7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бесшовная, стальная и цельнотянутая механическая труба

Содержание

Бесшовная, стальная и цельнотянутая механическая труба

Бесшовная труба — это настоящий продукт металлопроката, который не обладает продольным либо спиральным типом сварного шва либо какого-то другого вида соединения. В большинстве случаев во время созданиях таких деталей можно применять специальные станки — прокатное оборудование. Сам процесс их создания обладает названием — прокат на станках.

Труба бесшовная описывается полным отсутствием каких-либо элементов по соединению швов и дополнительных элементов.

Виды бесшовных труб

В зависимости от вида изготовления, можно различить сразу несколько разновидностей большого количество приборов. Это может быть горячекатаная, цельнотянутая, а также холоднокатаная труба.

Цельнотянутая труба обязана своим наименованием способу создания и характеристикам. Такое изделие практически не имеет швов и дополнительных стыков. Бесшовную можно отличить от других с помощью высокого показателя прочности, и используется она именно тогда, когда приходится иметь дело с высоким давлением или повышенными температурами. Оптимальными свойствами обладает стальная труба.

Цельнотянутые бесшовные следует отнести к особой разновидности толстостенных устройств. Создаются они при помощи специальной формы стали, по параметрам, которые обусловлены государственными правилами и нормами. Можно производить такие разновидности труб из различных типов цветных металлов.

Сферы использования

Горячекатаная продукция применяется в той области, где необходимо исключить возможность протечки рабочей среды.

Возможности их использования считаются почти безграничными. Бесшовная труба обладает большой популярностью в самых разных сферах жизни, а также отраслях многогранной деятельности людей. Так, туба горячекатаного типа используется в тракторостроении, автостроении, авиастроение и ещё во множестве количестве отраслей строительства машин.

Стальные горячекатаные типы изделий широко применяются в химической, а также нефтедобывающей промышленности, а также для предоставления разных типов коммунальных услуг. К примеру, бесшовная широко применяется для производства газопроводных и водопроводных материалов и для буровой и угольной промышленности. Бесшовная конструкция применяется для процесса транспортировки газа, пара и остальных веществ.

Труба горячекатная применяется для совершения транспортировки химических веществ или же воды. В большинстве случаев именно такая форма порта, как бесшовная, применяется в оборонной промышленности, вагоностроении, судостроении и в большом числе тяжёлых производств. Такой тип популярности обусловлен наивысшим качеством прочности бесшовных труб. Такие качественные характеристики этого материала связана лишь с отсутствием шва сварки.

Особенности металла

Цельный тип металлопроката, с высоким показателем надёжности и упругости, считается довольно стойким к воздействию на окружающую среду и применяется в технических сложных сферах производства, а также в сфере машиностроения.

Горячекатная сталь обладает высокой степенью износостойкости и применяется в тех областях, где создаются наиболее сложные условия для производства и использования.

Бесшовные формы, которые изготовлены из различного состава стали способны поддаваться разным типам металлообработки: клепанию, резке, сварке и большому числу других действий. Стальная труба заключает в себе высокую прочность.

В большинстве случаев горячекатный прокат может применяться в разных областях промышленности. Он обладает большой популярностью в виде конструкционной детали в строительстве или же может играть в различных механизмах роль вала для передачи общего вращения. Горячекатная сталь применяется в областях, где они считаются довольно рентабельной деталью, к примеру, в монолитно-каркасном строительстве.

Такой тип проката можно использовать в том случае, когда после расчётов стало понятно, что нагрузки в значительной степени превышают допустимую степень для функционирования со сварными элементами.

Процесс создания

  1. Распространенные способы изготовления труб — прессование, волочение, а также прокатка или же ковка металла.
  2. Процесс создания труб бесшовного типа промышленным методом происходят при помощи большого количества материалов. Это металлы либо их различные сплавы. Наличие того или иного металла в сплаве будет главным образом определять его будущее использование.
  3. Труба горячекатаная включает в себя большое число особенностей в процессе производства и различается от остальных особой сложностью в производстве.
  4. Цельнокатные стальные трубы бесшовного типа формируются в обязательном порядке с применением метода термической обработки.

Выпуск на рынок бесшовных холоднокатаных заготовок входит в сферу трубопрокатного изготовления. Такая отрасль производства включает в себя также производство горячекатных элементов. Любые способы изготовления таких типов зависеть от показателей температуры материалов в процессе обработки. Таким образом, холоднокатаные стальные трубы будут обрабатываться в холодном состоянии, перед этим над ним стоит произвести процесс горячего типа прокатки. Горячекатная поддаётся процессу прокатки лишь в горячей форме.

На большое количество предприятий нашей страны ввозятся новые материалы и устройства, которые помогают создать максимальную эффективность использования различного вида устройств, результатом работы которых и будут разные по диаметру детали.

Горячекатаное изделие может быть обработано при таком показателе температуры, который будет превышать оптимальный уровень рекристаллизации.

Различные способы производства позволяют добиться большого уровня прочности бесшовных труб в плане воздействия атмосферного давления, а также помогают сэкономить деньги, материал и время, которое придётся тратить на процесс создания.

Трубы стального типа начинают производиться в соответствии с государственными нормами и правилами. При этом можно всё время рассчитывать на их высокий показатель качества. Любая продукция обязана быть полностью сертифицированной и проверенной.

Бесшовная способна производиться при помощи легированных, углеродистых, высоколегированных и высокоуглеродистых разновидностей стали. В том случае, когда горячекатная труба создана из специальной углеродистой стали, она может выдерживать значительное давление до 16 Мпа.

На всех этапах создания продукции, трубы начинают проходить особый контроль качества и тестировать на общий уровень прочности согласно общим стандартам. Они способны быть подвергнуты большому числу проверок на ударную вязкость, сплющивание, а также загиб. В обязательном порядке должно проводиться особое тестирование химических компонентов.

Разновидности изделий

  1. Так как бесшовный тип труб обладает большой востребованностью на рынке, он получил собственное название в народе — литая. Так как для процесса её создания применяется литьё из специального металлического слитка. Такой вид почти не обладает продольными типами соединений.
  2. В зависимости от своих габаритов, бесшовная форма может заключать в себе различные меры длины.
  3. Для любой разновидности государственными нормами установленны определенные размеры. Так, если следовать общим стандартом, горячекатная труба в общем диаметре должна варьироваться от 25 до 700 мм (в наружном диаметре), в это время толщина стенки должна доходить до 2,5−75 мм. Производство деталей может происходить в определённом диапазоне от 4 до 12 мм.
  4. Цельнонатянутые трубы из стали в плане общего соотношения толщины стены к общему диаметру могут быть от шести до тринадцати миллиметров. Существует целых четыре разновидности, которые, в это время, также разделяются на четыре полноценные группы. Так, градация варьируется от буквы Б к Е. Группа Б характеризует формы, химические компоненты которых размерены. Их противоположностью становится группа Е. Такой вид изготавливается без использования термической обработки в соответствии с нормами документации.

На участке бесшовных труб наиболее прочными и качественными станут именно цельнотянутые.

Холоднодеформированные трубы из стали изготавливаются в соответствии со всеми государственными стандартами. Так, при соблюдении их, внешний диаметр трубы обязан варьироваться в пределах от 8 до 450 миллиметров. Общая толщина стен обязана доходить не больше 20 миллиметров. Мерная длина таких деталей будет варьироваться от четырёх с половиной и до десяти метров, немерная в этом случае будет составлять от 1,5 до 11,5 метров.

Читать еще:  Фуговальный станок: виды и принцип работы, преимущества и недостатки

Труба, которая не обладает швами, обладает большим числом разных модификаций. Так, главные отличия будут зависеть от марки стали, которая применяется во время создания, параметров стенок (толщина и длина). Всего для создания таких труб без швов стоит применять около десяти разных марок стали. Такой пёстрый состав помогает в любом случае подобрать наиболее подходящий вариант в соответствии с ситуацией и нуждами.

Горячекатаная может производиться с применением большого числа разных устройств. Все они способны заметно отличаться друг с другом как по общему размеру деталей, так и по способам их создания. В конечном счёте можно получить самые разные типы продукции.

Главные различия между бесшовными и другими трубами будут заключаться главным образом в особенности во внешних параметрах.

