(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Применение бесшовные трубы стальные


Трубы стальные. Производство и применение

Стальная труба — основной элемент магистралей, доставляющих газ, нефть, воду, пар, химические вещества. Используется в ЖКХ, в разных отраслях промышленности. Сфера эксплуатации изделия не ограничивается устройством трубопроводов, оно широко применяется для возведения строительных конструкций, прокладки инженерных коммуникаций, производства передающих валов. Назначение трубы стальной определяется типом, техническими характеристиками и действующими ТУ, ГОСТ.

Классификация

Трубы стальные — изделия разной формы сечения, полые внутри. Это продукт массового (ГОСТ) и немассового (ТУ) промышленного производства металлопрокатных предприятий. Ввиду многообразия сортамента каждый завод имеет конкретную специализацию.

Приняты стандартные типы классификации стальных труб по следующим параметрам:

  • сечению;
  • технологии изготовления;
  • материалу;
  • линейному размеру;
  • толщине стенок;
  • покрытию;
  • диаметру;
  • отделке концов;
  • способу соединения;
  • классу;
  • применению;
  • жесткости;
  • точности производства.

Сечение

Основная классификация стальных труб — по сечению. Они могут быть круглые и профильные. Это главный параметр по стандартам, определяющий эксплуатационные характеристики, назначение, специализацию производителя. Профильное сечение бывает квадратным, прямоугольным, овальным, другой формы.

Технология изготовления

По методу изготовления стальные трубы подразделяются на электросварные, шовные, и бесшовные. При первом способе стальной лист прокатывается на гибочном станке, после чего сваривается по шву. Линия сварки бывает прямой или спиралевидной. За счет использования современных технологий потеря прочности по стыку минимизирована и составляет не более 15%.

Электросварные трубы могут быть круглые и профильные. Основное назначение: для устройства газопроводов и водопроводов, строительных конструкций.

Бесшовные трубы изготавливаются из стальных штанг. На специальном оборудовании методом горячего или холодного деформирования, цельнокатания - изделие формуется в заданную конфигурацию.

Для производства используются:

  • ковка;
  • прокатка;
  • прессование;
  • волочение;
  • высверливание;
  • литье;
  • фальцовка с обжатием.

Изделия, полученные таким способом, используются для трубопроводов с повышенными требованиями к прочности.

Класс

Следующий тип группирования — по классу:

  1. Бесшовные, произведенные по ГОСТ 8732-78 (деформирование горячее), ГОСТ 8734-75 (деформирование холодное), техническим условиям (спецназначение).
  2. Сварные — по ГОСТ 20295-85 (нефтегазопроводные), ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76 (с прямым швом), ГОСТ 8696-74 (со спиральным швом).
  3. Газоводопроводные ГОСТ 3262-75 (ВГП).
  4. Профильные по ГОСТ 8645-68 (с прямоугольной формой сечения), ГОСТ 8639-82 (с квадратной формой сечения), ГОСТ 8642-68, 8644-68 (сечение — овал).

Материал изготовления труб

Предпочтительный выбор материала для труб из стали зависит от способа производства и эксплуатационных требований.  Для трубопроводов с агрессивными веществами изделия изготовляются из стали с повышенной стойкостью к коррозии (низкоуглеродистой, нержавеющей) марок 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т. Углеродистая сталь ст3, ст10-20, ст17г1с-у используется для электросварных труб, ст20-10 — для горячедеформированных бесшовных, марки 20 — для холоднодеформированных.

Покрытие стальных труб

Разновидности покрытий для труб из стали, повышающие устойчивость к коррозии, улучшающие эксплуатационные свойства, продлевающие срок службы:

  • Цинковое, сформированное холодным или горячим способом.
  • Битумно-эпоксидная смесь.
  • Многослойный или экструдированный полиэтилен.
  • Цементно-песчаный состав.

Другие типы классификаций

Стальные трубы производятся в виде жесткого монолита или гибкого шланга: гофрированного, армированного, обычного. Шланги соединяются и наращиваются патрубками.

Подтипы арматуры по внешнему диаметру:

  • капиллярные: 0,3–4,8 мм;
  • наименьшие: 5–102 мм;
  • усредненные: 102–426 мм;
  • большие: более 426 мм.

По длине:

  • мерные;
  • немерные;
  • кратные мерной.

По толщине стенок:

  • особотонкие;
  • тонкостенные;
  • стандартные;
  • толстостенные;
  • особотолстые.

По точности изготовления:

  • обрезные со снятыми заусенцами;
  • обрезные.

По способу соединения:

  • сварочные;
  • фланцевые;
  • фитинговые.

По типу отделки концов:

  • со скосом, без скоса (для круглых);
  • нарезные;
  • с сужением, высаживанием, расширением конца;
  • без отделки.

