Все о бесшовной трубе: виды, применение и технология производства, размеры, вес и ГОСТы

Бесшовные трубы: виды, применение и технология производства, размеры, вес и ГОСТы

Трубопроводы, по которым происходит транспортирование различных видов жидкого, твердого и газообразного сырья можно именовать артериями современной цивилизации и промышленности.

Для качественного функционирования многих отраслей индустриального производства, где критически важны высокие параметры прочности и надежности, устойчивость к внешним воздействиям различного рода, а также необходимо полное исключение протечек эксплуатируемой рабочей среды, требуется использование стальных труб с особенными характеристиками – металлоизделий бесшовного типа.

Бесшовные трубы – востребованные изделия современной промышленности, специфика изготовления которых предполагает отсутствие соединительных швов по всей длине. В определенных ситуациях такие металлоизделия являются совершенно незаменимыми – трубы с уникальными техническими характеристиками используются в сооружении трубопроводов с высокими параметрами давления и температуры, а также для транспортировки химических и агрессивных сред.

Виды и особенности

Бесшовная стальная труба относится к категории сплошного трубного металлопроката, производимого на специальных трубопрокатных станах.

Отсутствие продольных или спиральных сварных швов, а также других видов соединений, способных ослабить эксплуатационные характеристики конструкции – преимущественная особенность бесшовной трубы. Именно цельность обеспечивает изделию максимально высокие параметры прочности и герметичности.

Данные трубы классифицируются на два вида в зависимости от способа их изготовления:

  • Горячекатаные;
  • Холоднодеформированные.

Изделия различаются не только технологией производства, но и размерами, а также формой. В зависимости от вида сечения, они подразделяются на круглые, квадратные и прямоугольные. Разнообразие сортамента трубного проката бесшовного типа обеспечивается не только многообразием типоразмеров изделий, но и марками стали и сплавов, служащих сырьем для изготовления трубного металлопроката, а также производственными технологиями.

Метод изготовления и технология производства

Процесс производства бесшовных труб осуществляется в условиях крупных промышленных комплексов с использованием сталей различных марок или сплавов металлов, в зависимости от конечного предназначения изделий.

Большие металлургические комбинаты оборудованы специализированными цехами и укомплектованы высококачественной техникой, благодаря чему удается изготавливать бесшовные металлоизделия с различными диаметрами, используя индивидуальный подход к выбору и определению специфики прокатки.

Бесшовные трубы изготавливаются несколькими способами:

  • Ковка;
  • Прокатка;
  • Волочение;
  • Прессование.

Горячекатаные

Горячекатаные трубы относятся к категории специальных, толстостенных изделий металлопроката с невысоким коэффициентом точности. Изделия, изготовленные методом горячей прокатки, в процессе производства проходят три стадии технологического процесса:

  • Прошивка – получение полой, толстостенной гильзы из сплошной круглой заготовки.
  • Раскатка – в целях уменьшения диаметра и толщины стенки трубы, гильза подвергается деформации на раскатном стане валками с гребнем с разведением валков при прокатке. Манипуляция производится на цилиндрической оправке.
  • Горячая отделка – стадия повышения качества и точности размеров трубы, включает в себя процесс обкатки, калибровки и редуцирования.

Термическая обработка – главный принцип производства горячекатаного трубного проката. Любой технологический процесс производства бесшовных труб на трубопрокатных установках начинается со стола заготовок. Нужная длина заготовок получается из круглых стальных сплошных штанг путем ломания их на гидравлических прессах или разрезания с помощью пресс-ножниц после нагревания, по предварительно сделанным надрезам.

Далее заготовки (болванки) помещаются в специальные кольцевые печи, где разогреваются до определенной температуры – примерно на 50-ть градусов выше температуры рекристаллизации стали. Сталь при этом становится пластичной, но состояния плавления еще не наступает.

Далее заготовки перекатываются на рольганг с зацентровщиком – пневматическое устройство, предназначенное для нанесения на конец заготовки углубления. После этого осуществляется горячая деформация гильзы с помощью нескольких групп вальцов, благодаря чему заготовка приобретает заданные размеры трубы. Последний этап – труба остужается с помощью воды, а затем подвергается калибровке.

Холоднодеформированные

Сырьем для выпуска холоднодеформированной трубы является горячекатаная заготовка – гильза получается точно таким же способом, что и при производстве горячекатаных изделий. То есть, при холоднодеформированной технологии, заготовка из стали проходит двойную прокатку – сначала ее обрабатывают в горячем состоянии, а затем еще и в холодном.

Различие холоднокатаной технологии от горячекатаной состоит в последнем этапе прокатки – трубы холоднодеформированные не подвергаются термической обработке и калибровке, а подвергаются деформации в вальцах.

Кроме этого, технология производства холоднодеформированной трубы предполагает использование специальных эмульсий и масел, значительно улучшающих качество поверхности металлоизделий, что обеспечивает абсолютную точность заданных габаритных параметров и высококачественную поверхность. В этом состоит главное преимущество холоднодеформированных труб.

Плюсы и минусы цельнотянутых бесшовных труб

Бесшовная конструкция исключает воздействие концентрации напряжений в изделии, способствующих возникновению протечек – это отличительное преимущество позволяет использовать такие трубы в сооружении трубопроводов повышенной ответственности.

Кроме отличной механической прочности, среди прочих достоинств трубного бесшовного металлопроката можно обозначить:

  • Способность выдерживать высокие температуры и давление;
  • Устойчивость к химическим агрессивным средам;
  • Абсолютная герметичность;
  • Длительный эксплуатационный срок;
  • Легкость монтажа;
  • Антикоррозийная стойкость;
  • Широкий сортамент;
  • Удобство транспортировки;
  • Универсальность использования.

Трубный металлопрокат бесшовного типа не подвергается деформациям от постоянного воздействия внешних агрессивных факторов, а внутреннее покрытие трубы не вступает в реакцию с транспортируемым сырьем и не влияет негативным образом на его качество.

Читайте также:
Гибочный станок для металла: схемы, пошаговое изготовление

Недостаток у цельнотянутых бесшовных труб всего один – цена. Сложность технологии производства обуславливает высокую стоимость изделий, которая, тем не менее, вполне оправдана за счет длительного срока службы и превосходных эксплуатационных характеристик трубного проката.

Сфера применения

Современный рынок металлопроката изобилует многообразием разновидностей бесшовных труб с самыми различными характеристиками, каждая из которых подходит для решения определенных задач.

Деятельность многих объектов современной промышленности обеспечивается бесшовными стальными трубами. Цельный металлопрокат широко применяется в:

  • авиа- и автомобилестроении;
  • химической промышленности;
  • энергетической и атомной промышленности;
  • нефтедобывающей отрасли;
  • машиностроении.

В топливных, гидравлических, воздушных и противопожарных системах авиационной и ракетно-космической техники применяются трубопроводы, состоящие именно из бесшовных труб. Используют бесшовный металлопрокат и в судостроении.

Тонкостенные изделия нашли свое применение в производстве мебели и декоративных элементов.

Бесшовные трубы используются при укладке водопроводных магистралей, трубопроводов для транспортировки газа, бытовых систем отопления. Эксплуатационные характеристики металлопроката благоприятны для транспортировки чистой воды, как холодной, так и горячей.

Металлоизделия несварного типа активно применяются при изготовлении различных деталей цилиндрической формы, а также производственных конструкций, элементов механизмов и машин, опор освещения в виде трубчатых конструкций.

Сложно себе представить и современное монолитное строительство без применения бесшовных труб – их использование целесообразно везде, где необходимо сохранять параметры высокого качества при долговечности и относительно малом весе.