Бесшовный прокат получается после прокатки одного слитка металла с помощью специализированного устройства, которое помогает совершать процесс создания отверстий в центре одного слитка. Можно также применять и совершенно другой способ производства бесшовной продукции — высверливание отверстия внутри предмета цилиндрического формата.

Горячекатаная без швов в зависимости от диаметра стен, способна быть как толстостенной, так и тонкостенной. Размеры в этом случае будут изменяться в зависимости от внешнего диаметра.

Преимущества стальной бесшовной трубы

  1. Конечно, наибольшим преимуществом цельного металлопроката станет почти полное отсутствие швов на изделии, после чего они начинают становиться почти полностью неуязвимыми. Отсутствие главного сварочного шва способно повысить в несколько раз их показатель прочности и устойчивости к воздействию со стороны внешнего мира.
  2. Изделие, которое создаётся при помощи толстого листа металла, различается от других своим свойством антикорозийности. Но это также может негативно сказаться на отношение гибкости изделия во время осуществления работы по ремонту или монтажно-строительной работы. Также во время проведения монтажной работы стоит в обязательном порядке учитывать общий показатель диаметра применяемых горячедеформированных труб. Это считается очень важным, так как монтаж может не дать нужных пользователю эффектов.
  3. Также бесшовный тип может быть произведён из различных форм стали, отличается высоким показателем проводности тепла и невысоким уровнем температуры, который характеризует параметр линейного расширения.

Горячекатаная труба станет почти идеальным средством для создания коммуникаций. Используя различные формы соединений, можно создавать новые формы конструкций и построек.

Бесшовные трубы

Бесшовные труб отличаются от своих электросварных аналогов тем, что у них отсутствует соединительный шов. Благодаря этому бесшовные трубы имеют очень высокие показатели прочности и надежности и часто находят своё применение в таких отраслях, где от прочности материала может завесить безопасность человека.

Бесшовные трубы производятся из цельных стальных слитков, в которых в процессе производства формируются сквозные отверстия.

  • Бесшовные стальных трубы можно разделить на два вида по типу производства:
    1. Трубы бесшовные (горячекатаные) горячедеформированные (г/д) – их производство регулируется ГОСТ 8731-87 (технические условия) и ГОСТ 8732-78 (сортамент). Первым этапом производства горячедеформированных труб является прокат на стане заранее прогретых стальных слитков, прошитых в гильзы. Затем, на втором этапе, получившаяся труба-заготовка подогревается и прокатывается на редукционном стане. На третьем этапе бесшовная стальная труба нарезается, охлаждается и обрабатывается.
    2. Трубы бесшовные холоднодеформированные (х/д) – основной для их производства служат уже готовые горячедеформированные трубы. После обработки на горячем стане бесшовные трубы холоднодеформированные подвергаются дополнительной обработке-прокату на холодном стане. Правила и нормы их производства закреплены в ГОСТ 8734-74 (технические требования) и ГОСТ 8734-75 (сортамент)
  • По соотношению наружного диаметра трубы к толщине ее стенки бесшовные трубы подразделяются на 4 вида:
    1. Особотонкостенные трубы – при соотношении диаметра к стенке более 40, а так же трубы от 22мм в диаметре и толщиной стенки от 0.5 мм.
    2. Тонкостенные трубы – соотношение диаметра к стенке от 12,5 до 40, а так же трубы от 20мм в диаметре и толщиной стенки 1,5мм.
    3. Толстостенные трубы– соотношение диаметра к стенке от 6 до 12,5.
    4. Особотолстостенные трубы – соотношение диаметра к стенке 6 и меньше.
  • В зависимости от длины бесшовные трубы подразделяются на следующие виды:
    1. Бесшовные стальные трубы немерной длинны – от 1,5 до 11,5 м.
    2. Бесшовные стальные трубы мерной длинны — от 4,5 до 9 м. (при придельном допустимом отклонении в +10мм)
    3. Согласно ГОСТ 8734-75 при поступлении заказа от внешнеторговых организаций трубы могут быть изготовлены с мерной длинной от 4 до 9 м и с отклонением в рамках +10мм.
    4. Бесшовные стальные трубы кратной мерной длины – от 1,5 до 9м.

Если вы хотите купить бесшовные трубы, ознакомтесь с ценами на них в нашем каталоге продукции:

Труба цельнотянутая – идеальный товарищ, но не каждому по карману

Цельнотянутая труба – один из самых дорогих типов металлопроката, а все из-за сложностей производства. При этом такое изделие отличается повышенной надежностью и обязательно изготавливается в соответствии с государственными стандартами. В нашей статье мы уделим внимание характеристикам материала и подробно остановимся на процессе изготовления.

1 Достоинства и недостатки сплошной конструкции

Область использования таких труб довольно обширная, и все благодаря их неоспоримым достоинствам, о которых мы сейчас и поговорим. Отсутствие швов делает продукцию практически неуязвимой. Трубы отличаются небольшим линейным расширением, вызванным воздействием высоких температур, не боятся высокого давления, коррозионно-устойчивы. Степень теплопроводности зависит от металла, как правильно, она находится на высоком уровне.

Идеально гладкая внутренняя поверхность способствует лучшей пропускаемости. По сравнению со сварными конструкциями такие трубы имеют гораздо лучшие показатели прочности и устойчивости к внешнему воздействию. Их изготавливают из различных марок сталей, которые во многом определяют сферу использования. Существует множество вариаций соединения таких труб, нужный способ подбирается в зависимости от типа сооружения. При этом, чтобы конструкция получилась достаточно надежной, к монтажу предъявляются особые требования.

Скажем несколько слов и о недостатках. Толстостенные изделия обычно славятся высокими антикоррозионными свойствами, при этом страдает их гибкость, что может вызвать некоторые трудности при проведении ремонтно-строительных работ. К тому же, для их производства необходимо специальное дорогое оборудование, да и саму технологию простой назвать нельзя. Все это в сочетании с дорогими материалами негативно сказывается на себестоимости продукции, и в некоторых случаях ее использование попросту нецелесообразно.

2 Виды цельнотянутых труб – тонкие и толстые стенки

Классификация этого типа металлопроката проводится в зависимости от толщины стенки. Если она толще диаметра, то бесшовная труба относится к особо толстостенному типу. Также существует просто толстостенные, тонкостенные и особо тонкостенные элементы. В первом случае толщина металла стенки варьируется в пределах от 5 до 10 % диаметра, во втором – от 2,5 до 5 %, а в третьем не превышает 2,5 %. Кроме того, существуют обыкновенные, усиленные и легкие конструкции. Если необходимо изделие, отличающееся повышенной стойкостью к коррозии, то обратить внимание следует на усиленные элементы, а вот легкие прекрасно поддаются гибке.

Отличается и материал, из которого производят продукцию. Наиболее часто используются различные марки сталей, однако существуют трубы, изготовленные из иных сплавов и даже цветных металлов. Благодаря такому разнообразию каждый сможет подобрать товар в зависимости от цели. Кроме того, такие трубы могут производить по разным технологиям. Существуют горяче- и холоднокатаные изделия, и их главным сходством можно назвать отсутствие швов. А вот об особенностях изготовления и требованиях мы поговорим дальше.

3 Где пригодится изделие – многообразие сфер

Благодаря высоким прочностным показателям, эти трубы нашли свое применение во многих отраслях человеческой жизнедеятельности, но все же основным следует считать монтаж различных магистралей. Они используются в нефтяной и газовой промышленности для транспортировки топлива. А отсутствие сварных швов и абсолютно гладкая внутренняя поверхность делает их главными элементами трубопровода, по которому подается питьевая вода. Но если в коммунальной сфере можно использовать и иные типы полых изделий, то для транспортировки агрессивных веществ, подающихся под высоким давлением либо повышенных температурах, именно бесшовная труба будет выступать незаменимым элементом.

Читать еще:  Шнековый транспортёр: описание и устройство, разновидности, сферы применения

Однако на этом область применения еще не заканчивается. Без них трудно представить атомную промышленность. Изделия используются в машино-, авиа-, судо-, вагоно- и тракторостроении, где они прекрасно справляются с задачами вала передачи вращения и не только. Строительство, монтаж буровых вышек и угольных шахт – в этих нишах также необходимы цельнотянутые полые элементы. Их целесообразно применять в сложных эксплуатационных условиях, которые простой металл и сварочные швы могут не выдержать. Стоит сказать, что монолитные изделия нашли себя даже в тяжелой оборонной промышленности.

4 Требования стандартов к продукции

Все требования, предъявляемые к холоднодеформированной продукции. изложены подробно в ГОСТ 8734–75, и сейчас мы немного остановимся на них. Бесшовная труба такого типа выпускается мерной и немерной длины. В первом случае этот параметр находится в пределах от 1,5 до 11,5 м, во втором – 4,5–9м. Предельные отклонения составляют не более 10 мм. По требованию заказчика изделия мерной длины могут быть от 4 до 9 м, а предельные отклонения в этом случае остаются прежними. Трубы кратной мерной длины выпускаются от 1,5 до 9 м. Более подробно с размерами и предельными отклонениями изделия можно ознакомиться, заглянув в техническую документацию.

Обычно такая продукция изготавливается в соответствии с наружным диаметром и толщиной стенки. Но по требованию заказчика производители могут ориентироваться и на иные параметры, например, оба диаметра и разностенность, либо учитывать внутренний диаметр и толщину стенки. Также по желанию потребителя могут быть комбинированные предельные отклонения. Например, по толщине стенки изделие изготавливается повышенной точности, а вот по диаметру – обычной.

Производитель обязан следить, чтобы ни овальность, ни разностенность изделия не выводили его за пределы допустимых отклонений. В ГОСТ также приведены и значения возможной кривизны. Для труб диаметром до 8 мм она должна быть менее 3 мм. Причем с увеличением диаметра этот параметр наоборот уменьшается. А вот когда диаметр изделия находится в пределах от 8 до 10 мм, тогда максимально допустимая кривизна составляет всего 2 мм на метр длины. Если диаметр превышает 10 мм, то возможная кривизна и вовсе не должна быть более 1,5 мм.

Существует бесшовная труба специального назначения, выпускаемая в соответствии с ГОСТ 9941–81. Этот тип металлопроката также бывает мерной, кратной и немерной длины. Толщина стенки колеблется в пределах от 0,3 до 24 мм, а диаметр 5–250 мм. Допустимая кривизна зависит от параметров. Например, для труб диаметром свыше 5 мм и с толщиной металла от 0,5 мм этот показатель не может быть более 1 мм на метр. А вот у изделий, толщина стенок которых менее вышеуказанного значения, а диаметр больше 15 мм, кривизна может достигать 2 мм.

Края металлопроката обрезаются под углом 90° и не должны иметь дефектов. По требованию потребителя на концах изделий могут наноситься специальные фаски под сварку. При этом такое допускается только в случае, когда толщина металла превышает 5 мм.

Особые требования в этом случае предъявляются и к металлу изделия. Например, химический состав стали должен соответствовать ГОСТ 5632. Причем очень важно, чтобы доля вредных примесей, а именно серы, не превышала 0,02%. Согласно ГОСТ, изделия термически обрабатываются, однако по просьбе потребителя эту операцию можно не проводить. На поверхности не допускается наличие следующих дефектов: закаты, плены, рванины и трещины. Исключением выступают только трубы, не прошедшие зачистку. В этом случае на них могут присутствовать единичные плены, риски либо небольшие вмятины, но только при условии, что вышеуказанные дефекты не отразятся на толщине стенки и диаметре предмета.

Бесшовная труба такого качества по требованию заказчика должна свободно выдерживать гидравлическое давление. Более подробно нормы оговариваются в ГОСТ 3845. Также изделия могут проходить дополнительный контроль ультразвуком. А вот горячедеформированные трубы должны соответствовать нормам, оговоренным в ГОСТ 8732–78. В этой технической документации приведены таблицы с размерами изделий. Бесшовная горячедеформированная труба мерной и немерной длины выпускается от 4 000 до 125 000 мм. Если речь идет о длине, кратной мерной, то возможен небольшой припуск, не превышающий 5 мм на каждый рез. Предельные отклонения составляют +15 мм для изделий более 6000 мм и +10 мм в случае, когда труба короче указанной длины.

Овальность и разностенность пустотелого предмета не должны выводить за пределы нормы диаметр и толщину стенок. Рассмотрим значения допустимой кривизны. Этот параметр, как и в предыдущих случаях, зависит от толщины стенок элемента. Например, если она менее 20 мм, то этот параметр не может превышать 1,5 мм. Если толщина металла колеблется в пределах от 20 до 30 мм, то допустимой считается кривизна 2 мм. А вот для более толстостенных труб она может составлять даже 4 мм. Все приведенные значения соответствуют 1 м изделия.

5 Как проводятся испытания и проверка качества?

Бесшовная труба повышенного качества обязательно подвергается ряду испытаний, ведь в дальнейшем она будет частью весьма ответственных конструкций. Убедившись в том, что поверхность изделия не имеет никаких дефектов, с помощью специальных приборов измеряется длина, кривизна, овальность и диаметр полого предмета. Кроме того, обязательными являются испытания на растяжение, которые проводятся в соответствии с ГОСТ 10006–80. Определяют относительное удлинение и сужение элемента после разрыва, предел текучести материала и его временное сопротивление.

Еще бесшовная труба подвергается испытаниям на растяжение при повышенных температурах (ГОСТ 19040–81). В этом случае определяются характеристики материала при воздействии температур от 35 до 1200 °С. Эти элементы должны пройти и испытания гидравлическим давлением, в противном случае необходимо проводить контроль качества каждого изделия. В ГОСТ 17410 оговариваются условия проведения ультразвукового контроля. Если хотя бы по одному из показателей результаты неудовлетворительные, то проводят повторные испытания, но уже берется удвоенное количество образцов.

6 В чем состоит секрет производства?

Сперва рассмотрим технологический процесс изготовления горячекатаных труб. Следует отметить, что это производство состоит из нескольких этапов. В качестве сырья выступают специальные заготовки. Они могут быть кованными, катанными либо непрерывно литыми и даже слитками. Тип этого элемента влияет на качество и класс прочности готовой продукции. Сначала заготовки поступают на специальные станы либо прессы, где формируется гильза. Далее необходимо увеличить диаметр гильзы до нужного размера. На этом этапе проводится и выравнивание поверхности будущей трубы. После этого изделие поступает на специальный обкатный стан.

Затем трубы идут на стан непрерывной горячей прокатки, и в завершении следует этап холодной калибровки. При необходимости на изделие наносится резьба. Процесс формирования гильзы проходит на специальных станках, состоящих из грибовидных или конусных валков, вращающихся в одну сторону. Они располагаются в вертикальной плоскости и имеют небольшой наклон, всего несколько градусов. На заготовку, расположенную между осей, воздействуют вращательно-поступательные движения. В результате уменьшается ее сечение, а в осевой части образуется небольшое отверстие.

Чтобы увеличить диаметр, необходима специальная оправка. Она устанавливается между валами, и во время последующих проходов металлическая гильза уже насаживается на нее. С помощью направляющих линеек и непроводных роликов можно избежать смещения конструкции. Существуют различные автоматические установки, с помощью которых происходит корректировка диаметра. Работают они по следующему принципу: специальная оправка вставляется в калибр таким образом, чтобы между этими двумя частями был зазор, равный толщине стенки будущего изделия. Затем бесшовная труба подвергается прокатке. Причем каждый раз оправка разворачивается на 90°.

Читать еще:  Что измеряет и показывает вольтметр

Чтобы изделие поступило на оправку, опускается нижний ролик установки, и после того, как заготовка окажется на нужном месте, этот ролик занимает исходное положение. Таким образом труба возвращается в рабочую клеть для последующей операции. Теперь рассмотрим, как производится холоднодеформированная бесшовная труба. В качестве заготовки в этом случае также выступает горячекатаное изделие, просто оно нагревается до относительно небольших температур. Далее следует процесс волочения будущей трубы, во время которого она вытягивается, уменьшается толщина стенок и регулируется диаметр.

Эти элементы отличаются высоким качеством поверхности, что значительно расширяет область их применения. Чтобы добиться хороших антикоррозионных свойств, готовую трубу подвергают цинкованию. Благодаря тонкому слою цинка на поверхности металла появляется защитная пленка, препятствующая его контакту с кислородом и проникновению последнего вглубь. Обработанные таким образом изделия не нуждаются в дальнейшей покраске либо грунтовке.

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector