Пилигримовый стан

Пилигримовый стан (пильгерстан^[1]) — двухвалковый трубопрокатный стан для периодической прокатки труб в валках с переменным калибром, вращающихся навстречу подаваемой заготовке (гильзе). Технология запатентована в 1885 году Максом и Рейнхардом Маннесманами. Изобретение пилигримового стана и пильгер-технологии оказалось первым способом массового производства бесшовных труб^[2].

Появление пильгерного способа производства бесшовных труб, первого по существу массового их производства, явилось следствием развития самых разнообразных отраслей промышленности и, в частности, нефтяной, предъявивших металлургии требования на трубы больших длин и широкого диапазона диаметров^[2].

На установках с пилигримовым станом примерно в 1890 году впервые началась прокатка бесшовных труб^[3]. Впервые пильгерстан был запущен в эксплуатацию в 1890 году в городе Хомутове (Чехия)^[4].

Процесс горячей пилигримовой прокатки труб был создан в результате революционного изобретения братьев Маннесманн, которые предложили сначала получение из круглой заготовки (слитка) полой толстостенной трубы (гильзы) методом винтовой прошивки на короткой профильной оправке^[5], а затем способ периодической раскатки гильзы на цилиндрическом дорне в тонкостенную трубу^[6].

В 1970-е годы в мире насчитывалось около 80 пилигримовых агрегатов, что соответствовало примерно 160 пилигримовым станам, так как на одном агрегате эксплуатируются в среднем по два пильгерстана, работающих параллельно^[1]. На 1987 год в мире эксплуатировалось 49 пилигримовых агрегатов с 98 пильгерстанами^[1]. На 2013 год число действующих пилигримовых агрегатов на Украине и в России сократилось до четырех, при этом на Украине эксплуатируется только агрегат 5-12" на ПАТ «Интерпайп НТЗ»^[1].

При пильгер-процессе раскатываемая валками толстостенная заготовка-гильза с каждым оборотом валков получает движение вперёд, а затем на меньшее расстояние назад. Движение заготовки несколько напоминает один из способов хождения в старину «по обету» некоторых пилигримов: два шага вперёд, шаг назад^[7]. Это и дало название технологии^[7].

Конструкция пилигримового стана представляет собой двухвалковую клеть с калибром переменного сечения и подающий механизм^[8]. Валки вращаются в противоположном движению заготовки направлении. Металл обжимается в калибре переменного сечения только за полуоборот валков^[8].

• Нижнеднепровский трубопрокатный завод, Днепропетровск — пильгерстан, диаметры от 2½ до 4½ дюймов (в экспл. с 1913)^[9]
• Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича — две пильгерклети, диаметры от 8 до 16 дюймов (в экспл. с 1930)^[10]
• Таганрогский металлургический завод, Таганрог — сдвоенная установка, диаметры от 5 до 10 дюймов^[9] (в экспл. с 1933^[11] по 2008).^[12]
• Нижнеднепровский трубопрокатный завод, Днепропетровск — сдвоенная установка, диаметры от 6 до 12 дюймов (в экспл. с 1935 по наст. время).^[9][13]
• Северский трубный завод, Полевской (в экспл. с 1976^[14][15] по 2014^[4])
• Первоуральский новотрубный завод, Первоуральск.
• Челябинский трубопрокатный завод, Челябинск (в экспл. с 1942^[16], эвакуирован из Мариуполя).

К основным недостаткам пильгер-процесса специалисты на сегодняшний день относят следующее: недостаточная производительность пилигримовых станов; повышенная разностенность готовых труб; увеличенный расходный коэффициент металла при прокатке тонкостенных труб^[1].

Пилигримовый способ относится к наиболее экономичным^[11] и универсальным способам производства бесшовных труб, так как переход на другой размер труб на пильгерстане занимает значительно меньше времени чем, например, на непрерывном многоклетьевом стане^[1]. Поэтому, несмотря на востребованность новых технологий проката, производство труб на пилигримовых агрегатах продолжает оставаться одним из самых распространенных в мире для получения горячекатаных труб широкого сортамента по размерам и маркам сталей^[1].

• Один из главных героев романа Игоря Бондаренко «Такая долгая жизнь» (1978) Алексей Путивцев работал машинистом пильгерстана на Таганрогском металлургическом заводе^[17].
• В 2014 году демонтированный на Северском трубном заводе пильгерстан был отреставрирован и установлен в качестве музейного экспоната на территории музейного комплекса «Северская домна»^[4].