ГОСТ 8732 78

Изготовление продукта, отвечающего всем нормам безопасности, регламентируется государственными стандартами, подтверждающими контроль над всеми показателями качества.

Гост 8732 78 – стандарт, распространяемый на сортамент горячекатанного бесшовного трубного металлопроката. Сырьем для производства изделий данного типа служат основные марки сталей: 10-й, 20-й, 35-й и 45-й стандарт, 35В, 40Г и 45Г, 15Х и 40Х, 9Х1, 20ПВ, 30ХГСА,17Г1С, 09Г2С.

Диаметр бесшовной трубы по ГОСТ 8732 78 может варьироваться в диапазоне от 2 см до 55 см, толщина стенок от 25 мм до 75 мм, максимальная длина трубы – 12,5 метров.

Металлоизделия данного типа отличаются высокими показателями герметичности и износоустойчивости.

ГОСТ 8734 75

Настоящий стандарт распространяется на холоднодеформированные изделия и устанавливает допустимые значения таких показателей, как наружный и внутренний диаметр, толщина стенок и теоретическая масса погонного метра трубы.

Внешний диаметр трубы по ГОСТ 8734 75 составляет от 5 до 140 мм. Требования ГОСТ не исключают незначительные отклонения кривизны изделия от 1,5 до 8 мм на погонный метр, в зависимости от диаметра трубы.

Расчет веса: таблица и калькулятор

Определение веса трубы – важный момент расчета величины, влияющий на отпускную стоимость. Расчеты производятся с помощью специальных таблиц и калькуляторов металла, исходя из трех основных параметров: массы, длины и наружного диаметра.

Таблица веса погонного метра указана в таблицах ГОСТ, также её можно рассчитать самостоятельным образом, используя несложную формулу:

P = 002466 * S * (D — S), в которой

  • S – толщина стенок;
  • P – вес погонного метра;
  • D – значение наружного диаметра.

В нижеприведенной таблице указаны значения теоретической массы погонного метра бесшовной трубы при показателях наружного диаметра от 42 до 170 мм и толщине стенок от 7,5 до 24 мм.

Примерная цена

Стоимость бесшовных труб варьируется в довольно широком диапазоне – многие аспекты влияют на формирование цены, среди которых: способ производства, марка стали и характеристики используемых сплавов, а также диаметр и толщина стенок. Поэтому все вопросы, касающиеся стоимости бесшовного стального проката следует обсуждать и уточнять в отделе продаж поставщика.

Компания «МС» предлагает широкий выбор бесшовных труб различных типоразмеров по доступным ценам. Специалисты «МС» всегда готовы дать исчерпывающую информацию по стоимости металлоизделий – на официальном сайте нашего предприятия функционирует форма обратной связи, где можно получить ответ на любые вопросы по металлопрокату.

Бесшовные трубы из нержавеющей стали от компании «МС» – это гарантия качества и долгого срока службы.

Особенности монтажа и соединения

Технология монтажа бесшовных труб осуществляется двумя основными способами:

  • Газовой или электросваркой – зачастую, это является единственно возможным методом соединения бесшовных труб;
  • Сборкой через детали или элементы трубопроводов.

Методом сварки можно соединять как толстостенные, так и тонкостенные изделия. Главное – правильно выбрать электроды нужного типа и диаметра. Чем толще стенка трубы, тем больше должен быть электрод.

Для изменения направления, уменьшения или увеличения диаметра, создания ответвлений, разборных соединений трубопроводов, что важно для их конструирования, обслуживания и ремонта, используются специальные отводы, тройники, фланцы, переходы, заглушки из разных марок стали.

Если вам необходим качественный трубопровод, выбирайте бесшовную продукцию от надежного поставщика – компания «МС» ждет вас в своем магазине!

Читайте также:
Как выбрать обогреватель для дома и квартиры — какой лучше и почему?

Все о бесшовной трубе: виды, применение и технология производства, размеры, вес и ГОСТы

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ БЕСШОВНЫЕ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫЕ

Seamless hot-deformed steel pipes.
Range of sizes

МКС 23.040.10
ОКП 13 1200, 13 1700, 13 1900

Дата введения 1979-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

А.А.Шевченко, д-р техн. наук; В.П.Сокуренко, канд. техн. наук; В.Н.Ровенский

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22.03.78 N 757

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1481-78

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в феврале 1982 г., сентябре 1988 г. (ИУС 5-82, 1-89)

1. Настоящий стандарт распространяется на горячедеформированные бесшовные стальные трубы общего назначения, изготовляемые по наружному диаметру, толщине стенки и длине.

2. Размеры и масса 1 м труб должны соответствовать приведенным в табл.1.

1. Размеры труб, взятые в скобки, при проектировании нового оборудования не применять.

2. Массу 1 м труб вычисляют по формуле ,

где – наружный диаметр, мм;

– толщина стенки, мм.

Плотность стали принята равной 7,850 г/см .

3. Трубы, масса которых ограничена ломаной жирной линией, изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем.

4. Трубы наружными диаметрами и толщиной стенок, отмеченными звездочкой, применяют в договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническому сотрудничеству.

1, 2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. По длине трубы должны изготовляться:

немерной длины – в пределах от 4 до 12,5 м;

мерной длины – в пределах немерной;

длины, кратной мерной, – в пределах немерной длины с припуском на каждый рез по 5 мм;

приблизительной длины – в пределах немерной длины.

1. По соглашению изготовителя с потребителем допускается изготовлять трубы длиной, выходящей за пределы, указанные для труб немерной длины.

2. Для труб с толщиной стенки более 16 мм длина мерных труб устанавливается соглашением изготовителя с потребителем.

3. Трубы приблизительной длины изготовляют по требованию потребителя.

4. Предельные отклонения по длине труб мерной длины и длины, кратной мерной, не должны превышать: +10 мм – при длине до 6 м; +15 мм – при длине свыше 6 м или с наружным диаметром более 152 мм; ±500 мм – для приблизительной длины.

3, 4. (Измененная редакция, Изм. N 1).

5. Предельные отклонения по наружному диаметру и толщине стенки труб не должны превышать указанных в табл.2 и 3.

Наружный диаметр, мм

Предельные отклонения для труб точности изготовления

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки, мм

Предельные отклонения по толщине стенки труб точности изготовления, %

6. По соглашению изготовителя с потребителем трубы могут изготовляться с комбинированными предельными отклонениями, например: по наружному диаметру повышенной точности по ГОСТ 9567, а по толщине стенки – обычной точности и т.д.

7. Овальность и разностенность труб не должны выводить размер труб за предельные отклонения по диаметру и толщине стенки.

8. Кривизна любого участка трубы на 1 м длины не должна превышать: 1,5 мм – для труб с толщиной стенки до 20 мм; 2,0 мм – для труб с толщиной стенки свыше 20 до 30 мм; 4,0 мм – для труб с толщиной стенки свыше 30 мм.

9. По требованию потребителя трубы должны поставляться по внутреннему диаметру и по толщине стенки, а также по наружному и внутреннему диаметрам и по разностенности.

Предельные отклонения по внутреннему диаметру для труб диаметром 70-203 мм, стенкой 7-20 мм и отношением диаметра к толщине стенки, равным или менее 10, не должны превышать соответствующих предельных отклонений по наружному диаметру, указанных в табл.2.

Для прочих размеров труб предельные отклонения по внутреннему диаметру устанавливаются по соглашению изготовителя с потребителем.

