Đồ án công nghệ hàn, Nâng cao chất lượng sản xuất ống hàn ∅20∅113,5mm theo công nghệ hàn cao tần

§å ¸n tèt nghiÖp Ch−¬ng1-Tæng quan vÒ s¶n xuÊt èng thÐp hµn trªn thÕ giíi vµ ViÖt Nam




























§å ¸n tèt nghiÖp Ch−¬ng1-Tæng quan vÒ s¶n xuÊt èng thÐp hµn trªn thÕ giíi vµ ViÖt Nam

NhËn xÐt cña gi¸o viªn h−íng dÉn
*************

§å ¸n tèt nghiÖp Ch−¬ng1-Tæng quan vÒ s¶n xuÊt èng thÐp hµn trªn thÕ giíi vµ ViÖt Nam

Hµ néi, Ngµy th¸ng n¨m 2007
Gi¸o viªn h−íng dÉn



Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam

Nhận xét của giáo viên duyệt đồ án
*************

Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam

Hà nội, Ngày tháng năm 2007
Giáo viên duyệt đồ án



Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
Lời nói đầu
Đồ án Tốt nghiệp là nội dung cuối cùng đối với sinh viên Trờng Đại Học
Bách Khoa Hà Nội trớc khi tốt nghiệp. Đây cũng là một đánh giá chung nhất
về quá trình học tập của sinh viên sau 5 năm học tập trớc khi trở thành ngời
kỹ s thực thụ.
Đồ án em đợc giao với đề tài có tên là Nâng cao chất lợng sản xuất ống
hàn 20ữ113,5mm theo công nghệ hàn cao tần.
Các số liệu ban đầu: - Đờng kính :

20
ữ
113,5 mm

- Chiều dày : 1
ữ
3 mm.
- Vật liệu : Thép CT38
- Thông số điện : 200kW, 440kHz
- Tốc độ hàn : 20
ữ
60m/phút
Trong quá trình phân tích, tìm hiểu, em đã tham khảo một số tài liệu có liên
quan đến nhiệm vụ đồ án, đồng thời cũng qua khảo sát thực tế tìm hiểu quá
trình công nghệ, chế tạo để đa ra các phơng án công nghệ nh đã trình bày
trong đồ án này.
Tuy công nghệ hàn cao tần đã đợc áp dụng vào sản xuất ống ở Việt Nam từ
rất lâu nhng tài liệu nghiên cứu còn rất ít. Thời gian làm đồ án không nhiều,
với một khối lợng công việc khá đồ sộ, trình độ kiến thức cha vững, thiếu
kinh nghiệm thực tiễn nên không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong có
đợc sự chỉ bảo của các thầy, cô giáo, giúp em sửa chữa những sai sót này.
Trong quá trình làm đồ án em đợc sự hớng dẫn của thầy TS. Nguyễn Đức
Thắng cùng với sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các thầy trong bộ môn đã giúp em
hoàn thành đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, Ngày 10 tháng 05 năm 2007
Sinh viên
Hoàng Văn Cờng
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
Mục lục
Trang

Lời nói đầu 6

Mục lục 7

Chơng 1- Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt
Nam 9
1.1- Vài nét khái quát về sản xuất ống 9
1.1.1- Tình hình sản xuất ống thép ở Việt Nam. 9
1.2- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống tổng quát. 10
1.3- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống ở Việt Nam. 16
1.3.1- Cuộn tôn 16
1.3.2- Dải tôn (dải băng). 17
1.3.3- Dây truyền CD100. 18
1.3.3.1- Sơ đồ công nghệ của dây truyền CD100: 18
1.3.3.2- Điều chỉnh và vận hành dây truyền. 22

Chơng 2- Tính toán dải phôi, phân tích các chi tiết trên giá tạo hình.
29
2.1- Tính toán dải phôi 29
2.2- Các chi tiết trên giá cán. 30
2.2.1- Quả cán. 30
2.2.2- Trục cán 32
2.2.3- Gối đỡ trục 33
2.2.4- ổ đỡ trục. 35
2.2.5- Khung giá cán (thân giá cán). 35
2.3- Quá trình gia công tạo hình. 36

Chơng 3- Chế độ hàn cao tần 48
3.1- Tìm hiểu chung về phơng pháp hàn trong dây truyền sản xuất ống 48
3.1.1- Phơng pháp hàn điện trở 48
3.1.2- Phơng pháp hàn cảm ứng. 49
3.1.3- Phơng pháp hàn trong môi trờng khí trơ (Ar hay He) 50

3.1.4- Phơng pháp hàn cao tần 50
3.2- Chế độ hàn. 57
3.2.1- Phơng án vật liệu 57
3.2.2- Dạng liên kết. 57
3.2.3- Chế độ hàn 58

Chơng 4- Phân tích hệ thống điện của máy hàn cao tần 63
4.1- Khảo sát hệ thống hàn cao tần 63
4.1.1- Sơ đồ khối tổng quát. 63
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
4.1.1.1- Giới thiệu sơ lợc về thiết bị 63
4.1.1.2- Sơ đồ khối tổng quát 63
4.1.2- Chức năng của các khối. 66
4.1.2.1- Khối nguồn cung cấp 66
4.1.2.2- Khối van điều khiển 66
4.1.2.3- Biến áp tăng áp 67
4.1.2.4- Chỉnh lu điốt. 68
4.1.2.5- Khối lọc. 68
4.1.2.6- Mạch dao động. 69
4.1.2.7- Khối cấp nguồn nuôi bóng điện tử. 70
4.1.2.8- Khối hàn. 71
4.1.3- Hệ thống điều khiển 72
4.1.3.1- Nguồn điều khiển 72
4.1.3.2- Hoạt động của sơ đồ điều khiển. 73