Технические характеристики

Общие технические характеристики труб из стали по сортаменту:

  1. Диаметр внутренний в мм, Дв.
  2. Диаметр наружный в мм, Дн (по ГОСТ).
  3. Диаметр условного прохода в мм, Ду, DN (основной параметр для подбора запорной и соединительной арматуры).
  4. Длина трубы в м (по ГОСТ или ТУ).
  5. Толщина стенки в мм, S.
  6. Масса погонного метра в кг (по ГОСТ или ТУ, определяется наружным диаметром и толщиной стенки).
  7. Рабочее давление в МПа, Рраб — давление рабочей среды в трубопроводе, при котором сохраняются эксплуатационные свойства элементов конструкции.
  8. Давление условное в МПа, Ру (по ГОСТ или ТУ) — избыточное давление, которое должна выдерживать конструкция.
  9. Номинальное давление в МПа, PN — усредненный расчетный параметр давления внутренней среды, при котором должна сохраняться длительная работоспособность элементов трубопровода.
  10. Опрессовочное давление в МПа (пробное), Рпр — давление для проведения испытаний прочности в замкнутой системе труб.
  11. Манометрическое давление в МПа.
  12. Диапазон рабочих температур перемещаемой среды, условий эксплуатации в °С.
  13. Марка стали.
  14. Тип покрытия.

Параметры по давлению, диаметрам и характеристикам рабочей среды применимы к круглым видам изделий, предназначенных для возведения трубопроводов.  Для профильной арматуры используются — внешние габариты по сторонам в мм.

Преимущества и применение по видам

Бесшовные

Бесшовные стальные трубы характеризуются повышенной прочностью. Сфера применения круглых видов — трубопроводы:

  1. С большим рабочим давлением среды.
  2. С повышенными требованиями к герметичности.
  3. Со значительной толщиной стенок.
  4. Для газа и воды в ЖКХ.
  5. Для промышленной доставки нефти, химических веществ, пара.

Также такой тип арматуры используется в машиностроении (передаточные валы), строительстве (основы конструкций), в добывающей промышленности (скважины). Сферы применения бесшовных профильных труб будут представлены далее.

Преимущества бесшовных труб из стали:

  • Повышенная прочность по всей поверхности из-за отсутствия сварного шва, устойчивость к неблагоприятным воздействиям.
  • Низкий, однородный по изделию, температурный коэффициент линейного расширения.
  • Сохранение эксплуатационных характеристик при больших значениях давления рабочей среды и высоких температурах.

Электросварные

Электросварные трубы из стали обладают достаточной прочностью для широкого использования их в промышленности, ЖКХ, строительстве. Совершенные эксплуатационные характеристики сочетаются с более низкой ценой за погонный метр по сравнению с бесшовными аналогами.

Сферы применения круглых сварных труб:

  1. Трубопроводы разного назначения с рабочим давлением до 16 МПа.
  2. Возведение строительных конструкций.
  3. Ограждения, перила.
  4. Машиностроение.
  5. Производство мебели.
  6. Добыча полезных ископаемых.

Профильные

Профильные трубы из стали отличаются наличиями ребер жесткости, что придает им дополнительную прочность на изгиб. Поэтому основная область их применения — несущий элемент различных строительных, мебельных конструкций. При транспортировке и хранении они плотно прилегают друг к другу, без потерь объема складских помещений или ТС.

Наличие ребер жесткости позволяет уменьшить толщину стенок — изделия характеризуются еще и пониженным весом (по ГОСТ), расходом стали на изготовление и относительно невысокой себестоимостью. Сортамент этого типа очень обширен.

Применение профильных труб из стали:

  1. Строительство остовов зданий, конструкций.
  2. Производство мебели.
  3. Станкостроение.
  4. Машиностроение.
  5. Устройство ограждений и заборов.
  6. Возведение оранжерей, зимних садов, теплиц.
  7. Проведение инженерных коммуникаций.

Основные стандарты на трубы стальные

Основные действующие государственные нормативы по сортаменту:

Нормативы по ТУ производства и требованиям по изготовлению:

  1. ГОСТ 3262-75 «Трубы стальные водогазопроводные», ТУ.
  2. ГОСТ 10706-76 «Трубы стальные электросварные прямошовные», ТТ.
  3. ГОСТ 8733-74 «Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные», ТТ.
  4. ГОСТ 8731-74 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные», ТТ.
  5. ГОСТ 11068-81 «Трубы электросварные из коррозионно-стойкой стали», ТУ.
  6. ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке», ТУ.
  7. ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций», ТУ.
  8. ГОСТ 13663-86 «Трубы стальные профильные», ТТ.

Сортамент труб из стали

Бесшовная ГОСТ 8734-75

ГОСТ 8734-75 труба круглая бесшовная холоднодеформированная используется для строительства трубопроводов с повышенными требованиями к герметичности и прочности. Бывает особотонкостенной, тонкостенной, толстостенной, особотолстостенной. Стандарт регулирует параметры: толщину стенок, диаметр наружный, вес 1 пг. м, материал изготовления. Длина изделия может быть следующей: немерная в диапазоне 1,5–11,5 м; мерная; кратная мерной — 1,5–9 м.

Бесшовная ГОСТ 8732-78

ГОСТ 8732-78 труба бесшовная горячедеформированная круглая имеет назначение общее. В стандарте прописаны параметры: наружный диаметр, толщина стенок, длина, вес 1 пг. м, точность изготовления, марки материала. Требования к длине арматуры:

  • немерная, мерная: 4–12,5 м;
  • кратная мерной: в пределах немерной с запасом на все отрезы по 5 мм;
  • приблизительная: 4–12,5 м.

ВГП ГОСТ 3262-75

ГОСТ 3262-75 труба ВГП предназначена для устройства газо- и водопроводов. Выпускается мерной длины и немерной от 4 до 12 м. Диапазон наружных диаметров: 10–165 мм. Условное давление: 5,07 МПа. Вес погонного метра: 0,37–21,63 кг.

Разновидности по толщине стенок:

  • легкие: 1,8–4 мм;
  • ординарные: 2–4,5 мм;
  • усиленные: 2,5–5,5 мм.

Электросварная ГОСТ 10704-91

ГОСТ 10704-91 труба сварная с прямым швом производится мерной длины 6–12 м, по заказу — немерной, кратной мерной. Наружный диаметр: 10–1420 мм. Класс точности: обрезной, обрезной с заусенцами, без обработки. Материал изготовления: листовая сталь, с обозначением в маркировке «22ГЮ».

Профильная ГОСТ 8645-68 (86)

ГОСТ 8645-68 (86) труба профильная прямоугольного сечения изготавливается по бесшовной технологии (горячее или холодное деформирование) либо электросварной. Стандарт определяет материал (марку стали) и типоразмеры: длину изделия, сторон, толщину стенки.

Профильная ГОСТ 30245-2003

ГОСТ 30245-2003 труба профильная, в сечении прямоугольник, производится электросварным способом из стальных листов. После прокатки на гибочном оборудовании они свариваются по длине. Это шовное изделие. По ГОСТ максимальная длина 12 м. Более — на заказ.

Профильная ГОСТ 13663-86

ГОСТ 13663-86 труба профильная, общего назначения, форма сечения — квадрат, производится из углеродистой стали бесшовным или шовным методом. Стандарт определяет массу погонного метра по типоразмерам.

Профильная ГОСТ 8639-82

ГОСТ 8639-82 труба профильная, квадрат по сечению — бесшовное или шовное (электросварное) изделие. Стандарт регулирует сортамент: типоразмеры, толщину стенок, длину (мерную, кратную мерной, немерную). Наружные габариты профиля: 10–18 мм (стандарт), на заказ до 65 мм.

Производители в РФ

В Российской Федерации основные производители трубного металлопроката — предприятия компании ТМК («Трубная металлургическая компания»). Корпорация входит в лидирующую тройку мировых брендов по объемам поставок, которые осуществляются в более чем 80 стран.

Другие отечественные металлургические холдинги-гиганты:

  • Группа «ЧТПЗ» («Челябинский трубопрокатный завод»).
  • ОМК («Объединенная металлургическая компания»).

Этим трем объединениям принадлежат крупнейшие российские заводы, специализирующиеся на стальном трубопрокате:

  • «Северский трубный завод» (электросварные и горячекатаные трубы).
  • «Волжский трубный завод» (бесшовные и электросварные).
  • «Синарский трубный завод» (ТНП, для нефтегазовой промышленности, спецназначения).
  • «Таганрогский металлургический завод» (водогазопроводные, нефтегазовые) (все ТМК).
  • «Выксунский металлургический завод» (нефтегазовые, водогазопроводные, профильные, общего назначения) (ОМК).
  • «Альметьевский трубный завод» (электросварные) (ОМК).
  • «Первоуральский новотрубный завод» (все виды) (Группа «ЧТПЗ»).
  • «Челябинский трубопрокатный завод» (сварные, бесшовные) (Группа «ЧТПЗ»).

Стальные трубы в России также производят предприятия:

  • «Нефтекамский трубный завод».
  • «Череповецкий трубопрокатный завод».

Труба металлическая бесшовная: виды, характеристики и применение

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.

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.

  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.

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.

Преимущества бесшовной трубы перед другими видами

Бесшовная труба представляет собой цельное изделие металлопроката, не имеющего никаких швов вдоль изделия или по спирали. Зачастую для изготовления подобных изделий применяются специальные прокатные станки. Процедура производства называется прокатка на станках.

Современные технологические разработки становятся с годами более сложными и замысловатыми, требуют разнообразных качественных трубных соединений. Бесшовные трубы используются для упрочнения и обеспечения большей надежности разнообразных трубопроводных конструкций. Такие изделия имеют определенные преимущества перед сварными трубами. Об этих достоинствах пойдет речь в данной статье.

Содержание

Виды бесшовных труб Основные свойства Применение Классификация бесшовных труб Преимущества бесшовных труб

Виды бесшовных труб

Существует несколько основных разновидностей бесшовных изделий металлопроката, отличающихся по способу изготовления.

Бесшовные трубы могут быть:

  • Горячекатаные;
  • Цельнотянутые;
  • Холоднокатаные.

На цельнотянутых трубах отсутствуют любые стыки и швы. Название соответствует способу изготовления. Бесшовная труба отличается достаточно высокими характеристиками плотности и может применяться в ситуациях, когда давление или температура рабочей среды достаточно высокие. Стальные трубы наделены оптимальными для большинства случаев качественными характеристиками.

Цельнотянутые трубы имеют отношение к специальной категории толстостенных. Изготавливаются они из специальных типов стальных сплавов по параметрам, указанным в ГОСТах. Допускается изготовление подобных видов труб из цветных сплавов. Подобные материалы используются в ситуации, когда предусматривается необходимость транспортировки различных химических реагентов по оборудованным коммуникациям. Горячекатаный прокат широко используется при изготовлении криогенной техники.

Основные свойства

Бесшовные трубы считаются одним из наиболее значимых элементов производственных конструкций. Высокая надежность оборудованных магистралей гарантирована, благодаря отсутствию швов в трубах. Изделия достаточно хорошо переносят механическое воздействие, поскольку имеют очень высокие эксплуатационные характеристики.

Разнообразие изготавливаемой продукции обуславливает возможность расширения спектра применения изделий. На отечественном и зарубежном рынках металлопроката существует много видов бесшовных труб, отличающихся по конфигурации, габаритам, форме, а также материалам, из которых они изготовлены. В зависимости от разновидности сечения классифицируются квадратные, круглые или прямоугольные трубы.

Применение бесшовных горячекатаных труб требует достаточно высокой надежности, поэтому их делают максимально прочными.

По ширине стенок горячекатаные трубы делятся на:

  1. Толстостенные.
  2. Тонкостенные.

В толстостенных трубах толщина металлической прослойки достигает 12,5-40 мм. Тонкостенные металлические прослойки дстигают 6-12,5 мм. Точность наружного диаметра может быть обычная или повышенная.

Длина бесшовной трубы составляет от 4 до 12,5 м.

Горячедеформированные изделия изготавливаются из специальной углеродистой легированной стали. По этой причине продукция металлопроката наделена высокой устойчивостью к коррозии может использоваться в условиях взаимодействия с агрессивной химической средой.

Специалисты различают несколько основных классов бесшовных труб, различаемых по свойствам используемого металла:

  • С нормированием механических качеств;
  • Химической составляющей;
  • Механической и химической составляющей;
  • Корректировка химического состава на изделиях, не прошедших предварительную термическую обработку;
  • Без химического и механического нормирования.

Существует 5 основных групп горячекатаных изделий:

  • А – с корректировкой механических характеристик;
  • Б – с корректировкой химических характеристик;
  • В – с обязательной корректировкой химических и металлических характеристик;
  • Г – корректировка химической составляющей и контроль за механическими характеристиками на образцах;
  • Д – с корректировкой показателей устойчивости к гидравлическому давлению.

Разные классы бесшовных труб наделены индивидуальными техническими характеристиками и применяются там, где подобная специфика оптимальным образом соответствует эксплуатационным запросам пользователей. Например, толстостенные изделия используются для строительства водо- и газопроводных магистралей.

Бесшовные горячекатаные изделия зачастую используются в нефтегазовой промышленности, отрасли машиностроения, а также в коммунальном хозяйстве. Большая часть изготавливаемых в России и Белоруссии изделий металлопроката экспортируется из страны.

Бесшовные трубы, производимые из цельных металлических слитков, нельзя использовать для перевозки вредных веществ, пожароопасных материалов, для транспортировки горячей воды или пара.

Применение

Горячекатаные трубы повсеместно используются в тех отраслях, где нужно исключить вероятность протечки эксплуатируемой рабочей среды. Возможности применения таких изделий безграничны. Бесшовные изделия металлопроката применяются в самых разнообразных отраслях деятельности людей.

Отрасли применения:

  • Автопром;
  • Тракторостроение;
  • Авиация и т.д.

Стальные горячекатаные экземпляры достаточно широко применяются при добыче нефти и других химических реагентов. Благодаря таким изделиям в жилые помещения предоставляются коммунальные услуги. Бесшовные трубы применяются для проведения газа и водопровода, перемещения пара, газа и других полезных в промышленности веществ.

Классификация

Для удобства эксплуатации рассматриваемые изделия делятся на подкатегории:

  • Класс 1. К нему относятся горячедеформированные изделия для систем без повышенного давления, к которым не предъявляются высокие требования. Например, строительство ограждений, водопровода. Зачастую такие трубы весят немного;
  • 2 класс применяется в процессе оборудования магистральных трубопроводов. Изделия отличаются более высокими характеристиками прочности. Поэтому они подходят для возможной подачи различных жидкостей;
  • 3 класс производится из легированной стали. ГОСТ для таких изделий регламентируется наиболее строго. Такие трубы изготавливаются специально для возможности выдержать высокие нагрузки, большое давление, сохранять прежние эксплуатационные характеристики при повышении температуры рабочей среды. Трубы применяются для установки в печные трубопроводы или современные котловые отопительные агрегаты;
  • 4 класс считается высокопрочными трубами, зачастую используемыми для добычи нефтепродуктов в специальных бурильных устройствах, которые рассчитаны на повышенное давление внутри оборудованных магистралей;
  • 5 класс применяется в автомобильной промышленности и строительстве мостов. Почти все подъемные краны изготовлены из таких труб;
  • 6 класс – высокопрочные трубы с тонкими стенками. В производстве таких изделий используется хромоникелевая сталь. Вес конструкций может быть значительно понижен при использовании подобных технологий. Из подобных труб создаются поршни, подшипники и другие конструктивные элементы.

Трубы 6 класса также применяются в химической промышленности. Подобные изделия наделены достаточно высокими антикоррозийными качествами, они достаточно устойчивы к химическим воздействиям. Они имеют сравнительно небольшой вес. Это дает возможность переводить по таким трубам агрессивные вещества наподобие кислот, щелочей или всевозможных ядовитых газов.

Преимущества бесшовных труб

Рассмотрим основные достоинства, которыми наделены бесшовные трубы отечественного производства:

  • Надежность и достаточно высокая прочность. Поскольку подобные изделия вытягиваются из металлических заготовок, на них отсутствуют сварные швы или другие соединения. Следовательно, прочность таких изделий максимально высокая;
  • Термостойкость. Трубы достаточно устойчивы к высоким температурам, а также к очень низким;
  • Высокая продолжительность эксплуатационного периода;
  • Устойчивость к коррозии;
  • Некоторые изделия имеют сравнительно небольшой вес;
  • Могут производиться тонкостенные или толстостенные трубы.

Современные технологические разработки становятся все сложнее с каждым днем. Для того, чтобы все системы работали исправно, необходим качественный металлопрокат.

Производство и применение бесшовных стальных труб

Несмотря на то, что в последнее время многие коммуникационные сети монтируются из полимерных материалов, стальная бесшовная труба своих позиций практически не утратила. Ряд качеств, которые присущи данному материалу, делает ее незаменимой во многих случаях.

Ассортимент выпускаемых стальных труб достаточно значителен, но классифицировать их можно по следующим основным признакам.

По способу изготовления — различают следующие виды труб:

  • электросварные (прямой или спиральный шов),
  • бесшовные (горячедеформированные и холоднокатаные или теплодеформированные).

Бесшовные считаются более надежным материалом, при этом способ их производства никак не сказывается на качестве, а среди электросварных материалов выгодно отличаются трубы со спиральным швом.

Толщина стенки материала. В данном случае учитывается соотношение толщины и диаметра изделия.

Стандартами предусмотрена следующая классификация:

  • особо тонкостенные,
  • тонкостенные,
  • толстостенные,
  • особо толстостенные.

Способ изготовления в данном случае не имеет значения, можно приобрести холоднодеформированные тонкостенные трубы, а также и электросварные.

Кстати, классификация может существенно отличаться в зависимости от диаметра изделия. Так, например, трубы, диаметр которых меньше 20 мм, относятся к тонкостенным, если толщина составляет до 1,5 мм. Если этот показатель равняется 0,5 мм и менее, данная продукция причисляется к особо тонкостенным изделиям.

Поэтому для определения класса трубы, если это потребуется, желательно обратиться к специализированной литературе.

Наличие защитного покрытия. Существует несколько способов повышения устойчивости к коррозии, воздействию отрицательных температур. Согласно действующим стандартам для газоводопроводной, а также прямошовной электросварной трубы должно применяться оцинкование, что в прочем не делает невозможным его применения в производстве других видов труб.

Нами будет более подробно рассмотрена именно стальная труба бесшовная, которая не имеет антикоррозийного покрытия, в независимости от толщины ее стенки.

Для производства электросварных труб применяется плоская заготовка, которая сгибается, формируя тело изделия. Технология изготовления бесшовных материалов значительно отличается. В качестве заготовки применяется монолитная деталь цилиндрической формы — штанга. Подобное производство более сложно с технической стороны, именно это и считается причиной более высокой цены бесшовных труб.

Производственный процесс такого типа имеет следующие особенности:

  • Нагрев заготовки до температуры, несколько превышающей порог кристаллизации металла. Превышение обычно составляет 50-60 градусов. Деталь  приобретает пластичность, но не плавится.
  • На прошивочном прессе происходит получение пустотелого цилиндра из раскаленной заготовки.

Профессионалы называют такую деталь гильзой, она уже похожа на настоящую трубу, но до идеальной геометрической формы ей еще далеко. Поэтому для окончательного формирования применяют дополнительные способы обработки.

  • Придание правильной формы осуществляется при помощи вальцовки, труба приобретает необходимые размеры в процессе горячей деформации. В результате выравнивается толщина стенок трубы, ей придается правильная геометрическая форма, обеспечивается требуемый наружный диаметр.
  • Готовая труба бесшовная стальная подвергается быстрому охлаждению, путем погружения в воду, и окончательно калибруется, проходя через ряд вальцев.

Производство трубы методом горячего деформирования

Обработка завершается нарезкой на трубы стандартной длины, хотя стандарты допускают выпуск и немерных материалов.

Данная технология имеет два основных отличия.

Охлаждение осуществляется сразу после прохождения прошивочного стана, предварительная калибровка осуществляется в холодном состоянии.

Перед окончательной прогонкой через вальцы гильза подвергается отжигу, нагревается до температуры рекристаллизации металла. Данная операция позволяет снять внутренние напряжения и сделать сталь более вязкой, пластичной.

Все требования к изделиям и процессу производства описаны в соответствующих стандартах. Для выпуска различных видов труб необходимо учитывать следующие ГОСТы:

  • Холоднокатаные трубы изготавливают в соответствии с ГОСТ 8734-75
  • Основный документ для производителя, выпускающего горячедеформированные трубы — ГОСТ 8732-78.

Основные моменты, указанные в данных документах, регламентируют следующие требования.

ГОСТ 8732-78

Бесшовные горячедеформированные трубы могут иметь диаметр 20-550 мм. Толщина стенок не может быть меньшей 2,5мм, максимальная составляет 75 мм.

Длина труб может быть мерной или немерной, при этом диапазон для обоих случаев составляет 4-12,5 метров. Припуск на каждый рез не должен составлять больше 5 мм.

Допустимая величина изгиба изделия зависит от толщины стенки трубы.  Она составляет 1,5 мм для толщины до 20 мм, 2 мм для 20-30 мм и 4 мм для большей толщины.

Также трубы стальные бесшовные должны иметь диаметр, соответствующий техническому заданию, превышение показателей выше предельно допустимых не допускается.

ГОСТ 8734-75

Диаметр холоднокатаных труб может составлять 5-250 мм, толщина стенки варьируется в следующих пределах — 0,3-24 мм.

При этом стандартом установлена точная градация труб по размеру стенки:

  •  Особо толстостенными считаются трубы с соотношением диаметра к толщине меньше чем 6.
  •  Если этот параметр находится в пределах 12,5-6, это говорит о том, что перед вами толстостенная бесшовная труба.
  •  Соотношение 12,5-40 относит изделие в разряд тонкостенных.
  • Превышение данного показателя позволяет отнести трубу в группу особо тонкостенных.

Кроме того, стандарт определяет еще ряд дополнительных условий выпуска трубы.

Производство труб с показателями отношения диаметра и толщины, не входящие в данную градацию (больше или меньше), может осуществляться только после предварительного согласования всех технических условий на их изготовление.

Холоднодеформированная труба не может иметь кривизну любого участка большую, чем 3 мм (толщина стенки 4-8 мм), 2 мм (8-10 мм), 1,5 мм (более 10 мм) на каждый погонный метр.

Окончательный отжиг труб является обязательным этапом производства. Отказаться от него можно только по особой договоренности с заказчиком. Овальность и разностенность труб не должна превышать установленные нормативы.

Как видите, требования достаточно жесткие. Поэтому, если вы приобретаете бесшовные стальные трубы ГОСТ, это может служить неплохой гарантией качества.

Подобные трубы, в основном, применяются на наиболее ответственных участках, для которых надежность играет главную роль, а стоимость материала отходит на второй план.

  • Гидравлические системы. Элементы таких систем работают при значительном давлении, именно то, что стальные бесшовные трубы могут выдерживать большие нагрузки, и определило возможность их применения в данной сфере.
  • Производство различных видов энергии. Для теплообменников котлов большое значение имеет способность работать независимо не только от внутреннего избыточного давления, но и высокой окружающей температуры. Применение толстостенной бесшовной трубы позволяет эффективно решить вопрос работы устройств при экстремальных комбинированных нагрузках.

Стальная труба в теплообменниках

  • Добыча нефти и газа. Увеличение глубины бурения скважин требует применения самых надежных материалов для обсадки. Бесшовная труба способна выдержать давление пород, обеспечивает надежную работу при сдвижках грунта.
  • Химическая промышленность. В данной области применяются и толстостенные, и тонкостенные бесшовные трубы. Первые позволяют выдерживать значительное давление, вторые обеспечивают чистоту производства различных химических элементов и предотвращение утечек агрессивных жидкостей и газов.
  • Еще одна область применения тонкостенных труб — производство самолетов, кораблей, обычных автомобилей. Именно благодаря им удается значительно снизить вес техники, при этом, не жертвуя надежностью.

В принципе, особых отличий от монтажа электросварных труб не имеется, но учитывать ряд особенностей при монтаже систем с применением бесшовных материалов все-таки следует.

Применение резьбовых соединений ограничивается только для тонкостенных труб, нарезать нормальную резьбу на ней просто не позволит толщина стенки. В остальных случаях процесс нарезки резьбы облегчен отсутствием шва.

А тонкостенные стальные трубы на отопление могут соединяться исключительно газовой сваркой. Правда, в данном случае играет большую роль мастерство исполнителя. Многим профессионалам вполне по силам смонтировать систему и при помощи электрической сварки.

Сварка толстостенных труб должна осуществляться только после предварительной разделки кромок. Если не снять фаску, можно значительно ухудшить качество сварного соединения, металл просто не будет проварен полностью. Это приведет к общему уменьшению надежности трубопровода.

В этом случае применение газовой сварки неэффективно, варите электрической, при этом толщина электрода не должна быть меньше 4 мм.

Возможность сварки тонкостенных материалов ограничивается, в основном, умением сварщика, основную роль играет правильность подбора режима работы. Кроме того. большую роль играет и применяемое оборудование. Соединение бесшовных труб при помощи инверторного аппарата будет более качественным, данное устройство позволяет более точно установить и поддерживать сварочный ток.

На основании вышесказанного можно сделать следующий вывод. Если вам требуется гарантия качества трубопровода, стоит несколько поступиться стоимостью материала. Более дорогие бесшовные трубы, в итоге, учитывая надежность и рабочие характеристики, будут наиболее приемлемым вариантом, исходя из экономической целесообразности.

Бесшовные стальные трубы – применение и характеристики

Стальные трубы с тонкими стенками

Чем бесшовные стальные трубы отличаются от обычных? В первую очередь, методом производства. Существует следующая классификация трубопроводов, основанная на технологии производства:

  • Электросварные прямошовные изделия;
  • Электросварные изделия со спиральным швом;
  • Бесшовные горячедеформированные изделия;
  • Бесшовные холоднокатаные изделия.

В данной статье мы затронем последние два вида труб.

Технология производства

Бесшовные стальные трубы выполняются из штанги, монолитной и цилиндрической заготовок. При их производстве применяются следующие технологии:

  • Изготовление горячедеформированной стальной трубы. Материал помещается в раскаленную до температуры, на 50 градусов превышающей уровень рекристаллизации стали, печь. Заготовка становится более мягкой, эластичной. Она помещается на прошивной пресс, где ей придается цилиндрическая форма. При помощи специальных вальцов выполняется процедура горячей деформации за тем, чтобы изделие приобрело нужную форму и диаметры. При этом оно также растягивается в длину. Затем изделие погружается в воду, остывает и калибрируется. Готовая стальная труба нарезается на стандартные отрезки;
  • Изготовление холоднодеформированной стальной трубы. Первые манипуляции выполняются по описанной выше схеме. Но после остужения изделия все дальнейшие действия проводятся при относительно низких температурах. Перед завершающей калибровкой изделие отправляется на отжиг за тем, чтобы придать ему более высокие механические характеристики.

Горячедеформированные бесшовные стальные трубы

Рассмотрим сортамент и стандарты данных изделий. Они подразделяются на:

  • Горячедеформированные бесшовные стальные трубы. Выполняются согласно ГОСТ 8732-78. Сортамент включает в себя изделия с диаметром 20-550 мм. Максимальная толщина: 75 мм. Вес изделий самый разный, в зависимости от остальных показателей;
  • Холоднодеформированные бесшовные стальные трубы.  Выполняются согласно ГОСТ 8734-75. Сортамент включает в себя изделия с диаметром 5-250 мм. Данная продукция, согласно ГОСТ, подразделяется на 4 категории, различающиеся по толщине стенок. Трубы отличают наиболее тонкие стенки. И вес их ниже, чем вес горячедеформированной продукции.

Существуют специальные допуски, регулируемые толщину и диаметр изделий.

Холоднодеформированные бесшовные стальные трубы

Области использования бесшовной стальной продукции обусловлены ее потребительскими характеристиками:

  • На изделии отсутствует шов, что устраняет риск утечек;
  • Высочайшая прочность на разрыв;
  • Возможность отыскать изделия с толстыми стенками.

Кстати, заказать можно бесшовные трубы, не соответствующие стандартам, но соответствующие потребностям заказчика. Однако это довольно таки дорогое удовольствие.

Стальные бесшовные трубы большого диаметра

Итак, перечислим основные области, где используются бесшовные изделия:

  • Гидравлические системы;
  • Энергетика (в этой области востребована большая толщина стенок);
  •  Добыча нефти (в этой области востребована высокая стойкость изделий к внутреннему давлению);
  • Химическая промышленность (в этой области востребована невозможность утечек при эксплуатации рассматриваемых конструкций);
  • Авиационная и автомобильная промышленность, судостроение (здесь востребованная прочность изделий при их низком весе).

Высокая востребованность бесшовных труб объясняется именно особенностью их производства. Отсутствие шва — самое главное их преимущество перед сварным прокатом, поскольку даже при многоэтапной дефектоскопии и строгом контроле качества гарантировать герметичность сварного шва спустя несколько лет интенсивной эксплуатации невозможно. Тогда как для бесшовных труб риск протечки будет минимальным. Здесь доступны стальные бесшовные трубы по выгодным ценам.

Вышеописанное качество высоко ценится потребителями. Например, из бесшовной трубы изготавливают гидравлические цилиндры, которые используются в машиностроении (система подъема и опускания кузова самосвала и т.д.). Столь же высокие требования и к надежности теплосъемников в котлах — их тоже изготавливают из бесшовной толстостенной трубы. Что касается трубопроводов, то использование таких труб целесообразно только в случае повышенных требований к герметичности — к примеру, если рабочим веществом является едкая жидкость или токсичный газ или если среда движется под высоким давлением.

Как выполняется соединение бесшовных труб?

Отличаются прочностью на разрыв

Основным фактором при выборе технологии соединения изделий является толщина стенок. Очень тонкие стенки продукции вынуждают к довольно кропотливой работе. Если на изделии отсутствует катанная резьба, применяется технология газовой сварки.

В должных умениях,  знаниях и навыках данная работа может выполняться посредством электричества. Однако малейшая ошибка приведет к непоправимой порче дорогостоящей конструкции.

При наличии резьбы может выполняться резка на токарном оборудовании или вручную. При этом исключается опасность повредить шов в виду его отсутствия. Однако информация эта не касается работы с продукцией с очень тонкими стенками. При такой технологии слишком велика вероятность прорезать их насквозь.

Изделия с толстыми стенками можно варить исключительно после демонтажа фаски. Если данная рекомендация не будет выполнена, продукция потеряет в прочности. При этом используется электросварка с электродами не менее 4-ки. Использование газовой горелки исключается в виду ее слабой эффективности.

Заключение

Бесшовные стальные трубы наиболее часто применяются в каких-либо промышленных областях вследствие их высочайших эксплуатационных характеристик. Применение их в быту зачастую не является целесообразным, ведь при малых нагрузках не будет использована и четверть возможностей данных изделий, а потому исчезает смысл напрасно тратить деньги.

Область применения стальных труб

Сталь является одним из самых прочных материалов. Она представляет собой сплав железа и углерода с добавлением некоторых других элементов, придающих стали улучшенные свойства. Еще одним ценным качеством стали является ее пластичность. Эти характеристики сделали ее идеальным материалом для производства труб. А низкая стоимость и долговечность позволили этим трубам стать одними из самых востребованных. Сортамент стальных труб обычно составляют: круглая труба, профильная труба, электросварная труба, бесшовная, водогазопроводная труба и труба в изоляции.

По виду попеченного сечения выделяют стальные трубы круглые и профильные (квадратное, овальное, плоскоовальное, прямоугольное и др. сечения). По наличию покрытия стальные трубы можно разделить на оцинкованные и неоцинкованные. Покрытая цинком стальная труба не боится коррозии, а значит, она более долговечна, чем неоцинкованная. Еще более совершенными по прочности и устойчивости к коррозии являются трубы из стали с повышенным содержанием хрома.

Различают стальные трубы по наличию или отсутствию на них резьбы. По способу изготовления можно выделить:

- бесшовные стальные трубы (диаметр 1-620 мм); - стальные трубы из слитков и заготовок, получаемые путем прессования или прокатки; - сварные из листовой стали (диаметр 8-1620 мм);

- литые (50-1000 мм).

Отдельно можно выделить стальные трубы специального назначения, которые могут быть выполнены любым из вышеперечисленных способов, но иметь гораздо больший диаметр.

По диаметру стальных труб принято выделять три группы: - трубы малого наружного диаметра (не более 114 мм); - стальные трубы среднего наружного диаметра (от 114 до 480 мм);

- трубы большого диаметра (от 480 до 2500 мм и более).

Классы стальных труб

Выделяют шесть классов стальных труб. 1-й класс представляет собой газовые трубы и обычные железные трубы, изготовленные по стандартным нормам и применяющиеся для создания ограждений, в качестве опор, при прокладке кабелей, для локализованной подачи газообразных и жидких веществ.

Стальные трубы 2-го класса используются при транспортировке газа, нефти и воды по магистральным трубопроводам. При этом они одинаково хорошо справляются как с низким, так и с высоким давлением.

Стальные трубы 3-го класса применяются в условиях постоянной подверженности трубопроводов высоким температурам и при работе под давлением. Основными областями использования стальных труб этого класса являются химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая промышленности и ядерная техника.

4-й класс – это обсадные, вспомогательные и бурильные трубы, которые, в-основном, используются при освоении нефтяных месторождений.

Стальные трубы 5-го класса являются конструкционными и широко применяются в мебельном производстве, машиностроении и строительстве (буровые вышки, мостовые краны, опоры).

Трубы 6-го класса используются преимущественно в машиностроении. Из них изготавливают поршни, валы, резервуары и другие детали, испытывающие сильное давление.

В зависимости от того, какая марка стали была использована, выделяют несколько групп стальных труб. Группа А создается по ГОСТу 380-88 из сталей марок Ст2,  сталь Ст3, Ст4, относящихся к спокойным, полуспокойным и кипящим.

К группе Б относятся стальные трубы, которые производятся из сталей Ст1, Ст2, Ст4 по ГОСТам 380-94 и 4637-89. Для сталей марок 08, 10, 15, 20 применяется ГОСТ 1050-88. Также к этой группе относятся трубы из низколегированной стали марки 22ГЮ.

В группе В находятся стальные трубы, изготовляемые из сталей марок Ст1, Ст2, Ст4 по ГОСТу 380-94, стали 08, 10, 15, 20 по ГОСТу 1050-88 и Ст08Ю по ГОСТу 9045-93.

Отдельно можно выделить группу Д, в которую входят стальные трубы с установлением нормы испытательного гидравлического давления.

В компании «Черметком» вы можете приобрести необходимую трубную продукцию по ценам от производителя и получить исчерпывающие ответы на все вопросы, касающиеся изделий из стали. Для постоянных клиентов имеется система скидок и кредитов.

© Материалы сайта защищены законом об авторском праве. Публикация на других сайтах разрешена по согласованию, со ссылкой на первоисточник.


Смотрите также