Примеры условных обозначений

Труба наружным диаметром 70 мм, толщиной стенки 3,5 мм, длиной, кратной 1250 мм, обычной точности изготовления, из стали марки 10, изготовляется по группе Б ГОСТ 8731:

Труба наружным диаметром 70 мм, толщиной стенки 3,5 мм, длиной 6000 мм (мерная длина), повышенной точности изготовления, из стали марки 40Х, изготовляется по группе В ГОСТ 8731:

То же, немерной длины, изготовляется по группе Д ГОСТ 8731:

Труба 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 внутренним диаметром 70 мм, толщиной стенки 3,5 мм, длиной 6000 мм (мерная длина), обычной точности изготовления, из стали марки 10, изготовляется по группе Б ГОСТ 8731:

Читайте также:
Инфракрасный теплый пол под ламинат: монтаж своими руками пошагово

Труба с наружным диаметром 95 мм, внутренним диаметром 76 мм, допускаемой разностенностью немерной длины, обычной точности изготовления, из стали марки 10, изготовляется по группе Б ГОСТ 8731:

(Измененная редакция, Изм. N 2).

10. Технические требования – по ГОСТ 8731.

Текст документа сверен по:

Трубы металлические и соединительные части к ним.

Часть 1. Трубы бесшовные гладкие: Сб. ГОСТов. –

Бесшовные трубы: виды, применение и технология производства, размеры, вес и ГОСТы

Авиа- и автостростроение, нефтяная отрасль, химическая промышленность – все они никак не могут обойтись без этого вида стального проката.

Везде, где требуется «держать» давление, не обойтись без бесшовных труб.

Как у всякого замечательного продукта, у стальных бесшовных труб есть и свой минус – достаточно высокая цена… которая тоже колеблется в зависимости от технологии производства.

Поэтому имеет смысл разобраться с тем как производятся бесшовные трубы и в каких условиях их лучше использовать.

О пользе гонки вооружений

Начнем с того, что самому своему появлению на свет технология изготовления бесшовных труб во многом обязана гонке вооружений XIX века, когда после Крымской и франко-прусской войн великие державы озаботились совершенствованием артиллерийских систем.

Пушки требовались все более мощные и дальнобойные, со все большей длиной ствола — но имевшиеся тогда технологии литья и сверления подошли по этой части к пределу своих возможностей еще в 70-х годах XIX века. Изготовленные по таким технологиям стволы длиной более 2-х метров столь сильно теряли в точности стрельбы, что производить их не имело смысла.

Но тут подоспело открытие братьев Маннесман, которые в 1886 году в Германии на своем металлургическом заводе обнаружили эффект, который лег в основу производства горячекатаных бесшовных труб.

Оказалось, что когда круглая металлическая заготовка при движении по своей оси, подвергается обработке конусными валками, вращающимися в одну сторону в вертикальной плоскости под углом в 4–12 градусов, то в ее осевой части образуется небольшое отверстие. Которое потом раскаткой можно увеличить до нужного диаметра.

На всемирной выставке 1889 года бесшовные трубы произвели фурор – американский изобретатель Томас Эдисон даже назвал способ их изготовления «самым удивительным открытием века».

Разумеется, что новая технология очень понравилась военным именно как способ изготовления орудийных стволов длиной в несколько метров (с соответствующим ростом мощности и дальности) – и гонка артиллерийских вооружений вышла на новый виток.

Однако нет худа без добра: бесшовные трубы начали применяться и в гражданских отраслях. Очень скоро они обеспечили большие города надежными водопроводами, химическую промышленность и судостроение (тогда еще паровое) – надежными трубопроводами, а геологов – возможностью добывать нефть с глубин в несколько сот метров. Ну а потом – сами знаете…



Разновидности бесшовных конструкций

Классификация стальных изделий зависит от толщины их стенок. Стенки больших диаметров называются особо толстостенными. Кроме этого, производят в меру тонкостенные и в меру толстостенную продукцию. Бывают также, обыкновенные, усиленные и легкие конструкции. Усиленные экземпляры имеют повышенную коррозийную устойчивость. Легкие отлично гнутся. Поэтому, с ними легко работать.

Легкие стальные трубы

В большинстве случаев применяют стальную конструкцию. Выпускают изделия и из цветных металлов или их сплавов. Такие немного дешевле в цене. Подразделяются трубы и по технологиям их производства. Бывают горячекатаные и холоднокатаные экземпляры.

Преимущества бесшовных туб

У бесшовных труб, кроме способности выдерживать высокое давление есть еще одно существенное преимущество – пластичность. При сгибании даже на большие углы бесшовные трубы без проблем выпрямляются без разрыва поверхности, в то время как их сварные аналоги при таких же нагрузках «лопаются» по шву или «ломаются» в месте сгиба. Именно поэтому столбы освещения вдоль дорог, столбики для дорожных знаков и т.п. – все, что может быть подвержено воздействию сил, способных «сломать» трубу, согласно существующим нормам должно изготавливаться из бесшовной продукции.

Кроме того, когда бесшовные трубы все-таки не выдерживают внутреннего давления, они не «раскрываются» по шву, а получают локальные разрывы, гораздо меньшие по площади. Это свойство стальных бесшовных труб сделало возможным прокладку трубопроводов высокого давления.

Сфера применения

Современный рынок металлопроката изобилует многообразием разновидностей бесшовных труб с самыми различными характеристиками, каждая из которых подходит для решения определенных задач.

Деятельность многих объектов современной промышленности обеспечивается бесшовными стальными трубами. Цельный металлопрокат широко применяется в:

  • авиа- и автомобилестроении;
  • химической промышленности;
  • энергетической и атомной промышленности;
  • нефтедобывающей отрасли;
  • машиностроении.

В топливных, гидравлических, воздушных и противопожарных системах авиационной и ракетно-космической техники применяются трубопроводы, состоящие именно из бесшовных труб. Используют бесшовный металлопрокат и в судостроении.

Тонкостенные изделия нашли свое применение в производстве мебели и декоративных элементов.

Бесшовные трубы используются при укладке водопроводных магистралей, трубопроводов для транспортировки газа, бытовых систем отопления. Эксплуатационные характеристики металлопроката благоприятны для транспортировки чистой воды, как холодной, так и горячей.

Читайте также:
Ванная в деревянном доме: особенности отделки и фото-идеи дизайна

Металлоизделия несварного типа активно применяются при изготовлении различных деталей цилиндрической формы, а также производственных конструкций, элементов механизмов и машин, опор освещения в виде трубчатых конструкций.

Сложно себе представить и современное монолитное строительство без применения бесшовных труб – их использование целесообразно везде, где необходимо сохранять параметры высокого качества при долговечности и относительно малом весе.

Как делают горячекатаные трубы?

Производство горячекатаных (их еще называют горячедеформированными) бесшовных труб осталось в принципе таким же, как и в XIX веке. Круглая заготовка

подвергается воздействию валков, после которого в ее осевой части образуется небольшое отверстие.

Затем при помощи специальной оправки, установленной между валками площадь отверстия увеличивается до необходимых размеров, а его поверхность выравнивается. Чтобы удержать заготовку в нужном положении применяются направляющие линейки и непроводные (принудительно не проталкивающие) ролики.

Следующим этапом идет обработка на обкатном стане, это промежуточная операция перед окончательной обкаткой. Далее изделие поступает на непрерывный стан горячей прокатки. И последней стадией выступает холодная калибровка готовой продукции. При необходимости нарезается резьба. После чего следует контроль, упаковка и транспортировка или продолжение обработки на стадии холодной прокатки.

Нюансы изготовления цельнотянутой трубы

Изделие цельнотянутое, которое к тому же не имеет швов, считается одним из видов бесшовной продукции, в изготовлении, которого используют одинаковую технику производства и имеют дело с горячим прокатом, что позволяет получить в результате высокие показатели свойств таких, как прочность. Применяя способ, который заключается в вытягивании из горячей металлической массы заготовку для изделия, получается надежная и прочная продукция. После того как заготовочная деталь сформирована, она становится пригодной для процесса калибрования.

труба цельнотянутая нержавеющая

Бесшовные изделия из горячего проката можно получить на специальном оборудовании, в частности, на прокатном станке (отверстие получают по принципу прошивания). Помимо известных способов, еще имеются альтернативные методы, например, высверливать отверстие в цилиндрах (заготовочных деталях).

Все указанные способы изготовления нацелены на один результат в итоге создать монолитную продукцию, которая сможет отличаться своей однородностью, что означает то, что будет иметь преимущественные черты перед иными разновидностями труб. В такой ситуации цельная структура трубы обеспечит свойство надежности, высокий уровень устойчивости к коррозийным образованиям, стойкость к воздействию высокого давления.

Рекомендуем: Изготовление трубы из стального листа

На цельнотянутое изделие в большинстве случаев наносят слой цинка, что обеспечивает отсутствие обязательного применения вспомогательных мероприятий, направленных на защиту от коррозии. Оцинкованная продукция не предполагает обязательного нанесения грунтового или красящего вещества, исключение составляет лишь резьбовые участки, а, точнее, соединительные узлы, где наблюдается повреждение верхнего оцинкованного покрытия. Чтобы избежать аварийных ситуаций на стыковочных местах, цельнотянутую трубу необходимо соединить при помощи фитинга или муфты, которые, в свою очередь, также выполняются из однородного с изделием материала.

Холодная прокатка – в чем суть?

Горячеформированные бесшовные трубы выступают как заготовки для холоднокатаных бесшовные трубы и проходят тщательный отбор. Чтобы придать металлу необходимые свойства, его подвергают отжигу и обрабатывают (протравливают) кислотой, затем очищают щелочным раствором и просушивают. Кроме того,

стальная труба омедняется либо фосфатируется, что улучшает свойства готовой продукции.

Затем нагретую до 500 градусов заготовку направляют на прокатный стан, который состоит

из подвижной клети и двух валков. Валки располагаются под определенным углом и, вращаясь в противоположные стороны, образуют калибр. В зависимости от угла наклона валков калибр может увеличиваться либо уменьшаться. При каждой изменяется диаметр трубы и толщина ее стенок, но зато возрастает их прочность и гладкость поверхностей.

При производстве тонкостенных труб весь этот процесс полностью повторяется несколько раз (от отжига и травления до проката), что делает тонкостенные холоднокатаные трубы достаточно дорогостоящим продуктом.

По длине холоднодеформированные трубы бывают

мерными (4,5–9 м),

кратными мерным (1,5–11,5 м)

немерными

В последнем случае протяженность готового изделия варьируется в пределах 1,5–9 м. Кроме того, по соотношению внешнего диаметра и толщины стенок ГОСТ 8734-75 делит холоднодеформированные трубы на

особо тонкостенные — с отношением диаметр/стенка больше 50

тонкостенные – с отношением от 20,1 до 50

нормальные — с отношением от 20 до 9,1

толстостенные — с соотношением в диапазоне 5,5 — 9

особо толстостенными — с отношением внешнего диаметра к толщине стенок менее 5,5

ГОСТ 8732 78

Изготовление продукта, отвечающего всем нормам безопасности, регламентируется государственными стандартами, подтверждающими контроль над всеми показателями качества.

Гост 8732 78 – стандарт, распространяемый на сортамент горячекатанного бесшовного трубного металлопроката. Сырьем для производства изделий данного типа служат основные марки сталей: 10-й, 20-й, 35-й и 45-й стандарт, 35В, 40Г и 45Г, 15Х и 40Х, 9Х1, 20ПВ, 30ХГСА,17Г1С, 09Г2С.

Читайте также:
Акриловые фасадные краски: виды, плюсы и минусы, основные производители, технология нанесения

Диаметр бесшовной трубы по ГОСТ 8732 78 может варьироваться в диапазоне от 2 см до 55 см, толщина стенок от 25 мм до 75 мм, максимальная длина трубы – 12,5 метров.

Металлоизделия данного типа отличаются высокими показателями герметичности и износоустойчивости.

Специальное применение бесшовных труб

Бывают цельнотянутые изделия спец назначений. Они имеют свою стандартизацию. Такой тип металлической продукции характеризуется также длиной. Толщина их стенок колеблется от 0,03 до 0,24 см. А диаметр 0,5-2,5 см.

Кривизна изделий нормируется зависимо от их параметров. Например, если сечение более 5 мм. предельное отклонение один миллиметр. При диаметре в 0,15 см. и более, погрешности допустимы в пределах 0,2 см.

Края готовой продукции не должны быть дефективными. Их угол отреза 90 градусов. Если потребитель желает, изготовитель может нанести фаски. Они предназначены для удобства сварки.

Монтаж бесшовных изделий

При выборе способа соединения бесшовных труб следует учитывать такой важный фактор, как толщина стенок. Требуют кропотливой работы особо тонкостенные изделия. Трубы, не имеющие катаной резьбы, соединяются при помощи газовой сварки. Некоторые специалисты высокого класса используют электросварку. Однако применяя эту технологию, следует знать, что при отсутствии опыта и малейшей ошибке можно испортить дорогостоящее изделие.

Толстостенные трубы варят после снятия фаски, чтобы изделие имело прочный сварной шов. Для их соединения применяют только электросварку, так как газовая горелка не сможет достаточно прогреть данное изделие. Сварка должна осуществляться электродами не меньше 4. Крепление получается очень прочным.

Виды и преимущества бесшовных стальных труб

Бесшовные стальные трубы являются самыми прочными среди прочих трубных изделий. Цельная стенка, наряду с природой металла, обеспечивает трубопроводам исключительные возможности – их эксплуатируют в жестких условиях высоких температур и давления. Бесшовные стальные трубы это дорогие изделия, для производства которых используется специальное оборудование и технологии.

Особенности бесшовных труб

Бесшовные трубы выпускают из стали – высокопрочного сплава железа с углеродом, который обладает твердостью, устойчивостью к внешним воздействиям. Отсутствие шва и толстые стенки ставят этот трубный материал вне конкуренции.

Технические характеристики

Технические характеристики трубных бесшовных изделий зависят от марки стали и способа их производства – горячим или холодным прокатом. Выпуск изделий регламентирован специально разработанными нормами ГОСТ (государственным стандартом). На выходе с прокатного стана должно получиться изделие, строго соответствующее заданным параметрам.

Для горячекатаных ГОСТ 8732-78:

  • Толщина стенки – минимально 2,5 мм, максимально 75 мм.
  • Вес на единицу длины изделия. Вес должен соответствовать диаметру и толщине стенки. Точные значения веса трубопроката указаны в соответствующих ГОСТах в виде табличных данных для каждого размера.
  • Диаметр. Промышленность выпускает бесшовные стальные трубы в широком диапазоне размеров от 20 мм в диаметре до 530 мм.
  • Длина изделия. ГОСТ регулирует длину выпускаемых бесшовных труб. Стандарты следующие: длина 4-12 м с допустимыми отклонениями до 6 метровой длины 10 мм; длиннее 6 м – до 15 мм.
  • Допустимые отклонения кривизны от 1,5 до 4 мм.

Для труб, произведенных холодной прокаткой ГОСТ 8734–75:

  • Толщина стенки – минимально 0,3 (особотонкостенные), максимально 24 мм (особотолстостенные).
  • Вес на единицу длины изделия указан в таблице соответствующего ГОСТа.
  • Диаметр от 5 мм до 250 мм.
  • Параметры длины: мерные трубы 4,5 — 9 м, немерные 1,5 — 11,5 м и кратной мерной длины 1,5 — 9 м. Вариативность от 5 до 10 мм.
  • Допустимые отклонения кривизны от 1 до 3 мм в зависимости от диаметра изделия.

Обратите внимание! Кроме горячекатаных и холоднокатаных труб, существует технология изготовления особо прочных, толстостенных изделий – цельнотянутых бесшовных труб.

Классификация

Помимо способа изготовления, бесшовные трубы разделяют по следующим характеристикам:

  • По геометрической форме трубные изделия могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными.
  • По толщине стенок. Параметр рассматривается в значении отношения внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки. Значение варьируется от 1:40 (особотонкостенные изделия) до 1:6 (особотолстостенные изделия).
  • По длине – мерные, немерные и кратные мерной длине.
  • По диаметру – на малые, средние, большие.

По контролируемым параметрам сплавов для изготовления бесшовных труб их классифицируют особо, маркируя буквами:

  • А – механические свойства;
  • Б – качественный состав сплава;
  • В – сочетание механических свойств изделия и его состава;
  • Г – химический состав + контроль образцов изделия на механические свойства;
  • Д – контроль механических свойств, химического состава сплава + испытание на гидроудар.

По назначению бесшовные трубы разделяют на 6 классов, каждый из которых подразумевает особые технические характеристики бесшовной трубы для эксплуатации в определенных условиях.

  1. Трубы стандартного назначения (газовые). Используются повсеместно для транспортировки газов и жидкостей, в строительстве для ограждений, верховых конструкций.
  2. Магистральные трубопроводы, которые эксплуатируются под давлением.
  3. Трубы должны выдерживать комбинацию высокого давления и высоких температурных значений.
  4. Изделия используются в оборудовании для разведки и добычи нефти, газа.
  5. Трубы, предназначенные для изготовления особо прочных конструкций в строительстве, машиностроении.
  6. Бесшовные трубы, которые используются для изготовления поршневых механизмов в машиностроении, где эксплуатация сопряжена с механическим и гидравлическим воздействием.

Обратите внимание! При заказе бесшовной трубы следует определиться с параметрами нужного изделия, исходя не только из размеров, но из его предполагаемой эксплуатации.

Способы производства

Различают две технологии изготовления бесшовных труб – горячую и холодную деформацию металла. В обоих случаях бесшовная труба производится из цельного куска металлического сплава цилиндрической формы.

Читайте также:
Как дешево сделать ремонт в квартире своими руками, советы

Изготовление бесшовной трубы – горячая прокатка

Изготовление бесшовной металлической трубы горячим методом состоит из 3 циклов:

  1. Изготовление заготовки. Для будущей трубы изготавливается цилиндрическая заготовка из металлического сплава, которая имеет заданную длину и сечение. Перед прокаткой деталь нагревают в специальных печах до температуры около 1200 градусов.
  2. Формирование специальной гильзы для будущей трубы из заготовки. Гильза представляет собой отцентрованный полуфабрикат с отверстием по оси будущей трубы. В специальном станке гильзу прошивают вдоль оси, формируя начальное отверстие. Теперь деталь напоминает трубу, но с очень толстыми стенками и малым внутренним диаметром.
  3. Прокатка гильзы до состояния трубы с заданными параметрами осуществляется на последнем этапе изготовления бесшовного трубного материала. Здесь применяются несколько разных приемов. В ходе манипуляций гильза вытягивается в заданном направлении между специальными валиками.

Все технологические процессы на трубопрокатных предприятиях автоматизированы. Каждому этапу соответствует специальное дорогостоящее оборудование. Процесс изготовления бесшовных труб является энергоемким. Соответственно на выходе производитель получает высокую стоимость готового изделия.

Обратите внимание! Бесшовные трубы для придания им устойчивости к коррозии, покрывают слоем цинка. Такие изделия устойчивы к появлению ржавчины, которая является основным недостатком при эксплуатации металлических изделий.

Холодная прокатка

Процесс холодного формирования из цельной заготовки трубы нужных параметров проходит под механическим воздействием. Важным предварительным этапом здесь является протравливание заготовки для химической очистки стали. Очистку проводят кислотами, после чего изделие нейтрализуют щелочью, очищают, сушат.

Формирование круглого сечения проводят в горячем виде на специальном прошивочном станке. После чего изделие охлаждают. Окончательная форма придается в холодном виде особыми валиками. Меняя угол наклона валиков, формируют разное сечение изделий. Благодаря специальной обработке, при холоднокатаной технологии получаются изделия высокой прочности с тонкими стенками и небольшим весом на погонный метр.

Обратите внимание! Холоднодеформированные трубы обладают большей прочностью в сравнении с изделиями, полученными на горячем прокате.

Преимущества бесшовных труб

Отсутствие шва на металлической трубе делает их очень прочными в сравнении со сварными изделиями. Физические характеристики стали + особая технология изготовления трубных материалов наделяет их следующими характеристиками:

  • Возможность эксплуатации при высоких значениях температуры и давления внутри трубопровода делает их незаменимыми в энергетике.
  • Жесткость, устойчивость к внешней деформации и внутреннему давлению находит применение в гидравлике, машиностроении.
  • В самолетостроении востребованы прочность бесшовной трубы в сочетании с легкостью материала за счет особо тонкой стенки.
  • Безусловная герметичность обеспечивает безопасную транспортировку агрессивных, ядовитых веществ на химических предприятиях.
  • Экологичность и безопасность, с точки зрения инертности к пищевым продуктам, находит широкое применение в пищевой промышленности.

Единственный недостаток бесшовных стальных труб – это их высокая стоимость. Но в сочетании цена-качество, когда к трубопроводам, конструкциям предъявляются повышенные требования, этот материал не просто окупается полностью, но приносит прибыль в краткосрочной перспективе.

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы изготавливаются из монолитного металла, цельный корпус не имеет швов и других соединений. Это повышает устойчивость к перепадам давления и действиям агрессивных сред, увеличивает стойкость к разрывам.

Главное преимущество этой категории — герметичность, кроме этого исключаются все неблагоприятные факторы, связанные со сварным соединением: остаточные напряжения, микроскопические неровности и наплывы. По бесшовной технологии выпускают толстостенный и тонкостенный трбопрокапрокат: от 0,3 до 75 мм. Для получения равноценных показателей прочности требуется меньшее количества сырья, чем в производстве прямошовных аналогов, следовательно снижается вес конструкций. Изделия с большой толщиной стенки имеют повышенный запас стойкости к механическим воздействиям.

Стальные бесшовные трубы классифицируют по способу производства:

  • Горячекатаные;
  • Холоднокатаные;
  • Цельнотянутые.
  • Повышенная устойчивость к внутренним и внешним нагрузкам;
  • Снижение металлоемкости;
  • Стойкость к коррозии за счет отсутствия микродефектов, присущих сварным швам;
  • Абсолютное исключение завоздушивания среды.
  • Отличная обрабатываемость при изготовлении гнутых деталей: отводов, змеевиков.

Несмотря на преимущества, применение не всегда оказывается целесообразным. В коммунальных сетях практически отсутствуют нагрузки, которые не может выдержать недорогой электросварной прокат. Затраты на производство являются основной причиной, по которой повсеместное использование ограничивается. Пока ни одна из применяемых технологий не позволяет выпускать изделия с диаметром более 550 мм. Этого не всегда достаточно для обеспечения требований к пропускной способности в магистральных линиях.

Читайте также:
Бетономешалка из стиральной машины своими руками

Техника безопасносности запрещает использование трубного проката с цельным корпусом для транспорта взрывчатых и пожароопасных веществ.

Виды бесшовных труб

Горячекатаные

Так как производство обычно включает несколько операций, технологический процесс организуют с помощью автоматических линий. Заготовкой для горячекатаной продукции служит слиток. Производственный цикл состоит из следующих этапов:

  • Разогрев заготовки в кольцевой печи;
  • Прошивка (прокалывание);
  • Раскатка гильзы, заготовка принимает цилиндрическую форму;
  • Обкатка до параметров трубы;
  • Калибровка, редуцирование (когда нужна небольшая толщина стенки);
  • Охлаждение;
  • Стабилизирующий отжиг.

В зависимости от характеристик сплава слиток нагревают до 1100-1250 С⁰. Сразу после отжига поверхность металла покрыта окалиной. Если предусмотрены дополнительные требования, полуфабрикаты очищают в кислотном растворе, шлифуют и наносят покрытие. Технические условия отражены в регламенте ГОСТ 32528-2013, а сортамент в ГОСТ 8232-78 (кроме этого действует старый стандарт ГОСТ 8734-75 с уточнениями).

Структура металла при горячей обработке сохраняет пластичность и ударную вязкость, при эксплуатации такой трубопровод гасит вибрации, выдерживает значительный вес грунта.

Холоднодеформированные

Холоднодеформированный трубопрокат изготовить сложнее. Сталь без нагрева обрабатывается медленнее, циклы раскатки перемежаются со стабилизирующей термообработкой, очисткой, сушкой в специальной камере, нанесением смазок.

Заготовкой служит отцентрованная цилиндрическая форма (гильза). Для раскатки чаще всего используют трехвалковые станы. Валки размещаются с уклоном, от величины угла зависят параметры будущего изделия. Учитывается предел прочности сплава, при котором дальнейшая деформация невозможна без разрывов. Несмотря на то, что технологию называют холодной, от трения сталь разогревается до значительных температур.

При холодной деформации структура металла вытягиваются в направлении приложения усилий, во время термообработки происходит рекристаллизация, зерна измельчаются и строение снова становится однородным. Таким образом, прочность закладывается на молекулярном уровне, при этом число повторяющихся циклов может достигать 17. Технические условия регулируются регламентом ГОСТ P 54159-2010, типоразмеры приведены в ГОСТ 8734-75.

К холоднодеформируемому сортаменту применяют дополнительную классификацию по толщине стенки:

  • Особотонкостенные — до 0,5 мм.;
  • Тонкостенные — до 1,5 м
  • Толстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки не более 6;
  • Особотолстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки от 6 до 12,5.

Холодным методом производят трубопрокат малого веса и высокой точности, в том числе капиллярные трубки. Готовые полуфабрикаты используют для монтажа трубопроводных систем, контуров теплообменного оборудования, изготовления змеевиков и различных деталей.

Цельнотянутые

Цельнотянутые трубы часто путают с остальной бесшовной продукцией, но их нельзя отнести к горячекатаным или холоднокатаным. Специальные болванки нагревают и протягивают через стан, раскатывающие станки не применяются. Изделия отличаются незначительным тепловым удлинением, используются для поставок пара, в авиации, атомной промышленности и других узкоспециальных областях. Учитывая специфическое назначение, для углеродистых сталей сразу предусматривают коррозионно-стойкие покрытия.

Сферы применения

Основная функция бесшовной трубы — транспортировка сред под давлением или работа с особо-опасными веществами, когда протечки или разрывы могут угрожать безопасности людей или нанести вред экологии. Каждый вид имеет свои достоинства и технические параметры.

Технология производства горячекатаного проката самая простая, металлопродукция универсальна и используется во всех отраслях промышленности.

  • В городских инженерных сетях: толстостенные изделия выдерживает нагрузки грунта, сокращают теплопотери;
  • Передача горячих сред любого назначения;
  • Транспортировка газа, нефти, организация технологических и промысловых трубопроводов;
  • В качестве свай, столбов, опорных элементов, обсадных труб;
  • Для изготовления тройников, отводов для трубопроводных систем;
  • Детали агрегатов, котельных установок, автомобилей.

Цельнотянутый трубопрокат — самый дорогой и металлоемкий, толщина стенок может достигать 10% от диаметра. Основное отличие — низкое тепловое расширение. Продукция используется при прокладке магистральных и технологических трубопроводов в энергетическом секторе, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях.

Холоднокатаные полуфабрикаты отличаются высокой точностью, малым весом, могут быть тонкостенными и толстостенными. Область применения довольно широка. Благодаря однородной структуре металла трубы легко справляются с перепадами напора, идеально-ровная внутренняя поверхность увеличивает пропускную способность и повышает коррозионную стойкость. Единственное ограничение: плохая устойчивость к ударным и растягивающим нагрузкам.

  • Технологические трубопроводы на пищевых и промышленных производствах;
  • Гидравлические установки, теплообменное оборудование;
  • Приборостроение, например капиллярные трубки применяют в аппаратах дозирования;
  • Змеевики, спирали, поршневые механизмы;
  • Приборы экспериментальных лабораторий;
  • Авиация и судостроение: ценится высокая прочность и небольшой вес;
  • Выхлопные системы автомобилей, дымоходы печного оборудования;
  • Металлоконструкции, перила, ограждения.

При транспортировке питьевой воды, в химической промышленности и на пищевых предприятиях, предъявляют особые требования к химическому составу: ограничивается содержание вредных примесей и элементов, вступающих в реакции с конкретными средами.

Способы монтажа и соединения

Монтаж трубопроводов принципиально не отличается от возведения конструкций из прямошовных аналогов. Сварное соединение наиболее надежно и применяется для систем с высоким давлением, при работе с кислотами и щелочами. Для сред низкой агрессивности с температурой до 100 С⁰ допускается крепление на резьбе, но при вибрационных воздействиях возможно самопроизвольное отвинчивание.

  • Сварка: выбор метода зависит от технических параметров;
  • Резьба: если позволяет толщина металла нарезается производителем или на токарном станке, для герметизации применяют уплотнители.
  • Особотонкостенные (до 20 мм) — газовая сварка. Аппараты малой мощности не вызывают перегрева и позволяют выполнить аккуратный шов даже новичку.
  • Тонкостенные (от 20 мм) — электросварка встык;
  • Толстостенные — электросварка после снятия V-образной фаски.
Читайте также:
Как выбрать краску по бетону для наружных работ

Для организации разводки применяются приварные и резьбовые фасонные детали, направление изменяют трубогибами. Для инженерных сетей с давлением до 250 кгс/см² можно использовать воротниковые фланцы.

Нередко бесшовные трубы изготавливают из нержавеющих сталей, специальных сплавов и цветных металлов. В таком случае монтаж проводят в соответствии с технической документацией, подбирают способ и режимы сваривания, электроды. При выборе методов сварки учитывают назначение трубопровода: для некоторых систем крайне важна химическая стойкость шва, для других — термостойкость.

Трубы бесшовные ГОСТ

Бесшовные стальные трубы отличаются отсутствием любого вида соединения. Изготавливается такая продукция по ГОСТам 8732-78 и 8734-75 методом прокатки, волочения, прессования или ковки. Главным качеством, благодаря которому она обрела популярность, является ее прочность и надежность.

Общие характеристики

Наиболее распространенным методом изготовления бесшовных труб является прокатка. Так, изделия получаются в результате прокатки заготовки на специальном оборудовании, которое позволяет создавать ровное отверстие посередине.

Бесшовные стальные модели благодаря своим высоким эксплуатационно-техническим параметрам пользуются высоким спросом в разных областях строительства — например, при изготовлении монолитно-каркасных конструкций.

По толщине стенок стальные бесшовные трубы бывают толстостенными и тонкостенными. В соответствии с требованиями госстандарта которые изделия проходят тщательную проверку на изгиб, сплющивание, ударную вязкость.

Традиционно бесшовная продукция имеет круглое сечение, но в некоторых случаях в продаже встречаются изделия с квадратным, овальным или прямоугольным сечением.

Требования к стальным бесшовным горячедеформированным моделям

Согласно ГОСТ 8732-78, к стальным бесшовным горячедеформированным трубам применяются такие требования:

длина традиционно составляет от 4,5 до 12,5 м. Масса вычисляется в зависимости от наружного диаметра и толщины стенки;

кривизна любого участка изделия должна быть не больше, чем 1,5 мм на 1 м (при толщине стенки 20-30 мм), 2 мм (при толщине стенки 20-30 мм) или 4 мм (для толщины стенки более 30 мм);

на поверхности не может быть расслоений, трещин и прочих дефектов. Допускается наличие тонкого слоя окалины, следов дефектов и рисок;

концы должны обрезаться под прямым углом. Возможен допуск обрывания фаски под углом не менее 70 градусов. Края должны быть зачищены от заусенцев. Обрезка осуществляется автогеном, плазменной резкой или пилой, при этом после резки фаска подвергается механической зачистке.

Требования к стальным бесшовным холоднодеформированным изделиям

Согласно ГОСТ, бесшовные трубы из стали изготавливаются с наружным диаметром от 5 до 250 мм и толщиной стенки от 0,3 до 24 мм. Они могут быть:

немерной длины от 1,5 до 11,5 м;

мерной длины от 4,5 до 9 м с предельными отклонениями по длине +10 мм;

кратной мерной длины от 1,5 до 9 м с припуском на каждый рез по 5 мм (если другой припуск не был указан заказчиком) и с предельными отклонениями на общую длину не более оговоренных для труб мерной длины.

Особенности изготовления

Изготовление труб чаще всего осуществляется из углеродистой или легированной стали, поэтому им не страшны коррозия и воздействие агрессивных веществ. Согласно технологии производства, все изделия выпускаются с нормированием механических и химических свойств. Она зависит от сферы применения конечного готового продукта и разделяется на несколько групп:

А – нормированы механические свойства;

Б – нормированы химические свойства;

В – нормированы химические и механические свойства;

Г – нормированы химические свойства, но также контролируются и механические свойства.

Д – проводится испытание путем гидравлического воздействия.

В ходе производства тщательно контролируются характеристики изменения разностенности и овальности. Эти параметры не должны выводить готовые изделия за предельные значения диаметра, толщину стенки.

Технические требования к такому виду продукции устанавливают ГОСТ 8731-74 и 8734-75.

По соотношению размера внешнего диаметра к толщине стенки (Dн/s) стальные бесшовные модели классифицируются таким образом:

особо тонкостенные Dн/s > 40 и диаметром 20 мм, толщиной стенки ≤ 0,5 мм;

тонкостенные с Dн/s от 12,5 до 40 и D ≤ 20мм со стенкой 1,5 мм;

толстостенные с Dн/s от 6 до 12,5;

особо толстостенные с Dн/s 2020 – 2022 © Металлобаза Метинком

Труба стальная бесшовная: технология производства и особенности применения

Труба бесшовная стальная – продукция сплошного трубного металлопроката, которую производят на специальных трубопрокатных станах. Имеет значительно более высокие показатели устойчивости к внешним воздействиям, прочности и надежности, чем аналогичные сварные конструкции. Несмотря на распространение полимерных изделий, по-прежнему востребована при сооружении трубопроводов, строительстве, машиностроении и других сферах.

Читайте также:
Как дешево сделать ремонт в квартире своими руками, советы

Бесшовные трубы имеют высокие прочностные характеристики и востребованы в самых разных отраслях

  • 1 Как производят бесшовные трубы
  • 2 Классификация бесшовных стальных труб
  • 3 Как определить массу бесшовной трубы
  • 4 Преимущества и применение бесшовных стальных труб

Как производят бесшовные трубы

Бесшовную трубу промышленные предприятия выпускают, применяя различные сочетания металлов и сплавов, в зависимости от предназначения изделия. Производство осуществляется четырьмя основными методами:

  1. Волочением.
  2. Ковкой.
  3. Прессовкой.
  4. Прокаткой.

Используемые в качестве исходного материала для горячедеформированных труб изделия могут быть:

  • коваными заготовками;
  • непрерывно литыми заготовками;
  • подготовленными трубными заготовками;
  • слитками мартеновского проката.

Труба стальная бесшовная горячедеформированная производится путем выполнения нескольких технологических операций.

На начальном этапе штанга, круглая в сечении заготовка, преобразуется в гильзу. Делают это с помощью прессов или специальных станов с грибовидными, дисковыми или конусными валками. Заготовку направляют вдоль осей, обработка производится вращающимися в одном направлении рабочими инструментами, расположенными в вертикальной плоскости с наклоном в 4-12º. В ходе обработки заготовки происходит сокращение площади ее поперечного сечения и образование небольшого отверстия в осевой части.

Один из способов производства бесшовных труб — метод горячей прокатки

Специальной оправкой, установленной между валками, корректируются размеры отверстия изделия и выравнивается его поверхность. При этом специальными направляющими линейками и непроводными роликами заготовка удерживается в требуемом положении. Проводя изначальный подогрев заготовки до 50º С, ей придают требуемую для обработки пластичность.

На обкатном стане размеры готовой гильзы снова подвергаются корректировке. Перед передачей на окончательную обкатку, ей задаются параметры разностенности и овальности. После чего изделие оказывается на непрерывном стане горячей прокатки, откуда поступает на холодную калибровку

Холоднодеформированные изделия, отличающиеся повышенным качеством, проходят тщательную обработку. Еще на стадии подготовки проводится тщательный отбор заготовок. Дальнейшая подготовка к обработке включает процедуру отжига. Прошедшее отжиг, сырье поступает на травление – обработку кислотой. Для нейтрализации последствий травления и очистки от его остатков трубу обрабатывают с помощью щелочного раствора, после чего просушивают. Для дальнейшего улучшения свойств трубы проводят фосфатирование или омеднение.

На прокатном стане, составляемом прокатной клетью и двумя расположенными под заданным углом и вращающимися в противоположные стороны валками, производится образование калибра. Размеры калибра в сторону увеличения или уменьшения задаются изменением угла наклона валков. При движении прокатной клети к обрабатываемой заготовке, последняя оказывается между валками. А когда изменяется направление, то происходит обжатие. В процессе одной прокатки изменяют такие размеры, как величину диаметра и толщины стенок трубы. Производя тонкостенную продукцию, процесс дублируют, снова отжигая и протравливая заготовку. После этого следует окончательная отделка изделия.

Трубы, формируемые в холодном виде, называются холоднокатаными

Классификация бесшовных стальных труб

Изделия отличают, в первую очередь, по методу трубопроката, в зависимости от чего они могут быть:

  • горячедеформированными (горячекатаными). Выпуск такой продукции регламентирован ГОСТом 8732-78;
  • холоднодеформированными (холоднокатаными). Сортамент задается ГОСТом 8734-78.

