Бесшовная труба: производство, применение и характеристики

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.

Читайте также:
Белые обои примеры дизайна на 75 фото в интерьере

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.

Труба стальная бесшовная: технология производства и особенности применения

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

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

Как производят бесшовные трубы

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

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

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

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

Труба стальная бесшовная горячедеформированная производится путем выполнения нескольких технологических операций.

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

Один из способов производства бесшовных труб — метод горячей прокатки

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

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

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

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

Трубы, формируемые в холодном виде, называются холоднокатаными

Классификация бесшовных стальных труб

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

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

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

  • мерную – 4,5 – 9 м;
  • немерную – 1,5 — 11,5 м;
  • кратную мерной – 1,5 – 9 м, прибавляя пятимиллиметровый припуск на каждый рез.
Читайте также:
Дизайн черно-белой кухни

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

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

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

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

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

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

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

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

Бесшовные трубы используются при строительстве масштабных объектов

Диаметр стальных труб может быть:

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

Как определить массу бесшовной трубы

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

  • массы;
  • длины;
  • наружного диаметра.

Для горячекатаной продукции величина:

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

Вес закупаемой партии трубного проката исчисляется, исходя из замеров:

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества и применение бесшовных стальных труб

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

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

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

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

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

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

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

Бесшовные трубы – производство и применение

Бесшовные трубы – это продукт, с которым мы опосредованно имеем дело постоянно: когда открываем воду на кухне (водопроводные трубы – бесшовны), когда зажигаем газ (трубы в газопроводах высокого давления – тоже без швов). Даже покупки домой в пластиковых пакетах, мы несем благодаря им же, поскольку синтез полиэтилена происходит под высоким давлением и невозможен без подачи различных компонентов по бесшовным трубам.

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

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

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

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

О пользе гонки вооружений

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества бесшовных туб

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

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

Как делают горячекатаные трубы?

Производство горячекатаных (их еще называют горячедеформированными) бесшовных труб осталось в принципе таким же, как и в XIX веке. Круглая заготовка подвергается воздействию валков, после которого в ее осевой части образуется небольшое отверстие.

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

Читайте также:
Акриловый вкладыш ванна в ванной как установить

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

Холодная прокатка – в чем суть?

Горячеформированные бесшовные трубы выступают как заготовки для холоднокатаных бесшовные трубы и проходят тщательный отбор. Чтобы придать металлу необходимые свойства, его подвергают отжигу и обрабатывают (протравливают) кислотой, затем очищают щелочным раствором и просушивают. Кроме того, стальная труба омедняется либо фосфатируется, что улучшает свойства готовой продукции.

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

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

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

По длине холоднодеформированные трубы бывают

мерными (4,5–9 м),

кратными мерным (1,5–11,5 м)

немерными

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

особо тонкостенные – с отношением диаметр/стенка больше 50

тонкостенные – с отношением от 20,1 до 50

нормальные – с отношением от 20 до 9,1

толстостенные – с соотношением в диапазоне 5,5 — 9

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

Преимущества холоднокатаных труб

Холоднокатанные трубы могут выдерживать огромное (до нескольких тысяч атмосфер) давление, что позволяет использовать их при производстве не только вооружений, но и трубопроводов высокого давления, при монтаже тепловых и атомных электростанций. Требования в прочности горячекатаных труб гораздо скромнее – они должны держать давление до 200 атмосфер и использоваться могут в огромном большинстве случаев – в том числе и городских трубопроводах, двигателях внутреннего сгорания и т.д.

Прочность, состав, свойства и ГОСТы

В России бесшовные трубы по степени прочности условно делятся на 6 классов, а именно:

1 класс — трубы пригодны для прокачки жидких и газообразных веществ при низком давлении или в поливных системах. Из них могут также сооружаться строительные леса, ограждения и т. п.

2 класс — такие трубы можно использовать в трубопроводах низкого и среднего давления, для транспортировки газа, воды и нефтепродуктов малой вязкости.