Chơng 5- Kiểm tra chất lợng hàn 77
5.1- Kiểm tra bằng quan sát 77
5.2- Kiểm tra khuyết tật bên trong mối hàn bằng chụp ảnh phóng xạ bằng tia X.
77
5.2.1- Cơ sở lý thuyêt quá trình chụp ảnh phóng xạ bằng tia X 78

5.2.1.1- Các tính chất cơ bản của bức xạ tia X. 78
5.2.1.2- Các loại thiết bị phát xạ tia X. 79
5.2.1.3- Phim X - Ray. 80
5.2.1.4- Nguyên lý chụp ảnh phóng xạ tia X kiểm tra vật liệu. 81
5.2.2- Quy trình kiểm tra chất lợng mối hàn 82
5.2.2.1- Lựa chọn thiết bị 82
5.2.2.2- Tính chọn vật chỉ thị ảnh. 82
5.2.2.3- Chọn loại phim 83
5.2.2.4- Chọn màn tăng cờng 83
5.2.2.5- Khoảng cách chụp. 83
5.2.2.6- Độ đen của phim 84
5.2.2.7- Xác định thời gian chiếu và hiệu điện thế. 84
5.2.2.8- Xử lý phim đã chụp 85

Kết luận
87

Tài liệu tham khảo 92




Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam

Chơng 1- Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên
thế giới và Việt Nam
1.1- Vài nét khái quát về sản xuất ống.
1.1.1- Tình hình sản xuất ống thép ở Việt Nam.
ở nớc ta, một nớc có nguồn tài nguyên dầu mỏ, than, quặng Crôm, đồng,với
trữ lợng lớn. Và đặc biệt công nghiệp dầu khí đang từng bớc đang phát triển,

ngành vận tải ống càng thể hiện tầm quan trọng đặc biệt: sẽ mang lại hiệu quả kinh
tế lớn. Và không thể không nhắc tới trong xây dựng: việc chế tạo các giàn dáo
trong xây dựng chủ yếu làm từ các ống thép, các giàn không gian cũng làm chủ yếu
từ thép ống. Ngoài ra còn sử dụng trong công nghiệp sản xuất nội thất, đồ dân
dụng, phụ tùng xe đạp, xe máy,.Nh vậy khối lợng ống sẽ đòi hỏi nhiều và
ngành sản xuất ống cũng sẽ phát triển mạnh. Năm 2006, một năm nhiều diễn biến
khá phức tạp và khó khăn nhng cả nớc đã vơn lên đạt đợc thành tích to lớn trên
nhiều lĩnh vực. Hoà nhịp chung với đất nớc, ngành thép, cụ thể là ngành sản xuất
ống nói riêng đạt đợc kết quả: Toàn Hiệp hội thép Việt Nam sản xuất: 240.981
Tấn; tiêu thụ 240.662 Tấn (tăng 35.985 Tấn, đạt 117,6% so với năm 2005) trong
đó:
Bảng 1.1-Bảng số liệu tình hình tiêu thụ ống năm 2006 của hiệp hội thép.
Tiêu thụ theo khu vực Tiêu thụ theo mặt hàng
Khu vực Sản lợng
(Tấn)
Tỷ trọng
(%)
Mặt hàng Số lợng
(Tấn)
Tỷ trọng
(%)
Miền Bắc 131.273 54,55
ống đen
186.480 75,77
Miền Trung 14.544 6,04
ống mạ
59.020 24,23
Miền Nam 78.943 32,80
Xuất khẩu 15.902 6,61
Tổng cộng 240.662 100,00 Tổng cộng 245.500 100,00

Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam

Ngành thép Việt Nam đã đáp ứng nhu cầu trong nớc: ống thép (ống đen,
ống mạ): 100%. Thép cuộn cán nguội dải hẹp để sản xuất ống đen hàn nhập từ
Trung Quốc chiếm 70 ữ 80% nhu cầu.
Thép cuộn Trung Quốc nhập vào và đợc bán với giá thấp tại thị trờng Việt Nam:
Từ tháng 07/2006 đến nay là thép cuộn 6,5mm và 8mm có xuất xứ từ Công ty
Thép Liễu Châu-Quảng Tây-Trung Quốc. Điều này đã gây ảnh hởng lớn đến các
doanh nghiệp sản xuất thép cuộn phía Bắc, còn các doanh nghiệp sản xuất thép
cuộn miền Trung, miền Nam cũng bị ảnh hởng nhng không nhiều. Từ ngày
01/07/2006, việc nhập khẩu thép phế gặp nhiều khó khăn nên đã ảnh hởng đến sản
xuất phôi thép (Luật bảo vệ Môi trờng và một số văn bản dới luật có hiệu lực).
Những yếu tố này ảnh hởng rất lớn đến giá phôi từ đó ảnh hởng đến giá sản
phẩm. Từ đó cho thấy yêu cầu tìm ra quy trình công nghệ và các biện pháp kỹ thuật
để giảm chi phí, nâng cao chất lợng sản phẩm là rất cấp thiết.
1.2- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống tổng quát.
Tổ hợp hàn ống hiện đại bao gồm dây truyền chuẩn bị dải băng (gỡ ra, sửa
đúng, làm sạch,), tạo phôi ống, hàn ống, lỗ hình, cắt và sau đó nếu cần thiết thì
gia công tinh (hình 1.1)
- Sơ đồ a thiết bị kéo dài (choán chỗ) nhất, nhng nó còn tồn tại nhợc điểm:
đầu trớc của cuộn tôn tiếp theo khi vào cần phải chỉnh sửa cho đúng trục cán máy
tạo hình, điều đó làm giảm năng suất. Sản lợng trên các máy này thấp nên chỉ có
tính chất giới thiệu.
Hệ thống bao gồm các máy hàn giáp mối và thiết bị tạo vòng.
- Sơ đồ b đợc sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất ống. Theo
sơ đồ này có thể chế tạo đợc các ống có đờng kính 6ữ259mm. Quá trình sản xuất
ống là liên tục, điều đó đợc đảm bảo bằng các dây truyền chuẩn bị dải phôi bởi
các máy hàn nối và tạo vòng dự trữ dải phôi để đảm bảo dây truyền có thể làm việc
liên tục khi lấy thêm dải phôi và hàn nối . Sơ đồ b có các nhợc điểm: cần chỗ lớn
của các trục cán đứng của nhóm máy tạo lỗ hình; cần các cuộn phôi dải có chiều

Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
dày, chiều rộng khác nhau đối với mỗi loại ống; để thay các trục cán phải dừng
toàn bộ tổ hợp khá lâu.
- Những nhợc điểm kể trên đợc loại trừ khi sử dụng sơ đồ c. Trên tổ hợp
làm việc theo sơ đồ c, ngời ta sử dụng 2ữ3 kích thớc dải, từ đó chúng đợc tạo
hình và hàn thành ống có chiều dày và đờng kính theo kích thớc tiêu chuẩn đã
cho. Sau khi hàn tiến hành cắt ống theo chiều dài 60 - 100m, rồi làm nóng nhanh và
giảm kích thớc bằng cách kéo qua các máy giảm tiết diện.
Việc đa vào quá trình kéo làm thay đổi tiết diện cho phép nhận đợc các ống có
đờng kính và chiều dày khác nhau mà không cần thay đổi kích thớc phôi ban
đầu. Việc chuyển sang đờng kính khác đợc thực hiện khá nhanh bằng cách thay
cụm giá đỡ trục cán của máy giảm tiết diện. Năng suất của tổ hợp c hơn năng suất
của tổ hợp theo sơ đồ b từ 30 - 40%. Nhợc điểm của sơ đồ công nghệ c là có sự
chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống dẫn đến làm tiêu hao kim loại.
- Sự chênh lệch chiều dày giữa các đầu của ống trong thực tế đợc loại trừ ở
sơ đồ d bằng cách đặt vào hệ máy thay đổi tiết diện một đờng dây tạo hình và hàn.
1
2
3
4
56
7
A
1
2
8
9
10
3
4

56
7
B
1
56
7
C
12
11
1
D
2 8 9 10 3 4 5 6 11 12 7
2 8 9 10 3
4

Hình 1.1- Các sơ đồ công nghệ chế tạo ống hàn thẳng.
1.Cuộn phôi gỡ ra 7.Dao cắt
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
2.Sửa đúng, chỉnh nắn. 8.Cắt đứt
3.Làm sạch 9.Nối mép
4.Tạo hình 10.Bộ tạo vòng bản lề
5.Hàn 11.Gia nhiệt
6.Lỗ hình hiệu chuẩn 12.Giảm tiết diện.

* Đặc điểm của sơ đồ đồ công nghệ sản xuất ống T

C A20-102
Sơ đồ công nghệ hoàn chỉnh nhất (Sơ đồ d Hình 1) là hệ sản xuất ống TC
A20-102. Giàn tổ hợp làm ra các ống có đờng kính từ 20mm đến 102mm, chiều
dày 1,5 ữ 5mm. Thiết bị của giàn máy gồm các đờng dây và các bộ phận chính

sau:
1, Dây truyền chuẩn bị dải có các con lăn; bộ uốn và tháo dỡ, sửa đúng, cắt,
máy hàn nối và bộ làm vòng;
2, Dây truyền hàn định hình gồm máy tạo hình liên tục, thiết bị hàn ống,
máy hiệu chuẩn lỗ hình và máy cắt ống dao bay;
3, Dây truyền giảm tiết diện trong lò nung, các hệ thống theo dõi, máy giảm
tiết diện, ca bay và giàn con lăn ra ngoài;
4, Bộ phận làm lạnh với thiết bị thả nổi hình trống và bộ phận chia tách;
5, Các bộ phận sửa tinh ống, toàn hệ sửa đúng, xén mặt, các máy làm sạch,
đóng mark cùng quá trình thử thuỷ lực, tất cả kết hợp lại thành dòng đợc vận
chuyển bằng tự động.
Đặc điểm chính của các giàn máy các nớc khác: Tất cả các tổ hợp hàn điện
ống đều có cấu tạo tơng tự nh tổ hợp của Liên Xô. Việc hoàn thiện công nghệ
đợc đề xuất theo hớng nâng cao năng suất tổ hợp và mở rộng khả năng công
nghệ.
Điều này đạt đợc nhờ việc tăng tốc độ hàn cao tần đến 120m/phút (hãng
Mannesmann, Đức; hãng Somenor, Pháp) và ví dụ nh liên hiệp hai giàn máy cùng
kiểu loại để hàn ống (hãng Tube Products, Anh). Tổ hợp có hệ thống cấp phôi
chung, hàn nối và tạo nẹp vòng chung. Sau đó sơ đồ công nghệ chia ra làm hai dây
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
truyền song song, mỗi dây truyền gồm các thiết bị để làm sạch mép, tạo hình, hàn,
hiệu chuẩn lỗ hình và cắt ống, rồi sau đó lại kết hợp lại thành một dây truyền sửa
tinh ống. ở hai dây truyền riêng thì một dây truyền hàn tiếp xúc bằng điện trở, còn
dây truyền kia hàn cao tần.
Trong dây truyền công nghệ việc giảm tiết diện ống hàn đợc sử dụng rộng
rãi (Mannesmann, Somenor). ở Đức ngời ta thực hiện các nguyên công kéo sợi
qua lỗ khuôn các ống thép cácbon, thép hợp kim và kim loại màu sau khi đã tạo
hình và hàn ống. Điều đó làm tăng chất lợng của ống nhỏ.
Tách bỏ bavia bên trong khi sản xuất ống hàn điện. Khi hàn áp lực kim loại
sẽ thừa sẽ chảy ra tạo thành rìa xờm (bavia) ở bề mặt ngoài và trong. Sự có mặt của

bavia gây hạn chế khả năng sử dụng của ống thép hàn, để tách bỏ bavia là một
trong những nguyên công quan trọng. Bavia bên ngoài, nh đã nhận xét đợc tách
bằng dao bào đặt sau giá hàn.
Nhiệm vụ khó khăn hơn là tách bavia trong, vì không kiểm tra đợc và khó
khăn về mặt kỹ thuật khi đặt dụng cụ cắt bên trong. Bavia trong đợc tách bằng
dụng cụ riêng: gấp mép bằng con lăn ở nhiệt độ hàn 500 ữ 600
0
C, đốt cháy trong
môi trờng ôxy.

Hình 1.2- Cơ cấu tách bavia trong.
Trên hình 1.2 trình bày cấu tạo của cơ cấu tách bavia trong, đợc viện
METMA thiết kế. Tách bavia trong đợc tì vào thành trong của ống bằng
con lăn 1. Trục con lăn đợc kẹp chặt trong con trợt 2 (piston) dịch chuyển trong
thân 3 (cylinder) và khi cắt bavia con trợt ép dao vào bề mặt trong của ống. Dầu
qua hệ thống lỗ 4 đợc đa vào buồng làm việc cylinder (các lỗ 4 trong thanh của
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
cơ cấu tách bavia). Khi hệ thống thuỷ lực ngừng, lò xo 5 đẩy dầu từ buồng làm việc
của cylinder và gom con lăn đỡ dới vào thân, thanh tách bavia nhả ra. Dao 6 đợc
kẹp chặt trong thân giữa các con lăn đỡ trên 7 và 8. Các con lăn hạn chế chiều sâu
cắt trong ống, nhờ vậy mà bavia trong đợc cắt đi với độ chính xác cao. Con lăn 8
đặt trong đĩa xích 9 để khía cà bavia. Bavia đã cắt đợc đa qua cửa 10 và đợc đẩy
ra khỏi ống. Thân 3 kẹp chặt thanh ferite 11. Để giảm ảnh hởng của thanh tách
bavia trong quá trình nóng mép thanh ferite đợc làm từ thép không nhiễm từ.
Trong thanh ferite có khe cho vòng ferite 12 để giảm mất mát công suất trong biến
áp hàn. Điều này cho phép sử dụng cụm tách bavia để tách bavia trong khi hàn ống
bằng dòng hàn cao tần. Thanh tách bavia đợc kẹp chặt nhờ trụ đặt trên giá đỡ trục
của máy định hình. Cấu tạo của trụ cho phép chỉnh thanh tách bavia theo hớng bất
kỳ.
Nhợc điểm của kết cấu tồn tại theo sự cuốn bavia bằng con lăn là thời gian làm

việc của ổ lăn nhỏ và cuốn bavia không đều theo chiều dài của ống khi chiều cao
bavia quá 0,5mm.
Một trong những phơng pháp mới là phơng pháp đốt cháy bavia bên trong khi
hàn. Từ hai vòi phun đặt trong ống ngợc với hớng chuyển động của ống phun ra
luồng ôxy dới góc nghiêng 60
0
. Vòi phun tách bavia đợc đặt cách nguồn hàn 80
ữ 100mm đạt nhiệt độ 1300
0
ữ 1400
0
C. Bavia bị cháy dới tác động của buồng ôxy
và nhiệt độ cao. Để đảm bảo đốt cháy đều cần phải ôxy hoá liên tục bavia bên
trong, muốn vậy tốc độ đốt cháy bavia phải tơng ứng với tốc độ hàn ống. Khi
không đủ ôxy sẽ làm đốt cháy ống không đều và khi thừa ôxy - làm nguội kim loại
cháy dẫn đến phá huỷ quá trình đốt.
Để tránh tạo nên bavia trong lớn thì mép phôi phải đợc chuẩn bị nh thế nào để
khe hở giữa bề mặt ngoài của mép nhỏ hơn khe hở giữa các bề mặt trong, tức là
mép ngoài khép kín. Muốn vậy phải vát mép, hoặc phải tạo hình mép trong ví dụ
qua lỗ hình kín.
* Sơ đồ công nghệ trong sản xuất ống hàn đờng kính lớn:
ống hàn đờng kính lớn sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dầu khí. Các
đờng ống dẫn dầu là phơng tiện vận tải chính chuyển vận dầu khí từ nơi sản xuất
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
tới các địa phơng tiêu thụ. Mặt khác ống hàn đờng kính lớn còn trang bị cho các
hệ thống dẫn nớc, khí nén, và hơi dới áp suất nhỏ. ống đờng hàn thẳng với
đờng kính 820mm chế tạo từ ống phôi do 1 tấm thép uốn thành và bằng một
đờng hàn thẳng. ống đờng hàn thẳng > 820mm chế tạo từ 2 tấm thép (2 đờng
hàn thẳng). Sản xuất ống đờng kính 920, 1020 và 1220mm từ 1 tấm thép rộng
(Các tấm thép đó đợc sản xuất trên máy cán tấm). Cho nên không đợc hiệu quả

và kinh tế, vì để cán đợc tấm có dải rộng nh thế thiết bị cán rất phức tạp và chi
phí đầu t máy cán nh vậy rất lớn.
ống đờng hàn xoắn chế tạo từ ống phôi do một băng thép uốn xoắn vít. Phơng
pháp uốn - hàn xoắn so với phơng pháp uốn - hàn thẳng có hai u điểm sau:
1. ống sản xuất từ các băng kim loại chiều rộng không lớn, rất kinh tế;
2. ống đờng hàn xoắn bền vững hơn ống đờng hàn thẳng do ứng suất rất
đều theo mọi phơng. Trên các ống đờng hàn thẳng ứng suất yếu nhất tập trung
theo một phơng nên dễ bị phá huỷ trong trạng thái làm việc.

1 2 3 4 5 6 7
8

Hình 1.3.Sơ đồ công nghệ
1.Cuộn phôi gỡ ra 5.Bộ phận bản lề (tạo vòng)
2.Sửa đúng, chỉnh nắn. 6.Cắt mép
3.Cắt đầu, đuôi 7.Tạo hình dải và hàn ống
4.Hàn đầu mút các trục hàn nhỏ 8.Cắt ống
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
1.3- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống ở Việt Nam.
Hiện nay, ở Việt Nam sản phẩm ống thép sản xuất trong nớc đã có vai trò
thiết thực cho các công trình xây dựng cũng nh phục vụ việc sản xuất đồ gia dụng,
thiết bị ngành giáo dục, dần thay thế các sản phẩm nhập ngoại.
Tại một số nhà máy đã nhập những dây truyền cũ của nớc ngoài (Đài Loan, Trung
Quốc, Nam Triều Tiên,) sản xuất ống theo công nghệ cũng gần giống với công
nghệ của Liên Xô. Nh nhà máy ống thép Hanitsco có 3 dây truyền sản xuất ống:
CD20 sản xuất ống 8 ữ 22mm, chiều dài 6m; CD50 sản xuất ống 21 ữ 48
mm, dài 6m; CD100 sản xuất ống 50 ữ 102mm, dài 6m. 3 dây truyền này có sơ
đồ công nghệ giống nhau nên chỉ cần tìm hiểu một sơ đồ (sơ đồ sản xuất ống
CD100).
Để có thể sản xuất ra ống có kích thớc nhất định thì cần có cuộn tôn với bề

rộng tơng ứng. Cuộn tôn đó có thể đợc nhập trực tiếp với bề rộng theo yêu cầu và
có thể đa vào dây truyền sản xuất ngay. Còn nếu nhập phôi khổ rộng thì phải qua
một công đoạn nữa mới đa vào sản xuất ống đợc, đó là công đoạn xả tôn thành
những dải tôn có kích thớc yêu cầu nhờ vào máy xả băng. Và lúc này để có đợc
sản phẩm ống thép chất lợng cao từ nguồn vật t là những dải, cuộn thép lá là một
quá trình gồm nhiều công đoạn:
Cuộn tôn

Dải tôn

ống thép hàn
1.3.1- Cuộn tôn.
Nguyên liệu đầu vào cho sản xuất ống thép hàn cao tần là các cuộn, các dải
thép lá với thông số:
- Trọng lợng : 12000KG
- Đờng kính ngoài : 900 ữ 1800mm
- Đờng kính trong : 300 ữ 550mm
- Khổ rộng : 235 ữ 1250mm
- Chiều dày lá thép : 1 ữ3mm
Cuộn tôn, dải tôn đợc đa vào máy xả băng bởi các thiết bị nâng hạ: Cầu trục,
xe nâng để tạo thành các dải thép theo yêu cầu cuốn ống.
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
1.3.2- Dải tôn (dải băng).
Để có các dải thép theo yêu cầu đờng kính ống, cuộn tôn, dải tôn đợc đa
qua máy xả băng để tạo ra các dải có chiều rộng nh: 24,5; 61; 77; 80; 95; 101;
104; 128; 130,5; 132; 145; 184; 232; 256; 292 mm. Các kích thớc này có thể
thay đổi đợc nhờ căn chỉnh thông qua các bạc cách dao.
Hệ thống thiết bị chính của dây truyền xả băng:
1- Máy nhả băng
2- Máy kéo

3- Máy nén ép
4- Thiết bị định biên
5- Máy xả băng
6- Máy cuộn via
7- Thiết bị ép phân ly
8- Máy cuộn băng
Thông số kỹ thuật của dây truyền xả băng: Máy tỳ băng: công suất 1,1kW; Máy
kéo tôn: công suất 10kW; Máy xẻ băng: công suất 50kW; Máy cuốn bavia: công
suất 11kW; Máy cuộn tôn: công suất 50kW; Máy nén khí: công suất 1,1kW; Hệ
thống thuỷ lực: công suất 7,5kW.
Hệ thống dây truyền đợc mô tả nh sau:
1 2 3 4 5



