ………...…...16

3. Аппаратное оснащение для осуществления метода ультразвуковой дефек-тоскопии ………………..……………………………...……………...………....17

4. Методика контроля ………….………………………………………………….21

Заключение………………………………………………………………………….25

Список использованных источников литературы  и ТНПА………………..........26

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………….27

ПРИЛОЖЕНИЕ Б…………………………………………………………………..28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Труба — это промышленное изделие на основе полого круглого профиля постоянного сечения.

Трубы стальные бесшовные — стальные трубы, не имеющие сварного шва или другого соединения.  В настоящее время труба бесшовная является одним из основных элементов, применяемых в самых различных отраслях промышленности. В зависимости от способа производства, данный вид труб подразделяется на две категории. К первой категории относятся стальные трубы, изготовленные при помощи метода холодного деформирования. Вторую категорию образуют стальные горячедеформированные трубы. За счет технологических особенностей, применяемых при производстве последней категории труб, они обладают лучшими прочностными характеристиками, что позволяет использовать их на объектах, где к надежности и устойчивости конструкций предъявляются повышенные требования. В качестве таких объектов и отраслей можно перечислить нефтяные трубопроводы, машиностроение, производство деталей для котельных установок.

Учитывая специфику применения бесшовных горячедеформированных  труб, очевидно, что их изготовление должно производиться исключительно  из легированной стали, обладающей повышенной устойчивостью к действию коррозии, причем как с внешней, так и  с внутренней стороны. Объясняется  это тем, что, с одной стороны, труба бесшовная подвергается действию со стороны агрессивной рабочей среды, что может привести к нежелательным химическим реакциям и разрушению ее внутренней поверхности. С другой стороны, проложенные в земле, стальные трубы подвергаются воздействию почвенной коррозии, что также может отрицательно сказаться на их целостности и герметичности. [1]

Трубы стальные бесшовные горячедеформированные  широко распространены и поэтому  подвергаются множественным испытаниям на прочность. Эти методы более подробно и рассмотрим в данной работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Аналитический литературный обзор
1. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные  и особенности их конструкции

Стальные бесшовные трубы  горячей прокатки давно пользуются популярностью среди производителей и покупателей. Это касается абсолютно всех сфер деятельности, где могут применяться стальные бесшовные трубы. К ним относится нефтегазовая, химическая промышленность и, например, машиностроение. Такие трубы (рис. 1) являются одной из самых распространенных разновидностей трубопроводной арматуры. Они достаточно прочны и обладают высокими техническими характеристиками, в первую очередь благодаря отсутствию швов и других вспомогательных соединений. Это очень важное качество  для систем, протечки которых не допустимы. Эти изделия прокатывают, используя специальное, прокатное оборудование.

 

 

 

 

 

 

              Рис. 1. Общий вид стальных бесшовных горячедеформированных      труб

 

Стальные бесшовные трубы, как правило, производятся методом прокатки в горячем состоянии. После этого она подвергается дополнительной прокатке в холодном состоянии. Для горячедеформированных труб характерны популярные размеры от 25 до 700 мм в диаметре. Толщина стенок такой трубы колеблется от 2,5 до 75 мм. Такие трубы как правило большого диаметра – минимальный возможный диаметр при использовании этого метода 57 миллиметров. При использовании редукционных станов с натяжением, минимальный диаметр можно уменьшить до 5 мм, получить диаметр меньше – технически невозможно. Чем шире труба тем больше предполагаемая на нее нагрузка, а значит прочность ее должна быть выше, именно поэтому практически все горячедеформированные бесшовные трубы толстостенные – толщина стенки от 3 мм. 

Трубы обладают разной длиной и формой. Различают четыре их основных вида. Первый из них – трубы немерной длины. Они колеблются в пределах от 4 до 12,5 м. Второй вид – трубы мерной длины. Следующий вид – трубы кратной мерной длины. Их продолжительность такая же, но с учетом припусков на каждый рез примерно по 0,5 см. И последняя разновидность трубы приблизительной длины. Они колеблются в тех же пределах, что и все остальные.

  Горячедеформированные стальные трубы классифицируют по нескольким основным параметрам:

1. по точности изготовления (по наружному диаметру, толщине стенки):

• обычной точности;

• повышенной точности — П;
• высокой точности — В.

2. по форме поперечного сечения:

• круглые;
• квадратные;
• прямоугольные.

3. по толщине стенки:

• тонкостенные;
• толстостенные.

4. по характеристике длины:

• немерной длины — от 4 до 12,5 м;
• мерной длины — в пределах немерной — М;
• длины кратной мерной — в пределах немерной с припуском на каждый рез по 5 мм — КР;
• приблизительной длины — в пределах немерной;
• ограниченной длины — ОГ.

  Обозначение готовых труб проводят по следующей схеме. Так для труб с наружным диаметром 219 мм, толщиной стенки 10 мм, немерной длины, обычной точности изготовления, из стали марки Ст4сп, категория стали 1, изготовляется по группе Б ГОСТ 8731 из слитка:

Труба

219×10 ГОСТ 8732-78    ----------------------------  Б Ст4сп ГОСТ 8731-74

 

2.  Область применения

Сфера применения бесшовных труб, созданных методом прокатки в горячем состоянии, достаточно широкая, а потому распространены они повсеместно. Это – изделия из легированной и углеродистой стали общего назначения. Они изготавливаются по наружному диаметру, длине и толщине стенки. Регулируется данный процесс по ГОСТ 8731-78. [2]

В виду высокой прочности готовых труб, они используются в тех отраслях, где к трубопроводной арматуре выдвигаются очень высокие требования. Это и нефтяная промышленность, и газовая сфера, а также ряд других направлений, где авария может привести не просто к серьезным убыткам, но и повредить жизни и здоровью людей, а также стать причиной загрязнения окружающей среды. Кроме того, трубы стальные бесшовные применяются в автомобилестроении в качестве отдельных деталей машин, и в котельных установках. Такие трубы используются везде, где требуется прочность и большая пропускная способность. Кроме того горячедеформированные трубы используют в качестве заготовок при изготовлении баллонов.