3 класс — изделия для работы в условиях высоких давлений и температур: в котлах отопления, в установках нефтяного крекинга, в трубопроводах на АЭС.

4 класс — толстостенные трубы, выдерживающие большую нагрузку на скручивание. Используются при буровых работах , эксплуатации нефтяных месторождений и пр.

5 класс – трубы, предназначенные для используется в транспортном машиностроении: при производстве вагонов, автомобилей, мостовых кранов, буровых вышек.

6 класс – трубы-заготовки для изготовления подшипников, цилиндров насосов и т. п.

Кроме того, по предпочтительным параметрам ГОСТ 8731 делит трубную продукцию на несколько групп – A, Б, В, Г и Д.

Каждая из этих групп изготавливается из определенных марок сталей. У одних групп нормируется химический состав стали, у других – механические свойства готового изделия, а у “Д” – гидравлическое испытательное давление.

Группа

Параметры

ГОСТ на сталь

Сталь

Класс прочности

Трубы с нормированными механическими свойствами

Бесшовная труба: производство, применение и характеристики

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Виды бесшовных труб, их применение

Бесшовные трубы относятся к изделиям металлопроката, специфика изготовления которых подразумевает полное отсутствие любых соединений по всей длине. Технологический процесс требует использования специально разработанных прокатных станков, по этой причине производство бесшовных труб без применения научной терминологии называют просто «прокатка». Бесшовные металлические изделия продолжают пользоваться популярностью на рынке, несмотря на высокий спрос труб, изготовленных из полимерных материалов. Стальные трубы в определенных ситуациях по-прежнему остаются незаменимыми.

Содержание

Виды бесшовных труб

В основном бесшовные трубы классифицируются по длине:

  • Мерные;
  • Немерные;
  • Кратные какой-либо мерной длине.

В соответствии с утвержденным ГОСТом бесшовные трубы могут подразделяться по таким размерам:

  • Сечение горячекатаных труб составляет от 25 до 700 мм, толщина металла – от 2,5 до 75 мм;
  • Немерные детали – от 4 до 12 м;
  • Холоднотянутые – 8-450 мм с толщиной прослойки 20 мм;
  • Бесшовные холоднотянутые трубы изготавливаются длиной от 4,5 до 9 м.

Цельнотянутые трубы тоже делятся на 4 главных категории, которые можно разделить на 4 подгруппы. Такие изделия отличаются высокой надежностью и прочностью, поскольку создаются из литых металлических заготовок. В процессе производства в монолитной раскаленной заготовке делается отверстие с определенными показателями сечения. Следует также принимать во внимание, что толщина металлической прослойки в цельнотянутых стальных трубах составляет 6-13 мм.

Читайте также:
Белая плитка в ванной (66 фото): глянцевый кафель на пол и матовые керамические покрытия под кирпич, чёрно-белый дизайн ванной комнаты

Также бесшовные трубы можно поделить по маркам стали, из которой они изготовлены. Для изготовления бесшовного металлопроката сегодня применяются около десятка марок стали.

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы могут быть изготовлены несколькими способами:

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

Этот процесс выполняется только на специально оборудованных промышленных объектах с применением материалов различных марок, а также некоторых сплавов. Разновидность материала, применяемого в процессе производства, обуславливается конечным предназначением трубы. Обязательным условием в процессе изготовления бесшовных цельнокатаных труб считается предварительная термическая обработка.

На больших металлургических комбинатах оборудуются специализированные цеха, где выполняется прокатка заготовок для холоднокатаных бесшовных труб. Разница в технологиях изготовления состоит в температуре, при которой выполняется термическая обработка.

Холоднокатаная технология подразумевает обработку металлических заготовок после того, как они остынут. Горячекатаные трубы обрабатываются только в раскаленном состоянии. Современные производственные цеха комплектуются высококачественной техникой, позволяющей изготавливать бесшовные изделия любого диаметра с индивидуальным подходом к определению специфики прокатки. В соответствии с технологией при изготовлении горячекатаных труб поддерживается температура, при которой не будет активизироваться процесс рекристаллизации.

Каждый технологический процесс на предприятии выполняется в строгом соответствии с действующими ГОСТами, поэтому производители вынуждены поддерживать качество своей продукции на достаточно высоком уровне. Каждый завод должен иметь сертификат, подтверждающий соответствие труб установленным государственным стандартам качества.

Горячее и холодное деформирование

Как изготавливают металлические трубы с применением методики горячей прокатки? Технологический процесс подразумевает определенные финансовые затраты, по этой причине стоимость этих труб в итоге оказывается весьма внушительной.

Первые этапы подразумевают выполнение подготовительных работ. Заготовка представляет собой элемент с проделанной полостью стандартной длины и сечения. В качестве материала для изготовления применяется специальная марка стали.

Процесс горячего деформирования имеет такие особенности:

  • Перед прокаткой заготовка раскаляется до температуры не доходящей до начала процесса кристаллизации металла с допустимым превышением в 50-60 градусов. Заготовка становится более пластичной, но все-еще сохраняет свою форму и не плавится;
  • На следующем этапе выполняется образование гильзы, изготавливаемой при помощи специальной сверлильной установки, способной пробурить в заготовке отверстие необходимого диаметра и глубины. Прошивочный пресс позволяет получить готовый пустотелый цилиндр из предварительно раскаленной металлической заготовки. Однако это изделие только напоминает трубу по визуальным характеристикам;
  • В процессе прокатки гильза размещается на специальном станке оборудованном несколькими валиками. Гильза, установленная между валиками, постепенно вытягивается в нескольких направлениях;
  • Необходимая форма изделия достигается после выполнения вальцовки, размеры трубы регулируются при горячей деформации. Контроль диаметра изготавливаемой трубы выполняется при помощи ограничительного элемента;
  • При погружении в воду выполняется охлаждение раскаленной стальной трубы, затем выполняется окончательная калибровка через несколько вальцев.

Некоторые процедуры из вышеперечисленной последовательности могут выполняться несколько раз, чтобы получить изделие необходимой формы.

На завершающей стадии процесса обработки трубы нарезаются на изделия необходимой длины.

Технология холодного деформирования подразумевает две основных отличительных особенности:

  1. Процедура охлаждения выполняется после того, как заготовка выходит из прошивочного станка.
  2. Предварительная калибровка трубы должна выполняться только в холодном состоянии.

Когда выполняется финишное вальцевание, гильза обжигается, раскаляется до температуры, при которой начинается процесс рекресталлизации металла.

Сфера применения бесшовных труб

Конструкции из горячекатных труб устанавливаются при необходимости снижения риска протечки оборудованной рабочей среды. Возможности применения таких труб считаются безграничными.

Они используются в таких отраслях:

  • Автопромышленность;
  • Тракторостроение;
  • Авиационное моделирование;
  • Нефтедобывающая отрасль;
  • Химическая промышленность;
  • Водопроводы;
  • Газопроводы;
  • Угольная промышленность;
  • Оборонная промышленость;
  • Судостроение;
  • Тяжелая промышленность.

Качество и достаточно высокая прочность таких изделий делает их настолько популярными.

Толстостенные сети применяются для технологически сложных производственных процессов, при которых показатель внутреннего давления поднимается очень высоко. Также эти трубы применяются в качестве составляющих элементов сложных опорных конструкций, выдерживающих большой вес.

Все механические характеристики и возможность выдерживать нагрузки проверяются в соответствии с действующими государственными стандартами качества. Каждое изделие должно пройти несколько основных испытаний на выносливость к механическим воздействиям. Только после этого возможна их последующая продажа. Отрасль металлопроката все время расширяется, по этой причине заводы-изготовители постоянно расширяют свой ассортимент.

Преимущества

Естественно, основной отличительной особенностью и преимуществом цельных труб считается отсутствие каких-либо швов. Эта особенность снижает вероятность возникновения повреждений, повышает устойчивость к механическим воздействиям. Горачекатные трубы, изготовленные из толстых металлических листов, отличаются высокой устойчивостью к воздействию коррозии. Однако подобные изделия не отличаются особой гибкостью в процессе выполнения ремонта или монтажа каких-то конструкций. Это имеет большое значение, поскольку установка не принесет должного результата.

Горачекатаные трубы считаются буквально идеальными материалами для возведения различных коммуникаций. При использовании разных видов соединений могут создаваться всевозможные конструкции и проектные сооружения. При этом требуется строгое соблюдение существующих технологий соединений и правил установки. Горячекатные цельнотянутые изделия, благодаря высокому показателю прочностных характеристик, замечательно подходят для оборудования разных видов систем с высоким показателем внутреннего давления.

Читайте также:
Двери для шкафа купе своими руками: сборка и установка дверей для шкафа купе, инструкция

Бесшовные заготовки

Поскольку бесшовные трубы считаются одними из наиболее популярных на отечественном рынке, их стали называть по-простому «литые». Для их изготовления применяется литье из железных заготовок. В горячекатных трубах практически отсутствуют любые соединения. Соотношение толщины металлической прослойки и диаметра цельнотянутой трубы составляет от 6 до 30 мм. Стальные трубы также могут классифицироваться по таким категориям:

  • Б – разновидности труб с нормированным химическим составом.
  • Е – категория противоположная Б.

Различают несколько видов модификаций бесшовных труб. Отличаться изделия могут по марке стали, размерам, технологии производства. Это необходимо для возможности выбора наиболее подходящих материалов. Основное различие между бесшовными трубами заключается только в специфике внешних параметров.

Производство металлопроката осуществляется исключительно на заводах, укомплектованных в соответствии с действующими стандартами качества с соблюдением утвержденных правил безопасности и разработанных технологических норм.

Как делают бесшовные трубы

Бесшовные трубы — это разновидность металлопроката, технология производства которого предусматривает отсутствие каких-либо швов по всей длине изделий. Такие детали не содержат и других соединений. Такие сплошные заготовки изготавливаются на специальных прокатных станках. Поэтому производственный процесс получил название «прокатка».

Бесшовные трубы являются цельными изделиями и не содержат швов, а также других соединений. В первую очередь в зависимости от технологии производства бесшовные трубы подразделяются на два вида:

Также существуют цельнотянутые детали, которые относятся к особой группе бесшовного металлопроката. Такие изделия отличаются тем, что имеют толстые стенки.

Изделия, которые имеют шов, в свою очередь, выполняются с помощью двух основных методов:

– сварка (заготовка сваривается по спирали);

– фальцовка (согнутый лист закрепляется продольно специальным фальцем).

Бесшовные трубы отличаются высокими прочностными характеристиками, поэтому их, как правило, используют в коммуникациях с высокими показателями давления.

Материалом для таких деталей в большинстве случаев выступает сталь. Это связано с тем, что этот материал обладает высокой прочностью. Рассмотрим и другие достоинства этих изделий:

высокий коэффициент теплопроводности;

низкий показатель линейного расширения;

антикоррозийная стойкость толстостенной продукции.

К основным недостаткам таких изделий можно отнести:

Для того, чтобы проложить коммуникацию из таких труб, важен правильный расчёт основных параметров. К ним можно отнести показатели сечения труб и толщину их стенок.

Бесшовные трубы используются в ответственных конструкциях, которые работают под высоким давлением. Для транспортировки токсичных веществ применяются преимущественно горячекатаные бесшовные изделия.

Кроме этого, изделия, выполненные методом горячей прокатки, широко эксплуатируются в автомобилестроении, авиации и т. д. А также используются для транспортировки агрессивных химических веществ и нефти (химическая и нефтяная отрасли).

Использование таких деталей также востребовано в коммунальной сфере. Из них монтируются различные хозяйственные коммуникации, которые осуществляют транспортировку горячей воды, холодной воды, газа, а также отвод стоков (канализационная система).

В угледобывающей сфере такие изделия используются для отвода пара и других продуктов от оборудования. Кроме этого, сплошные трубы используются в оборонной промышленности, кораблестроении, металлургии. Обширность эксплуатации бесшовных изделий объясняется их высокой надёжностью. Из них выполняются довольно сложные, с конструктивной точки зрения, коммуникации, которые используются в тяжелых областях производства.

Как делают бесшовную трубу с помощью метода горячей прокатки? Этот процесс сопровождается большими финансовыми расходами, поэтому стоимость таких изделий также является довольно большой. Рассмотрим поэтапно производство бесшовных труб, посредством наиболее популярного метода — горячей прокатки:

На первом этапе происходит подготовительная работа. Заготовка подготавливается к последующей обработке. Заготовка является полым элементом, который имеет определённые показатели сечения и длины. Изготовление такой заготовки происходит из особого вида стали. Перед прокаткой этого первичного элемента, его нагревают до высоких температур (1180–1200 °C).

На втором этапе выполняется формирование гильзы. Гильзу получают с помощью специального высокомощного сверла, которое пробуривает в заготовке отверстие определённых размеров. После завершения процесса деталь уже напоминает трубу, однако, не является окончательным продуктом.

И, наконец, на третьем этапе происходит основной процесс — прокатка. Прокатка включает в себя ряд процессов: гильзу помещают на специальные прокатные станки, в состав которых входит несколько валиков, далее расположенная между двумя валиками гильза постепенно вытягивается в одном из направлений. Элементом контроля диаметра будущей трубы выступает специальный ограничительный элемент.

Для того, чтобы готовая труба соответствовала необходимым параметрам, вышеперечисленные манипуляции проводятся несколько раз, до получения нужного изделия.

А также стоит отметить, что производство бесшовных труб — сложный процесс, который требует соблюдения всех технических норм и правил безопасности. Производство бесшовного металлопроката выполняется только на специальных предприятиях, оснащённых всем необходимым для этого оборудованием.

Холоднокатаные изделия отличаются высокими прочностными характеристиками, а также имеют идеально гладкую поверхность, что является очень важным фактором для различных коммуникаций.

Как делают трубы с помощью холодной прокатки? Рассмотрим поэтапно этот процесс:

В первую очередь заготовка проходит комплекс мер по очистке. К таким мерам можно отнести:

очистка с помощью химических веществ;

Помимо этого, стоит отметить, что нередко заготовка обрабатывается фосфатами или медью, что повышает её прочностные характеристики. Впоследствии такие изделия имеют хорошую резистентность к деформации.

Читайте также:
Водяной насос для отопления: плюсы и минусы, виды и установка, правила выбора

Затем с помощью валиков происходит формирование круглого сечения. Стоит отметить, что угол поворота валиков может меняться, что, в свою очередь, влечёт смену калибра трубы.

При выполнении круглого калибра трубы, обладающей большим диаметром, проводится дополнительная процедура — сжатие.

В случае необходимости уменьшения показателя сечения изделия, процесс повторяется, после чего необходимым условием является проведение дополнительных процедур — протравки и промывки.

Разновидности трубных изделий без швов

Бесшовные или литые изделия в первую очередь классифицируются по длине и бывают:

– кратные мерной длине;

По ГОСТу существует чёткое подразделение бесшовных труб по размерам. Например, показатели сечения горячекатаных бесшовных изделий варьируются от 25 до 700 мм, а толщина их стенок может быть от 2,5 до 75 мм. Длина немерных деталей колеблется от 4 до 12 м. Холоднотянутые изделия имеют показатели сечения от 8 до 450 мм и толщину стенки — 20 мм. Длина холоднотянутых бесшовных деталей колеблется в пределах от 4,5 до 9 м.

Цельнотянутые трубы подразделяются на 4 основные категории, каждая из которых, в свою очередь, имеет по 4 подгруппы.

Цельнотянутые детали считаются наиболее надёжными, так как обладают самыми высокими прочностными характеристиками и выпускаются из литых заготовок. В процессе изготовления цельнотянутой трубы в монолитной заготовке выполняется отверстие, имеющее необходимые показатели сечения. Стоит также отметить, что в случае с цельнотянутыми стальными изделиями толщина их стенок составляет — 6–13 мм.

Виды бесшовных труб, особенности производства и использования

Бесшовными называются трубные изделия, которые производятся сплошными и не содержат никаких швов и любых соединений. О том, какие бывают трубы бесшовные, где они применяются и как изготавливаются, пойдет речь далее в статье.

Производить бесшовные трубы стало возможным благодаря специальному оборудованию – прокатным станкам, от которых и процесс получил название «прокатка».

Виды бесшовных труб

Существует несколько технологий производства трубных изделий без швов, согласно которым они подразделяются на такие виды, как холоднокатаные, горячекатаные и цельнотянутые.

Благодаря технике производства у трубы цельнотянутой бесшовной практически отсутствуют швы или стыки. В целом любым бесшовным трубам свойственны высокие качественные прочностные характеристики, так что их целесообразно применять в трубопроводах с высоким давлением и температурой, а также агрессивной средой. Наилучшее соотношение качественных характеристик присуще стальным изделиям.

Стальные цельнотянутые бесшовные трубы классифицируются как толстостенные. Для их изготовления требуется сталь особой маркой, регламентированной ГОСТом. Допускается производство подобных изделий и из цветных металлов. В данном случае они приемлемы для транспортировки химических компонентов. А вот горячекатаные трубы весьма востребованы в производстве криогенного оборудования.

Области использования трубопрокатов

Для транспортировки веществ, утечки которых ни в коем случае нельзя допустить, как правило, применяется горячекатаная труба. Трудно назвать такие сферы, где бы изделия данного типа не применялись.

В частности, весьма востребованы горячекатаные трубы в автомобильном и тракторостроении, авиастроительстве и прочих отраслях машиностроения. Кроме того, активно применяются стальные горячекатаные трубы в химической и нефтедобывающей сфере промышленности. Не менее актуальны они и при обустройстве коммунальных трубопроводов для транспортировки горячей и холодной воды, канализации, газоснабжения. В угледобывающей и буровой промышленности горячекатаные трубы применяются для отвода газа, пара и прочих вспомогательных компонентов.

Бесшовные трубы горячекатаного производства применяются для сооружения трубопроводов для химических веществ и воды. Многие сферы тяжелой промышленности, а также оборонная, судостроительная и вагоностроительная, металлургия, не могут обойтись без прокатной продукции бесшовного типа. Причина этому в высоком качестве и надежности бесшовных изделий, их долговечности и прочими характеристиками.

Поскольку сплошные трубопрокаты не имеют швов, ослабляющих конструкцию, они являются довольно крепкими и устойчивыми к внешнему воздействию различного рода. Вот почему они активно задействованы в очень сложных технически областях производства.

Кроме того, если условия эксплуатации изделий довольно сложны и агрессивны, горячекатаные трубы справляются с ними намного лучше всех прочих.

Способов обработки стальных трубопрокатов из различных марок стали может быть очень много: резка, сваривание, клепание, резка и прочие манипуляции. Среди всех аналогичных изделий, тем не менее, наиболее прочными являются бесшовные стальные трубы (подробнее: “Какая бывает стальная бесшовная труба – характеристики, способы производства”).

Как конструкционная деталь в строительной отрасли, для сооружения монолитно-каркасных зданий, а также в качестве передаточного вращающегося вала в различных механизмах, также довольно активно используются бесшовные горячекатаные трубы. Словом, применять горячекатаные бесшовные трубы можно практически в любых сферах жизнедеятельности человека, где они уместны и целесообразны с практической и экономической точки зрения.

Стоит отметить, что главным аргументом в пользу применения горячекатаных трубных бесшовных изделий будет ситуация, когда ожидаемая степень нагрузки на трубопровод будет значительно выше, чем могут выдержать сварные аналоги.

Методика производства бесшовных изделий

Производство бесшовной трубы может выполняться одним из таких способов, как волочение, ковка, прессование, прокатка и некоторыми другими.

В любом случае этот процесс проводится в условиях промышленного производства с использованием стали различных марок, а также сплавов из нескольких металлов. Какой именно материал использовать для производства зависит от конечного предназначения трубы.

Читайте также:
Как выбрать цвет для натяжного потолка?

Изготовление бесшовных труб горячекатаного типа связано с особенно сложным технологическим процессом, хотя и все прочие технологии простыми не назовешь.

Если разбираться, как делают бесшовные трубы цельнокатаные, то в этом случае термическая обработка является обязательным условием.

На крупных металлургических комбинатах существуют целые прокатные цеха, где изготавливают заготовки для бесшовных холоднокатаных изделий, а также производят горячекатаные трубопрокаты. Разница в технологиях производства трубных изделий заключается в рабочих температурах обрабатываемого материала.

В частности, для производства холоднокатаных бесшовных труб производится обработка холодного материала, с предварительной горячей прокаткой. А вот горячекатаные трубы прокатываются и обрабатываются в горячем состоянии.

Современные технологические линии на трубопрокатных предприятиях оснащены качественным оборудованием, с помощью которого можно выпускать бесшовные трубы самого различного диаметра с разной техникой прокатки.

По технологии при производстве горячекатаных бесшовных труб температуру сырья удерживают на таких отметках, чтобы не началась его рекристаллизация.

Так как изготавливают бесшовные трубы множеством различных методов, есть возможность создания изделий, достаточно прочных, чтобы выдерживать высокое давление на стенки, и при этом сэкономить время, деньги и ресурсы на производство.

Любой технологический процесс на заводах осуществляется в соответствии с ГОСТами, поэтому качество бесшовных труб всегда на высоте. Кроме того, на подобные изделия производитель получает сертификаты.

Для производства бесшовных труб применяют углеродистые, высокоуглеродистые, легированные и высоколегированные марки стали. В частности, бесшовные горячекатаные трубы из углеродистой стали рассчитаны на максимальное давление до 16 МПа.

Заметим, что контроль качества, обязательного соответствия нормативам, химического состава и показателей ударной вязкости, загиба и сплющивания, выполняются на всех технологических этапах.

Разновидности трубных изделий без швов

В народе бесшовные изделия еще называют литыми, поскольку при производстве их отливают из слитков. В частности, в горячекатаных трубах продольных стыков почти нет.

Классификация по размерам предполагает разделение бесшовных изделий на трубы мерной длины, кратной мерной длины и немерной длины.

Четкое разграничение по размерам конкретных типов труб регламентируется государственными стандартами. Таким образом, трубы горячекатаные выпускаются с внешними диаметрами в пределах 25-700 мм, а толщина их стенок колеблется в рамках 2,5-75 мм. Немерная продукция выпускается с размерами в пределах 4-12 м.

Что касается цельнотянутых стальных труб, то диапазон диаметров у них чрезвычайно разнообразен, а толщина стенок может составлять 6-13 мм. По различным показателям трубы такого типа делятся на четыре категории, каждая из которых включает еще по четыре группы. Маркировка для них проставляется от литеры «Б» до «Е», где «Б» означает трубы с нормированным химическим составом, а «Е» присваивается изделиям с противоположными качествами. Трубы с маркировкой «Е» выпускаются без обязательной термической обработки, что определено ГОСТом.

Цельнотянутые трубопрокаты считаются наиболее качественными и надежными среди всех разновидностей бесшовных изделий.

Производство холоднодеформированных бесшовных трубных изделий выполняется в соответствии с ГОСТами. Следовательно, допустимыми значениями внешнего диаметра для них являются 8-450 мм, а толщина стенок должна находиться в пределах 20 мм. Показатели мерной длины данной группы изделий составляют 4,5-9 метров, а немерной – в границах 1,5-11,5 метров.

Классификация бесшовных труб может выполняться по самым различным факторам, таким как марка используемой стали или разновидность сплава, длина и толщина стенок и другие. В частности, существует около десятка марок стали, которые оптимально подходят для производства бесшовных труб. Это дает возможность потребителям подобрать для своих целей наиболее подходящий им вариант, исходя из технических характеристик изделий.

Выпуск горячекатаных трубопрокатов сопряжен с применением разного рода оборудования. Поэтому продукция данной категории может значительно отличаться по технологии производства и размерам готовых изделий.

Таким образом, основные отличительные качества бесшовных изделий друг от друга заключаются в их индивидуальных размерных параметрах.

Чтобы получить бесшовную трубу, можно использовать металлический слиток, прокатанный на специальном станке, выполняющем отверстие в центре заготовки. Однако есть и другая технология – для нее требуется цилиндрическая заготовка, в которой высверливают отверстие.

Размеры горячекатаных бесшовных труб определяются исходя из внешнего диаметра, а по толщине стенок они могут подразделяться на толстостенные и тонкостенные.

Достоинства трубопрокатов без швов

Одним из главных достоинств сплошных трубопрокатных изделий можно назвать их высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям и повреждениям, которая достигается за счет отсутствия сварного шва и продольных стыков.

Кроме того, благодаря производству горячекатаных труб из толстой листовой стали, такие изделия устойчивы к окислению и имеют высокую сопротивляемость коррозии. Хотя это и приносит некоторые сложности при монтаже, ведь они плохо гнутся. Стоит отметить, что диаметр горячедеформированных труб должен точно соответствовать техническим характеристикам строения, иначе его использование нецелесообразно.

Бесшовным трубам, изготовленным из стали различных марок, присуща хорошая теплопроводность наряду с незначительными показателями линейного расширения от воздействия высокой температуры.

Так, можно утверждать, что оптимальным вариантом для сооружения каких-либо коммуникаций могут стать именно горячекатаные трубы. С помощью соединительных узлов возможно сооружение металлоконструкций для различных целей. Однако всегда стоит помнить о том, что важно придерживаться технологии сборки всех конструктивных элементов сооружения.

Отметим также, что отличная прочность цельнотянутых горячекатаных стальных труб позволяет их использовать для работы с высоким давлением и температурой.

Читайте также:
Cветильники для ванной - 70 фото вариантов оформления освещения в ванной

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

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

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

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

Виды и особенности

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

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

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

  • Горячекатаные;
  • Холоднодеформированные.

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

Метод изготовления и технология производства

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

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

Бесшовные трубы изготавливаются несколькими способами:

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

Горячекатаные

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

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

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

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

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

Холоднодеформированные

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

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

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

Плюсы и минусы цельнотянутых бесшовных труб

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

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

  • Способность выдерживать высокие температуры и давление;
  • Устойчивость к химическим агрессивным средам;
  • Абсолютная герметичность;
  • Длительный эксплуатационный срок;
  • Легкость монтажа;
  • Антикоррозийная стойкость;
  • Широкий сортамент;
  • Удобство транспортировки;
  • Универсальность использования.
Читайте также:
25 этапов изготовления пола в бане (+14 ФОТО)

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

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

Сфера применения

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

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

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

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

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

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

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

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

ГОСТ 8732 78

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

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

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

Металлоизделия данного типа отличаются высокими показателями герметичности и износоустойчивости.

ГОСТ 8734 75

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

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

Расчет веса: таблица и калькулятор

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

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

P = 002466 * S * (D — S), в которой

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

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

Примерная цена

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

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

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

Особенности монтажа и соединения

Технология монтажа бесшовных труб осуществляется двумя основными способами:

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

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

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

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

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

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