Dây truyền hoạt động theo nguyên tắc:
- Máy nhả băng (NB)
Cuộn tôn, dải tôn đợc đa vào máy nhả băng bằng cầu trục hoặc xe nâng.
Việc nâng các cuộn tôn lên vị trí làm việc của máy nhả băng đợc thực hiện bằng
hệ thống xe rùa kết hợp xi lanh đẩy thủy lực. Khi đặt đúng vị trí mâm ép có lõi côn
sẽ tiến vào ép chặt lõi trong của cuộn tôn thành một khối. Khối này sẽ tự quay bởi
hai ổ đỡ của mâm kẹp.
- Máy kéo tôn
NB KB MXB EPL MC
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
Tấm tôn đợc tời ra khỏi cuộn nhờ hệ thống máy kéo KB-10. Máy kéo này có
thể chuyển động đảo chiều nhờ đó có thể thực hiện việc tời ra hoặc kéo tấm lại. Sau
đó tấm tôn đợc đa qua thiết bị nắn ép NE - 3.1250 và qua thiết bị định biên DBL
- 1250 để đa tấm tôn đến máy xả băng đợc chuẩn với tâm dao cắt.
- Máy xả băng

Có nhiệm vụ xả tấm tôn thành các dải băng theo yêu cầu cuốn ống nhờ các bạc
cách dao nhằm xác định bề rộng dải băng.
- Máy cuộn via
Có nhiệm vụ cuộn các via hai bên mép hai dải băng ngoài cùng sau máy xả
băng.
- Thiết bị ép phân ly
Là thiết bị dùng để ép các dải băng và phân ly sơ bộ các dải nhằm mục đích
đa dải thép vào máy cuộn đợc căng cuộn chặt và không chồng dải nhờ một cặp
xy lanh thuỷ lực.
- Máy cuộn băng
Máy cuộn qua trục phân cách các dải băng thép lên tang cuốn. Phía trên tang
cuốn có trục phân cách các dải tôn. Trục này đè xuống các dải băng trên tang cuộn
nhờ 2 xylanh thuỷ lực.
Phần quan trọng của máy cuộn là tang cuộn đợc chế tạo bằng thép đúc gồm
04 mảnh rời. Các mảnh này đợc liên kết với trục cuộn nhờ nêm trợt côn (góc =
120
0
) có rãnh chữ T. Việc đóng mở các mảnh tang đợc thực hiện bằng xylanh
thuỷ lực gắn phía sau trục máy.
Khi làm việc, các mảnh tang đợc bung ra đạt kích thớc thiết kế 550mm.
Khi thực hiện xong chu trình xả băng thì dừng máy để tháo các băng thép, các
mảnh tang cuộn đợc điều khiển cụp lại bằng xylanh thuỷ lực đạt kích thớc thiết
kế 500mm để tháo lắp đợc dễ dàng. Các dải băng sau đó đợc đa ra khỏi tang
cuộn nhờ các cầu trục. Cầu trục đa dải băng đến khu vực chuẩn bị phôi cho dây
truyền để bắt đầu sản xuất.
1.3.3- Dây truyền CD100.
1.3.3.1- Sơ đồ công nghệ của dây truyền CD100:

§å ¸n tèt nghiÖp Ch−¬ng1-Tæng quan vÒ s¶n xuÊt èng thÐp hµn trªn thÕ giíi vµ ViÖt Nam
15

Dao bµo
c¾t bavia
§Çu hµn
cao tÇn
14 16 13 12
617 5 43 2
1
871011 9

Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
Hình 1.4- Sơ đồ công nghệ sản xuất ống của máy CD100
1- Cầu trục 8- Con lăn ép trớc hàn
2- ụ tở băng 9- Máy hàn cao tần
3- Máy cắt đứt 10- Con lăn ép hàn
4- Máy hàn nối 11- Dao bào cắt bavia ngoài
5- Con lăn kéo 12- Dàn làm nguội
6- Dàn tích băng 13- Dàn hiệu chuẩn ống
7- Dàn tạo hình 14- Bàn ca cắt ống
15- Dàn xuống ống
Tổ hợp dùng để chế tạo các ống dùng trong xây dựng có đờng kính
48 ữ 113,5mm, các ống vuông, chữ nhật chiều dày 1 ữ 3mm. Cầu trục 1 tải
trọng tối đa 2Tấn mang cuộn phôi trên giá tiếp nhận của ụ tở băng 2, trên ụ tở
băng có 2 giá tiếp nhận phôi và giá này có thể quay đợc với mục đích tạo đợc
tính liên tục trong quá trình sản xuất. Đầu dải phôi đợc kẹp và đa vào con lăn kéo
5 dỡ phôi ra, con lăn này đợc truyền động bởi động cơ có công suất 7,5kW và hệ
thống xylanh khí nén ép 2 trục để thực hiện kéo phôi. Đầu trớc và sau của dải
cuộn đợc cắt đứt bằng máy cắt đứt 3. Hàn nối đầu các cuộn phôi đợc thực hiện
trên máy hàn nối 4, thiết bị hàn nối: máy hàn hồ quang tay EMC 200: S
max
: 10kVA,

TL:30%, U
20
= 61 ữ 69V, f = 50Hz, 50A/20V ữ 200A/30V. Tại đây đầu của dải cuộn
dải băng này đợc nối với cuối của cuộn dải băng kia bằng cách hàn đính (Phần
ống hàn này sẽ bị cắt đi khi đến bàn ca). Sau đó dải đi vào bộ phận tích băng 6,
gồm khoang dài 7m; cao 3,4m; chiều rộng của khoang có thể điều chỉnh đợc để
phù hợp với các dải phôi có bề rộng khác nhau nhờ cơ cấu vít me - đai ốc, chiều
rộng tối đa của khoang là 400mm. Khoang tích băng giúp cho quá trình sản xuất
đợc liên tục khi hàn nối hai dải băng với nhau. Sau đó dải phôi đợc đi vào máy
tạo hình 7: dải phôi đợc là phẳng nhờ cơ cấu là phẳng 17 gồm 5 trục (3 trục ở dới
và 2 trục ở trên), rồi dải phôi qua các giá tạo hình gồm 7 giá có cặp trục ngang và
6 giá có cặp trục đứng. Các giá máy trục nằm ngang đợc truyền chuyển động
chung nhờ một động cơ xoay chiều công suất 22kW (30HP), tốc độ 1470vg/phút,
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
qua một hộp điều chỉnh tốc độ dựa vào nguyên lý ép trợt, sau đó qua hệ trục vít -
bánh vít với tỷ số truyền 1/9, rồi đợc nối với các trục cán nhờ các khớp các đăng
(mục đích: có thể truyền chuyển động giữa hai trục không đồng tâm). Còn các giá
máy trục đứng không có hệ truyền động.
Hàn mép ống (đờng sinh) đợc thực hiện nhờ con lăn ép 10, làm nóng mép hàn
bằng thiết bị cao tần 9 (tần số 400kHz, bóng đèn công suất 200kW). Sau đó ống
đợc cắt bavia ngoài nhờ bộ phận cắt bavia ngoài (dao bào) 11. Bộ phận này có 2
giá lắp lỡi dao bào trong đó 1 giá lắp lỡi dao dự phòng khi dao bị mòn, hỏng và
khi cần thay dao mà vẫn đảm bảo dây truyền không phải dừng. Giá lắp dao có thể
điều chỉnh lên, xuống, ngang để khống chế tiết diện to, nhỏ của bavia cần cạo. Phía
dới còn có một cặp trục để chống lực ép khi cạo. Sau khi ống đợc hàn và cắt
bavia ngoài, ống đợc làm nguội bằng dung dịch trơn nguội (bộ phận làm nguội 12
gồm 1 bể dài 2,5m; cao 0,6m; rộng 0,28m và 1 hệ thống ống đặt song song với phôi
và đặt trên phôi, ống này có các lỗ nhỏ để dung chất làm nguội có thể phun xuống
phôi).
Máy hiệu chuẩn lỗ hình 13 gồm 4 giá đỡ trục cán ngang, các giá trục ngang này

cũng có hệ dẫn động giống với hệ dẫn động của máy tạo hình (động cơ công suất
22kW, 1470 vg/phút), 3 giá đỡ trục cán đứng có các cặp trục chuyển động theo trục
giá ngang, một cơ cấu định kích thớc và sửa phôi 16 (gồm 2 cặp trục cán) thống
nhất với các giá đỡ của máy tạo hình, thực hiện hiệu chuẩn kích thớc ống. Sự định
chiều dài ống và cắt đợc thực hiện nhờ hệ thống bàn ca 14: động cơ kéo máy
ca có công suất 15kW, tốc độ 2900vg/phút; khi phôi ống đạt kích thớc định sẵn
thì bàn ca chuyển động cùng vận tốc ống đồng thời kẹp chặt nhờ các công tắc hạn
vị ngoài, sau đó dao thực hiện chuyển động cắt, ống dao đĩa quay đều và ăn dao
hớng kính. Tiếp đó ống đợc đẩy đến dàn xuống ống, tại đây ống đợc ngời thợ
kiểm tra khuyết tật bằng mắt, sau đó phân loại ống theo 3 loại:
+ ống thành phẩm;
+ ống thứ phẩm;
+ ống phế phẩm.
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
Sau đó đóng bó đa qua cân kiểm tra trọng lợng và nhập kho.
1.3.3.2- Điều chỉnh và vận hành dây truyền.
Sau khi đã xác định đợc ống thép thành phẩm có kích thớc cụ thể ta chọn
bộ quả cán có kích thớc tơng ứng và tiến hành lắp lên giá và điều chỉnh cơ cấu
máy.
1.3.3.2.1- Điều chỉnh dàn tích băng.
Ta điều chỉnh bề rộng dàn tích băng cho phù hợp với dải băng đã chọn nhờ
các vít điều chỉnh của dàn tích băng. Nếu để hẹp quá thì sẽ không kéo đợc dải tôn
còn nếu để rộng quá thì dải tôn dễ bị xoắn gây ảnh hởng quá trình sản xuất có khi
còn làm tôn bị mắc.
1.3.3.2.2- Điều chỉnh giá trục ngang.



Hình 1.5- Kết cấu của giá ngang.
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam

Trên hình 1.5: Kết cấu của giá ngang, giá trong 1 là giá ít tháo lắp chỉ tháo
lắp khi cần sửa chữa. Giá ngoài 25 là giá thờng xuyên đợc tháo lắp mỗi khi cần
thay bộ quả cán mới hoặc điều chỉnh bạc. Để tháo quả cán khỏi trục trớc tiên ta
tháo đai ốc 21, các bulông lắp chân giá đỡ 25 với sàn. Sau đó kéo cả cụm giá 25 ra,
tiếp đó tháo bạc chặn quả cán, quả cán, bạc chặn quả cán.
Sau khi chọn đợc cặp quả ứng với giá cán tơng ứng ta dùng thớc đo bề rộng của
quả cán từ đó dùng thớc đo và chọn bạc tơng ứng (Vì khoảng cách giữa giá 1 và
25 là cố định, ta xác định bề rộng quả cán từ đó tính đợc hiệu của 2 giá trị này ặ
lấy kết quả chia đôi ta đợc chiều dài của bạc). Và thao tác lắp ngợc lại với thao
tháo nói ở trên.
ở giá ngang chủ yếu là điều chỉnh lực ép xuống làm cho khe hở giữa trục trên và
trục dới phù hợp với lỗ hình. Để điều chỉnh thờng dùng cơ cấu trục vít - bánh vít.
Cơ cấu điều chỉnh gắn với trục trên, còn trục dới là trục bị động. Để điều
chỉnh đầu tiên ta nới đai ốc 13, sau đó dùng cờ lê vặn đai ốc 12 để điều chỉnh lên
hoặc xuống tuỳ theo yêu cầu. Đai ốc 12 đợc lắp lỏng với thân giá và đợc hạn chế
chuyển động lên xuống bằng vít. Sau khi điều chỉnh xong ta xiết chặt đai ốc 13 để
cố định đai ốc 12 để trong quá trình làm việc nó không bị dịch chuyển.
Sau một thời gian làm việc ổ bi côn có thể bị mòn, ta vặn êcu tăng bi côn 3 để điều
chỉnh độ dơ. Đầu tiên ta phải nới vít 10, sau đó mới vặn êcu, sau khi điều chỉnh
xong ta lại vặn vít 10 tì sát vào bích gối với mục đích hãm sự chuyển động của êcu
tăng bi côn trong quá trình máy làm việc.
1.3.3.2.3- Điều chỉnh giá trục đứng.
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
15
47
10
1
2
3
4

5
6
7
20
21
8
9
10
13
14
15
16
17
18
19
11
12
22
A
A

Hình 1.6- Kết cấu giá trục đứng.
Trên hình 1.6: Kết cấu giá trục đứng: Để tháo lắp thay quả cán, trớc tiên ta
nới đai ốc 11, rồi tháo thanh ngang 12 (thanh ngang 12 có tác dụng giữ cho hai
trục đứng không bị choãi ra khi làm việc, đảm bảo độ cững vững), rồi vặn tháo đai
ốc 14, sau đó tháo lắp chặn ổ 16. Tiếp đó dùng thiết bị tháo quả cán và ổ đũa.
Còn để lắp quả cán: đầu tiên ổ đũa côn dới, sau đó lắp quả cán, tiếp đó lắp ổ đũa
trên, sau đó lắp lắp chặn ổ, nắp bạc và đai ốc. Và sau khi đã điều chỉnh song giá
cán mới lắp thanh ngang.
Với giá đứng có thể điều chỉnh lên, xuống và điều chỉnh theo phơng ngang. Để

điều chỉnh lên, xuống ta dùng cờ lê vặn trực tiếp mũ ốc trên trục 13, có thể điều
chỉnh đợc là nhờ trục có ren lắp với ụ nắp trục tâm 19, trên ụ này có ren.
Để điều chỉnh dịch chuyển ngang nhờ cơ cấu vít me - đai ốc: vít me có hai đoạn ren
có hớng ngợc nhau, đai ốc ở đây là 2 bích nắp với ụ nắp trục tâm, khi vặn vít me
thì 2 ụ tâm sẽ cùng chuyển động ra hoặc vào. Đai ốc 4 và 5 có tác dụng hãm trục
vít giúp cho trục vít cố định tơng đối so với thân giá. Có 2 chế độ điều chỉnh:
+ Điều chỉnh 2 trục có lợng dịch chuyển bằng nhau và ngợc chiều nhau:
đầu tiên ta vặn đai ốc 4 theo chiều sao cho nó không siết chặt vào tay vặn 2 nữa,
tiếp theo ta vặn đai ốc 5 để nó không ép vào bích 6. Sau đó vặn tay vặn 2 theo chiều
Đồ án tốt nghiệp Chơng1-Tổng quan về sản xuất ống thép hàn trên thế giới và Việt Nam
sao cho nó không ép chặt bạc 20 ép vào gờ trục vít. Tiếp đó ta dùng cờ lê vặn đầu
mũ ốc trên trục vít theo chiều mà ta muốn điều chỉnh. Sau khi điều chỉnh trục vít
xong ta phải siết chặt đai ốc 4 để nó ép sát vào tay vặn 2 có tác dụng ccố định tay
vặn 2 với trục vít, tiếp đó siết đai ốc 5 ép sát vào bích 6 nhằm cố định tay vặn 2 với
bích 6. Từ đó giúp cố định trục vít với giá đỡ.
+ Điều chỉnh 2 trục có lợng dịch chuyển khác nhau và ngợc chiều nhau:
đầu tiên ta nới đai ốc 5 để nó không ép sát vào bích 6 nữa, tiếp đó vặn tay vặn 2
theo chiều sao cho nó ép chặt bạc 20 vào gờ trục vít. Tiếp theo ta siết đai ốc 4 cho
nó ép chặt vào tay vặn 2. Lúc này tay vặn 2 và trục vít nh một khối. Việc điều
chỉnh trục vít lúc này ta chỉ cần quay tay vặn 2 theo yều cầu điều chỉnh. Khi ấy
ngoài chuyển động của 2 ụ lắp trục tâm so với trục vít một lợng bằng nhau còn
chuyển động của trục vít so với bích 6. Do đó lợng dịch chuyển của 2 trục là khác
nhau. Sau khi điều chỉnh xong ta phải siết đai ốc 5 ép chặt vào bích 6 để cố định
trục vít.
Điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục đứng cho phù hợp với kích thớc lỗ hình.
Nếu lệch tâm so với đờng cán thì điều chỉnh bằng trục vít của cơ cấu.
Trớc khi có thể điều chỉnh giá trục ngang, trục đứng ngời ta phải lấy đờng cán
làm cơ sở để điều chỉnh: có thể lấy đờng cán bằng máy ngắn chuyên dụng hoặc
căng bằng dây. Nếu căng bằng dây, ta chỉnh chuẩn 2 giá đầu và cuối sau đó căng
dây và chỉnh các giá trong theo hai giá này.