ГОСТом задаются возможные размеры выпускаемых труб, а показатели веса трубы бесшовной зависят от ее диаметра и толщины стенок. В отношении длины, то ее различают (указаны данные только для толстостенных труб):

  • мерную – 4,5 – 9 м;
  • немерную – 1,5 — 11,5 м;
  • кратную мерной – 1,5 – 9 м, прибавляя пятимиллиметровый припуск на каждый рез.

Отношением размеров наружного диаметра и толщины стенок задается деление бесшовных изделий на три вида. Они могут быть:

  1. Особо тонкостенными.
  2. Тонкостенными. Значение диаметра больше значения толщины стенок от двенадцати с половиной до сорока раз.
  3. Толстостенными. От шести до двенадцати с половиной раз.
  4. Особо толстостенными. До шести раз.

В сортамент бесшовных труб входят изделия с толстыми и особо толстыми стенками

Толстостенные и особо толстенные бесшовные трубы принято подвергать дополнительной термической обработке для придания дополнительной устойчивости к давлению рабочей среды магистрального трубопровода или иных коммуникаций.

По качественным характеристикам горячекатаную бесшовную продукцию делят на пять групп, обозначая буквенными индексами:

  1. А – с нормированными свойствами механического характера;
  2. Б – с нормированным химическим составом;
  3. В — с произведением контроля над свойствами механического характера и химическим составом;
  4. Г. Химический состав нормируется, а свойства механического характера подвергаются процедуре контролирования, для которой предоставляются образцы.
  5. Д. По отношению к свойствам механического характера и химическому составу производится нормирование, дополняемое процедурой гидроударного испытания для толстостенной продукции.

Стальные трубы разделяют на шесть классов, приняв за основу назначение изделия:

  • 1-й. Стандартными и газовыми трубами пользуются, прокладывая ирригационные системы и кабельные линии, обнося объект ограждениями и строительными лесами, осуществляя локальным образом подачу и /или распределение жидкостей и газообразных смесей.
  • 2-й. Ими производится оснащение магистральных трубопроводов, по которым транспортируются в качестве находящейся под давлением рабочей среды вода, газ, нефть и нефтепродукты, топливо и твердые тела.
  • 3-й. Востребованы системами, работа которых сопряжена с высокотемпературными режимами и высоким давлением рабочей среды.
  • 4-й. Применяются при нефтеразведке и нефтедобыче обсадными, бурильными и вспомогательными.
  • 5-й. Задействуются как элементы масштабных стальных конструкций типа мачт, опор, буровых вышек и мостовых кранов. Применяются транспортным машиностроением в качестве конструкционных труб. Задействуются при производстве мебели в виде ее элементов.
  • 6-й. Эксплуатируются машиностроением, где из них получают цилиндры и поршни насосов, кольца валов и подшипников разных агрегатов, резервуары для работы под давлением. В зависимости от наружного диаметра их делят на три группы.
Читайте также:
Дизайн ниши в стене

Бесшовные трубы используются при строительстве масштабных объектов

Диаметр стальных труб может быть:

  • Малым – до 114 мм.
  • Средним – 114-480 мм.
  • Большим – от 480 мм. Выпускают бесшовные трубы диаметром и свыше двух с половиной метров.

Как определить массу бесшовной трубы

Определить точно вес трубы бесшовной горячедеформированной весьма важно, так как отпускается эта продукцию потребителю по стоимости, зависящей от этой величины. Так как именно стоимостью металла задается величина стоимости изготовленной из него продукции. С помощью специальных калькуляторов металла можно произвести необходимые расчеты для трех параметров:

  • массы;
  • длины;
  • наружного диаметра.

Для горячекатаной продукции величина:

  • наружного диаметра находится в диапазоне 25-700 мм;
  • толщины стенок – 2,5 -75 мм;
  • мерной длины – 9-12 м;
  • немерной длины – 4-12 м.

Вес закупаемой партии трубного проката исчисляется, исходя из замеров:

  • толщины труб;
  • длины;
  • наружного и внутреннего диаметра.

Вес труб напрямую зависит от их диаметра, как внешнего, так и внутреннего

Вес погонного метра можно посмотреть по ГОСТу или рассчитать самостоятельно. Для этого прибегают к упрощенной формуле: P = 002466 * S * (D — S). В формуле:

  1. P – вес погонного метра;
  2. S – толщина стенок;
  3. D – наружный диаметр.

При определении веса стоит принимать в расчет стандартные показатели предельных допусков, устанавливаемых для габаритов труб. При длине, не доходящей до шести метров, допускается до десяти миллиметров припуска. Эту величину увеличивают в полтора раза при большей длине трубы и диаметре свыше 152 мм. При приблизительном расчете длины изделий предельный допуск может доходить до полуметра.

Для наружного диаметра горячекатаных труб до 219 мм допуски не должны превышать одного процента, при более высоких значениях допуск может оказаться выше на четверть.

Для толщины стенки горячедеформированной бесшовной трубы предельные допуски предусматриваются порядка десяти-пятнадцати процентов.

Преимущества и применение бесшовных стальных труб

Говоря о бесшовных металлических трубах, как правило, сразу указывают на высокую стоимость изделий, вызванную сложностью производственного процесса. Тем не менее, резкое повышение качества продукции, по сравнению со сварным трубопрокатом, не только окупает расходы, но и приносит значительные прибыли производителям ввиду высокой востребованности бесшовных труб.

Бесшовные трубы востребованы также в энергетической сфере, тяжелом машиностроении и химической промышленности

Поясняется же столь высокая востребованность, не исчезнувшая с распространением многочисленных разновидностей пластиковых труб:

  • исключительной прочностью изделий, обеспечиваемой толщиной стенок;
  • уникальным разнообразием сортамента, связанным не только с габаритными параметрами, но и с использованием различных производственных технологий и марок стали.

Бесшовными трубами заинтересованы многие отрасли экономики, которым важна, в первую очередь, особенная прочность продукции. Они применяются:

  • в энергетике. По бесшовным трубам осуществляется циркуляция теплоносителя в котле, а перегретый пар отводится к турбине;
  • в авиастроении. Этой отрасли требуются преимущественно прочнейшие и легкие особо тонкостенные изделия;
  • в химической промышленности. Транспортировка продукции данной отрасли должна гарантированно исключать возможность утечек, что и обеспечивается бесшовными стальными трубами;
  • в добыче, переработке и транспортировке газа и нефти. Не для магистральных трубопроводов, где обходятся стальными трубами, а в условиях рабочего давления в сотни атмосфер;
  • в пищевой промышленности. Востребованы безопасность и способность к соответствию санитарно-гигиеническим запросам, экологичность;
  • в гидравлических системах, где поршням и цилиндрам приходится сталкиваться с давлением в сотни атмосфер;
  • в строительстве. Колоссальные фермы, опоры и мачты возводятся с расчетом на многие десятилетия безупречной работы, а быстро собираемые и демонтируемые строительные леса позволяют существенно ускорить работы.

Бесшовными стальными трубами обеспечивается функционирование многих отраслей современной экономики. Несмотря на распространение многочисленных пластиковых изделий, бесшовная стальная продукция отличается высокой востребованностью, и речь о ее вытеснении с рынка в ближайшей перспективе не идет. Более того, прочностные характеристики, усиленные использованием различных добавок, делают бесшовные стальные трубы поистине незаменимыми во многих секторах хозяйственной деятельности, от авиастроения до энергетики.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: