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

Толстостенные трубы: характеристики и применение

Содержание

Толстостенные трубы: характеристики и применение

Труба толстостенная бесшовного типа предназначена для качественного движения газа и жидкости в трубопроводных системах. Изготавливаются такие трубы на основе стальных сплавов горячедеформированным или холоднодеформированным способом.

В отличие от труб сварного типа, бесшовные толстостенные конструкции способны выдерживать высокое давление рабочей среды, а благодаря невысокой стоимости их можно использовать практически в каждой сфере промышленности.

Ключевые характеристики толстостенных труб

Большинство существующих коммуникационных сетей сделаны на основе полимерных материалов, профильные толстостенные трубы из стали все равно распространены. Очень отличаются высокой прочностью и способны подавать жидкость под высоким давлением. Их изготавливают на основе высококачественной стали, часто применяются при производстве машин и судов.

Сталь — это материал, который устойчив по отношению к коррозии и воздействию химических составляющих. Если говорить о химическом составе сплавов, применяемых при производстве толстостенных конструкций, то он строго регламентируется нормами ГОСТ. Часто бесшовные стальные трубы изготавливаются с добавлением цветных металлов, а сортамент готовых изделий осуществляется по разным причинам.

Учитывается следующее:

  • способ изготовления;
  • толщина стен;
  • общие параметры готового изделия;
  • сфера применения;
  • форма сечения.

С учетом требуемых размеров изделия могут иметь длину от 0,5 до 12 метров. Сечение также может быть разным, а при устройстве трубопровода части скрепляются друг с другом муфтами.

Размеры изделия

Перейдем к более детальному рассмотрению. Толстостенные трубы из стали могут быть разных размеров. Но называться так могут лишь те, где есть определенные соответствие между величиной стенки и внешним диаметром. Данный коэффициент должен составлять от 0,5 до 1.

Размеры регулируются нормами ГОСТа. Документация содержит такие данные касательно стандартов:

  • сечение от 3,5 до 75 мм. Повышенная толщина стенки — это величина от 6 мм;
  • металлическая труба имеет длину от 4 до 12,5 м. Возможна погрешность в 5 мм.

ГОСТ допускает возможные отклонения как по длине, так и по массе, и внешнему диаметру. Они зависят от общих параметров изделия.

Классификация

С учетом всех характеристик трубопрокат подразделяется на четыре категории:

  • категория Б — толстостенные бесшовные трубы этого вида делают на основе стального сплава, его химический состав оптимальный. На конечном этапе производства качество жестко контролируется, и только потом готовый трубопрокат отправляют заказчикам;
  • категория В — изделия проходят предварительную термическую обработку;
  • категория Е — трубы не подвергаются закалке;
  • категория Д — представители этой категории на конечном этапе производства проходят гидравлическое тестирование.

Выбирая продукцию той или иной категории, обязательно нужно учитывать сферу их применения в будущем. Но все они обладают небольшим коэффициентом расширения, их обрабатывают антикоррозийным покрытием, кроме того, они хорошо переносят температурные перепады.

Также изделия могут иметь разные формы выпуска в зависимости от своего назначения:

  • труба профильная толстостенная — может быть как прямоугольной, так и квадратной, ее используют в качестве несущей опоры для больших строительных конструкций;
  • круглая — эти изделия применяют для движения агрессивных жидкостей под большим давлением, применяются в машиностроительной отрасли и для бурения;
  • овальная — входят в производственный цикл, где нужно быстро охладить жидкость.

Для строительных работ в основном используется трубопрокат на основе черной стали, а не нержавейки, поскольку в этом случае грунтовка и покраска будут проще.

Как уже упоминалось, при производстве труб применяются разные материалы. Так, медные конструкции используются для систем горячего водоснабжения, кондиционирования и подачи питьевой воды, поскольку никак не влияют на ее качество. Алюминиевые толстостенные трубы могут быть как профильными, так и круглой формы. Они обладают высокой инертностью и могут использоваться в следующих сферах:

  • химическая промышленность;
  • пищевое производство;
  • строительство (облеченные каркасы).

Методы производства бесшовных труб

При производстве сварных изделий применяют плоскую специальную заготовку, которая способна по окружности изгибаться и создавать форму трубы. Для производства бесшовных конструкций для заготовок используется цилиндрическая цельная деталь. Методов производства бесшовных труб есть два:

  • горячего деформирования;
  • холодного деформирования.

Метод горячего деформирования включает в себя такие этапы:

  • готовится заготовка;
  • греется металл;
  • заготовке придают нужную форму;
  • выполняется быстро охлаждение;
  • делается калибровка;
  • выполняется порезка.

Сначала заготовку следует разогреть до температуры, которая будет больше температуры порога кристаллизации материала. В итоге материал приобретает эластичность, но при этом не будет растекаться. Далее, заготовку отправляют на прошивочный пресс, где создается полый цилиндр из раскаленного металла.

Читать еще:  Станки для изготовления саморезов и материалы для производства крепёжных деталей, технология процесса

В процессе горячей деформации изделию придают нужную форму, а также придают ту или иную толщину стенкам. Затем заготовка опускается в воду для остывания. Проходя через вальцы, трубы калибруются. Изделие обрезается в зависимости от требований заказчика и с учетом правил ГОСТ.

Второй способ — метод холод деформирования заключается в том, что труба охлаждается после калибровки, также в охлажденном состоянии проводится и предварительная калибровка. А еще перед окончательной прогонкой сквозь вальцы изделие не предают отжигу, что убирает в металле внутреннее напряжение, благодаря чему он приобретает вязкость и эластичность.

Особенности соединения

Благодаря довольно толстым стенкам труб можно применять резьбовое их соединение. Процесс нарезки резьбы прост, поскольку сварочный стык отсутствует. Края при сварке рекомендуется заблаговременно разделить, обязательно потребуется фаска, что соединение было качественным.

Максимально крепким соединение является с использованием инверторного сварочного аппарата. Причем диаметр электрода должен быть как минимум 4 мм. Данный вид проката имеет хорошие показатели в плане эксплуатации, трубы гарантируют эффективную работу систем, их можно применять в разных видах промышленности.

Сферы применения

Толстостенные изделия на основе стали применяются в следующих отраслях:

  • постройка гидравлических систем;
  • нефте- и газодобывающая отрасль;
  • энергетика;
  • химическая отрасль;
  • судостроение;
  • авиастроение.

Если говорить о возведении гидравлических систем, то их отдельные части способны работать на максимально высоком давлении. Бесшовные толстостенные трубы обладают хорошим запасом прочности и ресурсов. Гидравлика используется в ряде узлов подъемных конструкций или машин, при сооружении станков, военной техники, инструментов и многого другого.

Толстостенные конструкции из стали просто незаменимы при добыче нефти, ведь когда происходит бурение скважин на большую глубину, материалы для обсадки должны быть качественными и надежными. Благодаря компактным размерам такой трубопровод способен обеспечить комфортную работу буровой станции даже при условии сдвигов подземной почвы, а его высокая прочность способна выдержать давление пород.

В энергетической отрасли при работе теплообменников очень важно, чтобы они могли работать независимо от того, насколько высокая температура окружающей среды и насколько высоко внутреннее давление. Стальные бесшовные конструкции также хорошо решают проблему бесперебойной работы приборов при высоких агрессивных нагрузках.

Активно применяются толстостенные конструкции в химической отрасли, ведь они способны предотвращать утечку газов и агрессивных жидкостей, выдерживают высокое давление и могут обеспечить безопасность движения ядовитых и токсичных элементов. Они часто используются в качестве лабораторного оборудования и при производстве медицинских инструментов.

В авиастроении и строительстве судов стальные трубы помогают значительно снизить конечные весовые показатели разных элементов. Ключевая задача конструктора — это сократить вес аппарата с целью улучшения аэродинамических показателей приборов. Материал должен быть небольшого веса и, вместе с тем иметь высокие эксплуатационные показатели. И бесшовные трубы соответствуют данным требованиям.

Итак, мы рассмотрели ключевые характеристики бесшовных стальных конструкций, особенности их производства и сферы применения.

Основные характеристики толстостенных труб: размеры и виды

Бесшовные трубы – это специальная разновидность трубопроката, изготавливаемого холоднодеформированным или горячедеформированным методом из сплавов стали разных марок. Бесшовные толстостенные трубы обеспечивают качественную подачу жидкости или газа в трубопроводной системе. Однородность металла по стенкам и отсутствие сварочного шва позволяют бесшовным трубам выдерживать повышенные, в отличие от сварных труб, давления рабочих сред, а относительно небольшая стоимость производства открывает путь к их широкому использованию практически в любой промышленной сфере.

Основные характеристики толстостенных труб

Невзирая на то, что современные сети коммуникаций сейчас сооружают из полимерных трубопроводов, стальные толстостенные трубы также пользуются огромной популярностью. Благодаря высокой прочности бесшовная труба используется для подачи жидкости под высоким давлением. Эти изделия делаются из стали высокого качества, поэтому применяются при изготовлении деталей для судов и машин.

Сталь устойчива к негативному воздействию химических веществ и коррозии. Химический состав сплава, используемый для изготовления толстостенных изделий, выбирается с учетом технических требований, регламентируемыми нормами ГОСТ. Также бесшовная труба с толстыми стенками может быть изготовлена с добавлением цветных металлов.

Сортамент готового трубопроката происходит по разным признакам. При этом учитываются следующие характеристики:

  • толщина стен;
  • метод изготовления;
  • форма сечения;
  • общий размер готового изделия;
  • сфера использования.

С учетом размеров ГОСТ, толстостенная труба может иметь длину 0,5-12 метров. Сечение – многоугольное, круглое или овальное. При устройстве трубопровода отдельные элементы крепятся друг с другом с помощью муфт.

Основные группы толстостенных труб, их классификация

Бесшовную трубу с толстыми стенками характеризует определенное соотношение наружного диаметра к заданной толщине стенок. Данный показатель колеблется в диапазоне 6-12,5 миллиметров. Если показатель менее 6 мм, то труба считается как особо толстостенная. С учетом технических характеристик трубопрокат имеет на 4 группы:

Бесшовная толстостенная труба группы «Б» изготавливается из стального сплава с нормальным химическим составом. На последнем этапе изготовления готовые изделия подвергаются жесткому контролю качества и лишь затем попадают к заказчику. Все профили из категории «В» предварительно проходят термообработку. Изделия категории «Е» не подвержены закалке. Особенность категории «Д» – на последнем этапе изготовления изделия подвергаются гидравлическому тестированию.

При выборе продукции нужно учитывать сферу дальнейшего использования. Все изделия имеют невысокий коэффициент расширения, подвергаются процедуре обработки антикоррозийным составом, а также отличаются высокой стойкостью к перепадам температур.

Сфера использования толстостенных труб

Стальные толстостенные трубы используются в таких областях промышленности:

  • сооружение гидравлических систем;
  • добыча газа и нефти;
  • энергетическое производство;
  • химическая промышленность;
  • авиа- и судостроение.

Сооружение гидравлических систем

Отдельные части гидравлических систем работают при максимально повышенном давлении. Толстостенные бесшовные стальные трубы имеют большой запас ресурсов и прочности, потому изделия – неизменный атрибут гидравлических инструментов, агрегатов, станков. Гидравлику применяют в определенных узлах подъемных механизмов, автомобилей, при изготовлении инструмента, в станкостроении, вооружении и военной технике.

Читать еще:  Патрон для сверлильного станка: виды, описание, преимущества и недостатки

Добыча газа и нефти

При бурении скважин на большой глубине появляется необходимость в надежных и качественных материалах для обсадки. Потому толстостенные трубы из стали – это незаменимое изделие для нефтедобывающей промышленности. Небольшие размеры трубопровода обеспечивают качественную работу буровой установки даже во время сдвигов подземной почвы. Высокая прочность может выдержать давление пород.

Энергетическое производство

Для теплообменников огромное значение имеет возможность работы вне зависимости от высоких температур окружающей среды и внутреннего повышенного давления. Использование стальной бесшовной трубы с толстыми стенками отлично решает вопрос бесперебойной эксплуатации устройств в условиях высоких агрессивных нагрузок.

Химическая отрасль

В химической отрасли активно применяют толстостенные бесшовные трубы. Они выдерживают повышенное давление, обеспечивают безопасное перемещение токсичных и ядовитых веществ, не допускают утечку агрессивных жидкостей и газов. Трубы с толстой стенкой в химической промышленности – это элементы медицинских инструментов и лабораторного оборудования.

Авиастроение и судостроение

Стальная толстостенная труба в авиастроении и судостроении дает возможность свести к минимуму конечные весовые показатели различных элементов. Главной задачей авиаконструкторов является уменьшение веса аппаратов для повышения аэродинамических свойств техники, надежность всех систем самолета и безопасность полетов. Материалы обязаны иметь высокие эксплуатационные свойства вместе с малым весом. Бесшовные стальные трубы соответствуют всем этим требованиям, потому широко используются в авиастроении и судостроении.

Нормативные документы и стандарты

Процесс производства толстостенных стальных труб регламентируется необходимыми нормативами. Требования к методу изготовления, размерам, виду четко указаны в государственных стандартах. С учетом от способа изготовления используют различные стандарты.

Горячедеформированные трубы из стали ГОСТ-8732 78

Данный документ является главным для изготовления горячедеформированных стальных толстостенных труб бесшовного типа. Согласно этому ГОСТ, диаметр готовых изделий колеблется в диапазоне 20-550 миллиметров. При этом толщина стен изделия не меньше 2,5 миллиметров, но не больше 75 миллиметров. Размеры могут быть немерными или мерными. Максимальный размер длины отдельного элемента может быть 12,5 метров. Допуск на резку – не больше 5 миллиметров.

При определении нужного диаметра следят, чтобы эта величина соответствовала требуемому техническому заданию. Превышение величины выше допустимых пределов по ГОСТ запрещается.

Возможная величина изгиба будет зависеть от толщины стен трубопроката. Если эта величина составляет меньше 20 миллиметров, то размер изгиба – не больше 1,5 миллиметров. При толщине стен изделия от 30 миллиметров возможная величина изгиба — до 2 миллиметров.

Холодное деформирование стальных труб ГОСТ-8734 75

Это главный документ при изготовлении способом холодного деформирования. Согласно этому документу, толщина стенок готового изделия колеблется в диапазоне 0,3-24 миллиметров при диаметре 5-240 миллиметров. Если толщина и диаметр не соответствуют этим размерам, то изготовление таких изделий происходит после предварительного уточнения всех технических условий между заказчиком и производителем. Для труб, толщина стен которых колеблется в диапазоне 4-8 миллиметров, возможно увеличение размера на 1 миллиметр (на один метр длины).

Профиля во время изготовления подвержены отжигу. Это обязательный процесс для толстостенных труб согласно ГОСТ, но заказчик, если потребуется, может отказаться от этой обработки.

Метод изготовления толстостенных стальных бесшовных труб

Во время изготовления сварных изделий применяется специальная плоская заготовка, она изгибается по окружности и создает тело изделия. В варианте с бесшовным изделием в роли заготовки применяется цельная деталь цилиндрической формы. Изделия изготавливают несколькими методами.

Способ горячего деформирования

Способ горячего деформирования имеет определенные особенности. Метод изготовления:

  • Подготовка заготовки.
  • Разогрев материала.
  • Придание нужной формы заготовке.
  • Быстрое охлаждение.
  • Калибровка.
  • Порезка.

На начальном этапе заготовку разогревают до температуры, которая превышает порог кристаллизации стали. В итоге деталь становится эластичной, но не растекается. Затем заготовка проходит на прошивочный пресс, на котором из раскаленного металла сознают полый цилиндр.

Во время горячей деформации будущему изделию придают нужную форму и задают необходимую толщину стенок. После заготовку быстро опускают в воду для остывания. Перемещаясь через ряд вальцов, труба подвергается калибровке. Обрезают изделие согласно пожеланиям заказчика, но учитывая правила ГОСТ.

Способ холодного деформирования

Этот способ имеет ряд отличий от горячего метода изготовления. Главное из них состоит в том, что охлаждение изделия происходит после прохождения калибровки, а предварительная калибровка делается в охлажденном состоянии. Перед последней прогонкой через вальцы заготовка не подвержена отжигу. Это убирает внутреннее напряжение в металле, он становится максимально вязким и эластичным.

Особенности соединения

Довольно толстые стенки изделий дают возможность использовать резьбовое соединение. Процедура нарезания резьбы происходит легче по причине отсутствия сварочного стыка.

Во время сварки толстостенных стальных труб желательно заранее разделить края. Также обязательно нужно сделать фаску. Иначе качество сварочного соединения будет некачественным.

Соединение толстостенных труб с применением инверторного сварочного агрегата является максимально крепким. Причем следят, чтобы диаметр электрода был не меньше 4 миллиметров. Стальные бесшовные толстостенные трубы имеют отличные эксплуатационные показатели и обеспечивают эффективную работу любой системы. Потому эти изделия широко применяются в разных сферах промышленного производства.

Виды толстостенных труб – их производство и применение

Толстостенная трубная продукция применяется там, где предполагаются условия эксплуатации в экстремальном режиме. На некоторых видах производств на трубопроводы оказывается повышенное давление изнутри и снаружи. Изделия толстостенные имеют ряд особых качеств, что выделяет их из общего ассортимента выпускаемых труб.

Читать еще:  Оборудование для производства пеллет в домашних условиях

Часто данная продукция используется при прокладке магистралей для транспортировки опасных химических жидкостей. Как понятно из названия, труба толстостенная представляет собой изделие с толстыми стенками.

Параметры труб с большой толщиной стен

Характеристики такой продукции, как труба стальная толстостенная, не ограничиваются одной толщиной стенок. При описании изделий указывается коэффициент соотношения между двумя параметрами – наружным диаметром и величиной стенки. В итоге к толстостенным трубам принято относить изделия, у которых данный показатель находится в пределе от 0,5 до 1.

Размеры трубной продукции с толстыми стенками регулируются нормативным документом – ГОСТом 8732-78. В нем имеются данные относительно стандартных параметров сечения изделий, их длины и величины стенок. Последний размер может колебаться в пределе от 3,5 до 75 миллиметров.

Изделиями, имеющими повышенную толщину стенок, считается металлопрокат, у которого она составляет не меньше 6 миллиметров. Металлические трубы выпускают немерной длины, равной от 4 до 12,5 метров с 5-миллиметровой погрешностью. Также их длина бывает мерной и кратной – от 1,5 до 9 метров при 15-миллиметровой допустимой величине отклонений.

В ГОСТе имеются данные о возможных погрешностях не только по длине изделий, но и по внешнему диаметру и по весу. Размер допусков зависит от того, какие параметры имеет труба.

Технологии изготовления трубной продукции

Сырьем для толстостенных труб является нержавеющая и черная сталь, а также отдельные ее сорта этого материала, поскольку они меньше всего поддаются коррозийным процессам

Труба стальная толстостенная бесшовная согласно ГОСТу 8732-78 относится к горячекатаным изделиям. Благодаря отсутствию на ее поверхности стыков, значительно возрастает прочность продукции и сопротивляемость высокому давлению.

Для обустройства трубопровода используется следующая технология:

  1. Штангу, представляющую собой цельную цилиндрическую заготовку, нагревают до пластичного состояния, но чтобы не была достигнута температура плавления.
  2. На прошивном стане из нее делают изделие полой формы.
  3. Его перемещают на вальцы, где подвергают раскатыванию и вытягиванию, пока не будет достигнуты заданные параметры, касающиеся диаметра и толщины стенки.
  4. Готовую продукцию охлаждают и нарезают.

Труба, производимая по холоднокатаной технологии, описывается в ГОСТе 9941-81. Данный способ изготовления придает стальным изделиям большую точность размеров и устойчивость к вертикальным нагрузкам. В процессе производства вальцовке подвергается охлажденная заготовка.

Но в данном случае при создании металлического изделия возникает остаточное напряжение, которое может стать центром будущей деформации. По этой причине готовую продукцию подвергают отжигу.

Разные формы сечения трубного проката

Во многом применение толстостенных труб зависит от формы сечения металлопроката:

  • круглые изделия – используются для перемещения агрессивных жидких веществ под высоким давлением, также их задействуют в машиностроении и для бурения;
  • овальная продукция — участвует в производственных циклах, где необходимо быстро охлаждать жидкость;
  • профильные изделия – имеют квадратное или прямоугольное сечение, используются в качестве опорных элементов в строительных конструкциях, имеющих большой вес.

Чаще всего в строительстве задействуют трубы из черной стали, поскольку их дешевле грунтовать и красить.

ГОСТ допускает выпуск труб толстостенных из других материалов. Изделия из меди предназначаются для обустройства систем водоподачи, горячего водоснабжения и кондиционирования. Трубы круглые и профильные из алюминия применяют в пищевой и химической отрасли, при постройке облеченных каркасов.

Толстостенные трубы: характеристики и применение

+7 (343) 345-11-23

Наши филиалы

Какой металл Вас интересует?

Что такое труба толстостенная: параметры, технология производства

Подробности Категория: Избранные статьи Опубликовано: 05.08.2019 05:42 Автор: ТД АртМеталлУрал Просмотров: 286

Главной особенностью конструкции толстостенной трубы, вытекающей из названия, является большая толщина стенок. Вообще трубы из стали по размеру сечения подразделяют на 2 группы — толстостенные и тонкостенные.

Для причисления изделия к какой-либо из этих групп понадобится сравнить толщину его стенки с его же диаметром. Труба, чей диаметр превышает 1 м, тогда как толщина стенки равна 5 мм, не может быть отнесена к толстостенным, однако аналогичная толщина стенки в случае диаметра трубы 12 мм будет основанием для отнесения её к означенной категории

По данной причине были созданы ГОСТ 8732-78 и 8734-75. В соответствии с ними, толстостенными считаются трубы, у которых отношение диаметра к толщине стенки составляет от 6 до 12,5. Потребность в наличии двух ГОСТов появилась из-за производства таких труб в рамках двух технологий: горячей и холодной деформации.

В ГОСТ 8732 также указана длина трубы толстостенной. К этой группе изделий может относиться труба ГОСТ 8732 с толстой стенкой, имеющая немерную длину 4-12,5 метра либо приблизительную длину (может быть мерной либо кратной мерной). Каждая из этих категорий длины может соответственно ГОСТ быть в диапазоне 4-12,5 метра, однако по личной договорённости возможно производство с индивидуальными размерами.

Оформляя заказ, можно определить такие параметры трубы:

  • Длина, которая бывает в т. ч. примерной.
  • Толщина трубной стенки (бывает более 1,6 см).

Труба толстостенная изготовляется из стали по технологии деформации горячим либо холодным способом. Все эти трубы относятся к бесшовным. Производственная технология горячей деформации включает следующие этапы:

  • Как заготовку используют брусок цилиндрической формы.
  • Заготовка раскаляется в печи, там она доводится до пластичного состояния.
  • Размягчённая заготовка пропускается через специальный стан. Вследствие этого она обретает трубообразную форму.
  • Труба стальная с толстой стенкой раскатывается с помощью специального оборудования, что позволяет получить необходимые значения толщины стенки и наружного диаметра.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector