Стальные трубы: ГОСТы, характеристики и классификации, недостатки

Стальные трубы: ГОСТы, характеристики и классификации, недостатки

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Разновидности и свойства стальных труб

Стальные трубы применяются в различных отраслях системы народного хозяйства. Эти изделия обладают определенными преимуществами и небольшими недостатками, отличаются надежностью. При ознакомлении с различными качественными характеристиками подобных изделий можно оборудовать трубные конструкции с максимально высоким эксплуатационным периодом. Стальные трубы изготавливаются на специализированных металлургических заводах. Достоинства и недостатки стальных трубопроводов, а также другая полезная информация приводится для ознакомления всем желающим в этой статье.

Содержание

Классификация стальных труб

Все стальные трубы могут классифицироваться по определенным параметрам.

По диаметру трубы делятся на:
  • Малые от 5-102 мм;
  • Средние от 102-426 мм;
  • Большие – от 426 мм.

Также при выборе изделий нужно определять показатель пропускной способности, обусловленный диаметром трубы и толщиной стенок.

Стальные трубы могут также классифицироваться по следующим характеристикам:
  • Материалы, используемые для создания сплава;
  • Форма поперечного сечения;
  • Габариты;
  • Технология соединения;
  • Способ выполнения изоляции.

Оцинковка стальных труб выполняется для поддержания достаточно высокой устойчивости к коррозии.

Такие изделия бывают двух видов:
  1. Шовные.
  2. Бесшовные.
Стальные трубы можно классифицировать по специфике их изготовления:
  • Оцинкованные;
  • Горячекатаные;
  • Профильные;
  • Сварные;
  • Холоднокатаные;
  • Холоднотянутые.

Установка трубных конструкций подразумевает определенные сложности по причине большой массы составляющих элементов.

По форме сечения стальные трубы подразделяются на:
  • Квадратные;
  • Многоугольные;
  • Круглые;
  • Прямоугольные.

В зависимости от формы изделия соединяются между собой с использованием специальных муфт, сварки или обычной резьбы.

Во время использования трубных конструкций, качественные характеристики материалов постепенно ухудшаются, постоянно теряют пропускную способность по причине сужения просвета. Также стальные трубы являются хорошим проводником электрического тока. Если с электропроводкой возникают проблемы, вероятность поражения током возрастает. Продолжительность эксплуатационного периода труб из стали составляет приблизительно 25 лет.

Преимущества и недостатки оборудованных стальных трубопроводов

Стальные трубы имеют такие главные эксплуатационные характеристики:

  • Высокая прочность;
  • Устойчивость к воздействию коррозии;
  • Возможность использования при сильном рабочем давлении;
  • Обширный ассортимент изделий, отличающихся по диаметру и толщине металлической прослойки;
  • Устойчивость к температурам до 130 С˚;
  • Достаточно высокий показатель теплопроводности;
  • Трубопровод может применяться для системы отопления, благодаря незначительным показателям линейного расширения;
  • Продолжительность эксплуатационного периода трубных конструкций составляет от 5 до 15 лет.

Возможная продолжительность использования изделий может увеличиваться за счет качественного антикоррозийного покрытия. Такие эксплуатационные характеристики позволяют использовать стальные изделия в качестве материалов для оборудования нефтепроводов, газопроводов, систем водоснабжения, функционирующих в условиях высокого давления.

Также следует учитывать недостатки трубных конструкций:

  • Абразивный износ;
  • Недостаточная устойчивость к низким температурам;
  • Сравнительно высокий показатель шероховатости;
  • Стальные трубопроводы являются одними из самых тяжелых;
  • Установка трубопровода подразумевает необходимости прилагать много усилий, использовать спецтехнику;
  • Поскольку материал очень жесткий, для возможности разветвления сети приходится устанавливать специально изготовленные отводы.

Чтобы магистрали не промерзали, необходимо использовать хорошую изоляцию.

Где используются стальные трубы

Стальные трубы считаются одним из наиболее широко распространенных материалов. Изделиями из этих комплектующих оборудуются различные промышленные и строительные объекты. Трубные конструкции используются в быту и в отрасли сельского хозяйства.

Электросварные конструкции в большинстве случаев используются для оборудования теплопроводных магистралей, газопроводов и т.п.

Профильные трубы в большинстве примеров используются для оборудования металлических каркасов мебельных изделий, для повышения устойчивости в процессе эксплуатации. Трубы с высоким показателем термостойкости используются при оборудовании водо- и газопроводов. Изделия обладают достаточно высоким эксплуатационным периодом.

Область применения труб можно определить в зависимости от их классификации:

  1. Никаких особых требований к трубам не выдвигают при изготовлении материалов для кабельных систем и оборудования локальных трубопроводов.
  2. Для магистральных трубопроводов используются материалы, способные выдерживать высокое давление.
  3. Другие трубы должны обладать достаточным показателем термостойкости.
  4. Изделия четвертого класса относятся к нефтедобывающей отрасли и бурению скважин.
  5. Изделия пятого класса необходимы для изготовления достаточно прочных опорных конструкций.
  6. В машиностроительной отрасли используются трубные конструкции, способные выдерживать существенные механические нагрузки.

Для стальных труб характерна высокая продолжительность службы, прочность и надежность, доступная стоимость и простота в установке.

Подробнее о наиболее популярных изделиях

Прямошовные трубы, изготовленные при помощи электросварки, в большинстве случаев применяются для транспортировки нефтепродуктов, газа, при проектировании и строительстве различных металлоконструкций. Заготовки для таких труб называются штрипсами, они представляют собой обычные стальные листы определенной толщины. Штрипсы разрезаются на отдельные полосы, которые в процессе обработки сгибаются в трубы.

Для сварки используются различные виды швов:

  • Лазерный шов;
  • Дуговая сварка;
  • Индукционная;
  • Плазмовая.

Завершающий этап производства подразумевает выполнение калибровки и проверки сварного шва на прочность. Различают холоднокатаную и горячекатанную технологию проката по данной разновидности трубных конструкций. Сечение труб, изготовленных таким способом, может быть круглым и квадратным.

Спиральношовные трубы, изготовленные при помощи электросварки производят аналогичным образом с единственным отличием. Стальной лист сначала скручивается в спираль, после чего аккуратно сваривается. Благодаря такой технологии сваривания, устойчивость трубы к механическим воздействиям и высокому внутреннему давлению сильно возрастает.

Читайте также:
Укладка напольных покрытий: 8 лучших материалов + инструкции пошагово!

Область эксплуатации таких трубных конструкций:

  • Теплотрассы;
  • Различные нефтепроводы и газопроводы;
  • Водные магистрали.

В холодноформированных изделиях толщина стенок составляет 0,3-24 мм. Поэтому трубы используются при проектировании авиационной техники, в судостроении, промышленности и других отраслях, где требуется высокая прочность и сравнительно малый вес.

Горячеформированные трубы создаются из цельной разогретой цилиндрической заготовки, легко поддающейся деформации. Эта технология дает возможность создавать трубы с толщиной стенок 2,5 до 75 мм. Такая разновидность труб используется в системах с максимально высоким внутренним давлением, в технологических процессах химической промышленности, где утечка через шов считается недопустимой.

В зависимости от области применения, продолжительность использования этих труб составляет 10-50 лет.

Оцинкование труб

Оцинкованные трубы отличаются высокой надежностью и приличной стоимостью. Благодаря специальной защитной цинковой прослойке, повышается устойчивость к воздействию коррозии. Повреждения защитной прослойки могут возникать после деформации на месте удара, после этого на трубе может образоваться ржавчина. Эти изделия применяются при необходимости оборудования высокопрочной конструкции, при которой не будут возникать перепады давления и температуры. Стальные трубы с цинковым покрытием великолепно подходят для временных конструкций, используемых в сложных условиях эксплуатации.

Технические характеристики в соответствии с ГОСТом

Качественные характеристики стальных труб всегда определяются утвержденным ГОСТом. Специальные стандарты, требующие соблюдения, разрабатываются для обычных и оцинкованных изделий, которые используются при оборудовании водопроводов, отопительных систем, газопроводов и т.д. Государственный стандарт качества определяет и технологический процесс, в соответствии с которым должно осуществляться производство.

Производители при изготовлении своей продукции нередко указывают размеры в дюймах, либо в миллиметрах. Оцинкованные трубы по весу превышают обычные стальные изделия примерно на 3%. Эту особенность необходимо учитывать в процессе проектирования трубных конструкций. Цинковая прослойка оказывает свое воздействие на требования к установке и эксплуатации. Слой, наносимый на поверхность, обязательно должен превышать 30 мкм.

Маркировка требует внимания при выборе изделия. На трубе производитель указывает материал, из которого она произведена, массу, диаметр изделия, а также толщину металлической прослойки, завод-изготовитель, № партии, дата фактического производства. Вся приведенная информация обязательно должна соответствовать действующим государственным стандартам.

Общая характеристика и разновидности стальных труб

Стальная труба играет важную роль в жизни человека, поскольку используется ежедневно в быту, строительстве и промышленности. Перечислять области применения стали можно до бесконечности, ведь она присутствует повсюду – в инженерных сетях, деталях интерьера, уличных поручнях.

Прочность и надежность, продолжительный срок службы, доступная цена – все эти факторы способствовали широкому распространению материала. Существуют различные типы трубопровода из стали, что отличаются в зависимости от формы и размера сечения, толщины стенки, наличия или отсутствия изоляции.

Достоинства и недостатки трубопровода из стали

Стальные трубы производятся на специальных металлургических комбинатах. Основные характеристики трубных изделий из стали включают:

  • Устойчивость к механическим нагрузкам;
  • Длительное отсутствие коррозии;
  • Возможность эксплуатации в условиях высокого рабочего давления;
  • Различная толщина стенки и диаметр, широкий сортамент изделий;
  • Выдерживают температуру до 130˚С;
  • Высокий коэффициент теплопроводности;
  • Небольшое линейное расширение, что позволяет использовать трубопровод для системы отопления;
  • Срок службы – 5-15 лет.

Срок службы изделий из стали можно значительно увеличить при использовании защитного антикоррозийного покрытия.

Столь положительные характеристики стальных трубных изделий позволяет использовать их для газопроводов и нефтепроводов, а также водопроводных систем функционирующих в условиях высокого давления переносимой жидкости. Однако данный трубопровод помимо достоинств имеет некоторые недостатки:

  • Абразивный износ;
  • Низкая морозоустойчивость;
  • Низкое противостояние коррозии и отложению осадка, что сокращает срок использования материала;
  • Высокий коэффициент шероховатости;
  • Очень большой вес;
  • Трудоемкий монтаж водопроводных сетей или газопроводов, что требует участия спецтехники;
  • Необходимость использования специальных отводов для разветвления сети в силу полного отсутствия гибкости.

Предотвратить разрушение магистралей от промерзания можно благодаря использованию качественной изоляции.

Виды трубных изделий из стали

Существуют различные классификации трубопровода из стали. В частности в зависимости от того, какая толщина стенки, выделяют такие виды изделий:

  • Толстостенные;
  • Нормальные;
  • Тонкостенные.

Трубопровод из стали

По форме сечения различают такие основные виды трубопроводов:

  • Круглые;
  • Квадратные (ГОСТ 8639 – 82);
  • Овальные;
  • Прямоугольные;
  • Шестигранные;
  • Каплевидные.

Различают несколько классов стального трубопровода:

  • Первый класс или газовая магистраль, что используется для транспортировки жидкостей, газов, прокладки кабеля, а также оросительных систем;
  • Второй класс используется в магистралях высокого и низкого давления для газопроводов и нефтепроводов;
  • Третий класс трубопровода разработан для работы в условиях высокого давления и температуры, преимущественно в пищевой и химической промышленности.

В зависимости от способа изготовления стальная труба бывает:

  • Бесшовная (холоднодеформированная, горячедеформированная);
  • Электросварная (прямошовная, спиралешовная, водогазопроводная);
  • Паяльная.

Прямоугольные стальные трубы

По наличию антикоррозийного покрытия различают изделия:

  • Оцинкованные;
  • Неоцинкованные.
Читайте также:
Укладка паркетной доски, технология плавающей укладки паркетной доски

Вернуться к содержанию ↑

Области применения стальных труб

Высокий коэффициент теплопроводности и возможность эксплуатации в условиях рабочей среды высокого давления позволили широко применять данный трубопровод для отопительных и водопроводных систем. Также изделия из стали успешно применяются для:

  • Прокладки газопроводов;
  • Прокладки кабеля;
  • Транспортировки неагрессивных жидкостей и сыпучих;
  • Системы орошения;
  • Строительства и машиностроения.

Продукция из стали имеет чрезвычайно широкое распространение: прокладывание газопроводов, нефтепроводов, водопроводов высокого давления, системы отопления и орошения.

Оцинкованные стальные трубы

Нормативная документация по производству трубопровода

Производство стальных труб, их основные характеристики и параметры регулируются государственным стандартом ГОСТ. Нормативы по стальному трубопроводу прописаны в следующих документах:

  • ГОСТ 10704 – 91 – Круглая прямошовная магистраль;
  • ГОСТ 8639 – 82 – Квадратные изделия;
  • ГОСТ 8642 – 68 – Овальный трубопровод;
  • ГОСТ 8651 – 57 – Шестигранная стальная продукция;
  • ГОСТ 8645 – 68 – Прямоугольные магистрали;
  • ГОСТ 10705 – 80, ГОСТ 10706 – 76 – Прямошовная труба из стали;
  • ГОСТ 10692 – 80 – Круглая металлическая труба. Сортамент;
  • ГОСТ 3262 – 75 – Стальные трубы для водоснабжения и газопроводов;
  • ГОСТ 20295 – 85 – Сварные изделия для нефте- и газопроводов.

Вернуться к содержанию ↑

Отличительные качества оцинкованных изделий

Оцинкованные стальные трубы лучше противостоят коррозии, имеют высокий коэффициент теплопроводности и небольшое линейное расширение, поэтому именно они рекомендованы для водопроводов высокого давления и отопления.

Стальные трубы для отопления

Основные отличительные свойства, которыми обладают оцинкованные магистрали, включают:

  • Антикоррозийное покрытие способствует успешному противостоянию ржавчине (ржавчина появляется на оцинкованной продукции в 10 раз медленней!);
  • Оцинкованные изделия легко режутся, формуются и свариваются;
  • Срок эксплуатации оцинкованной магистрали повышается до 25-50 лет, что в 2-5 раз выше, чем у обычной;
  • Наружный диаметр оцинкованной трубы не отличается от обычной металлической, изменения есть лишь в толщине стенки за счет наносимого слоя цинка.

По форме сечения оцинкованная труба бывает:

  • Круглая;
  • Овальная;
  • Квадратная (ГОСТ 8639);
  • Прямоугольная;
  • Шестигранная;
  • Восьмигранная.

Вернуться к содержанию ↑

Стальной трубопровод в ППУ изоляции

Стальной трубопровод в пенополиуретановой (ППУ) изоляции используется для газопроводов и транспортировки жидкости в условиях высокого давления рабочей среды. Изделия в ППУ изоляции производятся в соответствии с ГОСТ 30732 – 2001 в виде конструкции труба в трубе. Для тепловой изоляции могут быть использованы трубные изделия с диаметром от 25 до 1200 мм, а в качестве теплоизоляционного слоя – заливной ППУ.

Стальные трубы в ППУ изоляции

Использование ППУ изоляции позволяет снизить стоимость прокладки трубопровода, ведь земляные работы можно проводить без каналов и колодцев. Благодаря использованию ППУ, стенки изделий надежно защищены от промерзания и потери тепла.

Также можно выделить такие преимущества ППУ изоляции:

  • Изделия в ППУ изоляции полностью защищены от наружной коррозии;
  • Небольшое линейное расширение;
  • Срок эксплуатации в 2,5 раза выше;
  • Возможность быстро произвести монтаж;
  • ППУ придает прочности и эстетичности изделиям.

Вернуться к содержанию ↑

Гофрированная труба: характеристика и использование

Гофрированная труба из стали универсальна по своему применению, ее можно использовать для газопроводов, холодного и горячего водоснабжения, водопроводов высокого давления, систем кондиционирования, а также для прокладки кабеля.

Гофрированные трубы из стали

Гофрированная магистраль имеет гладкие внутренние стенки и ребристую наружную поверхность. Именно такая конструкция обеспечивает массу преимуществ, которыми обладает гофрированная труба:

  • Устойчивость к внешним и внутренним механическим воздействиям;

Гофрированная труба выдерживает гидроудар до 65 атмосфер.

  • Гибкость и пластичность, отсутствие микротрещин;
  • Гофрированная магистраль имеет внутренние стенки, что устойчивы к заиливанию;
  • Морозоустойчивость;
  • Экологичность;
  • Устойчивость к образованию грибков и плесени;
  • Высокая теплоотдача;
  • Возможность монтажа под бетонную стяжку (данная характеристика особенно востребована, если устанавливается газовая система, теплый пол, или прокладывается электропроводка);
  • Простота монтажа;
  • Отсутствие необходимости в поточном обслуживании.

Гофрированные стальные трубы

Гофрированная труба может гнуться в любом направления без использования специнструмента и негативных последствий в виде разрушений целостности конструкции. Соединяется гофрированная магистраль без применения сварки, элементы стыкуются при помощи латунных фитингов.

Гофрированная продукция из нержавеющей стали бывает следующих видов:

  • Отожженная;
  • Неотожженная;
  • В оболочке из полиэтилена.

Вернуться к содержанию ↑

Гофротруба из нержавеющей стали

Стальные трубы: ГОСТы, характеристики и классификации, недостатки

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ СВАРНЫЕ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Steel welded pipes for general purposes. Specifications

Дата введения 2016-01-01

Цели и принципы, основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2009 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 “Стальные и чугунные трубы и баллоны”, Открытым акционерным обществом “Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности” (ОАО “РосНИТИ”)

Читайте также:
Соковыжималка, отжим или блендер? как выбрать хороший блендер измельчитель

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 “Стальные и чугунные трубы и баллоны”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 30 января 2015 г. N 74-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 апреля 2015 г. N 276-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33228-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 Настоящий стандарт подготовлен на основе национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 54929-2012*

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт разработан на основе ГОСТ 8696, ГОСТ 10704, ГОСТ 10705 и ГОСТ 10706, а также обобщения отечественного и зарубежного опыта использования труб.

Трубы, изготовляемые по ГОСТ 8696, ГОСТ 10704, ГОСТ 10705 и ГОСТ 10706, имеют одинаковую область применения как трубы общего назначения. Поэтому в настоящем стандарте, разработанном на основе упомянутых стандартов, требования к этим трубам объединены.

По сравнению с ГОСТ 8696, ГОСТ 10704, ГОСТ 10705 и ГОСТ 10706 в настоящем стандарте:

– введена классификация труб по классам прочности;

– дополнен ряд размеров труб по наружному диаметру и толщине стенки;

– установлены две точности изготовления длины труб: обычная и повышенная;

– дополнена возможность проведения испытаний труб на ударный изгиб и неразрушающего контроля;

– дополнена возможность изготовления труб с определением углеродного эквивалента, очищенной от окалины поверхностью, с отделкой концов.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные трубы общего назначения из углеродистой и низколегированной стали.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 31447-2012 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия

ГОСТ 31458-2012 Трубы стальные и изделия из труб. Документы о приемочном контроле

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 2216-84 Калибры-скобы гладкие регулируемые. Технические условия

ГОСТ 3728-78 Трубы. Метод испытания на загиб

ГОСТ 3845-75 Трубы металлические. Метод испытания гидравлическим давлением

ГОСТ 5378-88 Угломеры с нониусом. Технические условия

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7268-82 Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия

ГОСТ 8693-80 (ИСО 8494-86) Трубы металлические. Метод испытания на бортование

ГОСТ 8694-75 Трубы. Метод испытания на раздачу

ГОСТ 8695-75 Трубы. Метод испытания на сплющивание

ГОСТ 9045-93 Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки. Технические условия

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 10692-80 Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 11358-89 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора

ГОСТ 12348-78 (ИСО 629-82) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца

ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома

ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди

Читайте также:
Чем отчистить ковер от грязи

ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Метод определения титана

ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия

ГОСТ 12358-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения мышьяка

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота

ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора

ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия

ГОСТ 12362-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения микропримесей сурьмы, свинца, олова, цинка и кадмия

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов

ГОСТ 18360-93 Калибры-скобы листовые для диаметров от 3 до 260 мм. Размеры

ГОСТ 18365-93 Калибры-скобы листовые со сменными губками для диаметров свыше 100 до 360 мм. Размеры

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 19281-89 (ИСО 4950-2-81, ИСО 4950-3-81, ИСО 4951-79, ИСО 4995-78, ИСО 4996-78, ИСО 5952-83) Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

Классификация и характеристики стальных труб

  1. Классификация стальных труб
  2. Классы
  3. Профильные стальные трубы
  4. Круглые стальные трубы
  5. Водо-газопроводные трубы
  6. Прецизионные стальные трубы
  7. Изолированные
  8. Заключение

Казалось бы, что стальные трубы с появлением пластика постепенно уступят последним во многих областях их применения. Но, как оказалось, трубы из стали свои позиции не утратили – их до сих пор используют для прокладки трубопроводов, из них сооружают навесы, оградительные конструкции и декоративные сооружения, их используют при бурении, для прокладки кабелей и проводов. Из них делают узлы и детали в машино- и станкостроении, т.е. это еще очень востребованный материал.

Классификация стальных труб

Существует несколько категорий стальных труб, которые отличаются друг от друга своими характеристиками: по составу металла, по форме и размерам, по эксплуатационным качествам и свойствам.

По поперечному сечению разделение труб производится на круглые и профильные. К профильным относятся прямоугольные и овальные.

По наличию защитного слоя делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Оцинкованные намного надежнее, т.к. внешний и внутренний контуры покрываются в процессе производства тонким слоем цинка. Этот химический элемент не вступает в реакцию с водой, поэтому оцинкованные трубы медленно коррозируют, что увеличивает их срок эксплуатации. К тому же оцинкованные изделия выдерживают большие нагрузки по сравнению с трубами из черного металла.

Следующая категория классификации – это разделение по способу изготовления труб:

  1. Сварные. Изготавливают такие трубы из листового железа, который скручивается до определенного диаметра, а его концы затем свариваются между собой. В производстве сварных стальных труб могут использовать один или несколько листов, все зависит от диаметра производимой трубы. В процессе сварки используются различные технологии, например, обычная электродуговая, печная, газовая и газоэлектрическая. Необходимо отметить, что две последние технологии используются для изготовления трубных изделий из высоколегированных марок сталей.
  2. Бесшовные. Это более надежный вариант, который может выдерживать большое давление протекающего по трубе материала. Все дело в отсутствии соединительного шва, который и является в конструкции трубы самым уязвимым и ненадежным участком. Процесс производства бесшовной стальной трубы основан на использовании стальных болванок (заготовок). Их предварительно нагревают, затем делают отверстие (сквозное), а далее прокатывают через специальные роликовые станки. Таким образом болванка растягивается вдоль отверстия, калибруется под необходимый размер, выравнивается под длину трубы. В конечном итоге получается труба.

В бесшовной категории есть один подвид, который носит название – литые стальные трубы. В них на самом деле отсутствует шов, потому что изготавливают их по технологии литья стали. Расплавленный металл заливается в специальную форму, в которой установлен центральный стержень. Он и будет формировать отверстие в трубе (заготовке). После чего такую заготовку прокатывают между роликами, тем самым формируя и калибруя саму трубу.

Бесшовные трубы – это не только более надежная конструкция, это еще и дорогое изделия по сравнению с шовными. В основном их используют в тех местах, где необходимо обеспечить безопасное нахождение человека.

Классы

  • Первый используются для сооружения неответственных конструкций, для прокладки кабельных сетей, для материалопроводов с небольшим давлением внутри.
  • 2-й – предназначен для сборки трубопроводов, в которых материал транспортируется под давлением.
  • 3-й характеризуется способностью выдерживать и большое давление, и высокую температуру.
  • 4-й применяется в нефтегазовой промышленности для транспортировки нефти и газа и для бурения различных видов скважин.
  • 5-й в основном используется в машиностроении и в производстве различного оборудования.
  • 6-й также применяется в машиностроении, только ему предъявляются более жесткие требования по нагрузкам.

Профильные стальные трубы

Эта разновидность стальных труб в области газо- и водоснабжения распространения не получила. Их в основном используют в строительстве, как несущие опоры и стойки. Из них сегодня изготавливают ограждения и навесы, гаражи не большие постройки. Тонкостенные профильные трубы применяются в рекламной сфере и в производстве мебели.

Читайте также:
Строительство объектов в зимний период: плюсы и минусы

Необходимо отметить, что основная масса выпускаемых профильных труб – это сварные изделия. Но существуют технологии бесшовных труб, как горячекатаным способом, так и холоднотянутым. Конечно, по прочности бесшовные выигрывают, но массово их не используют, потому что эти изделия стоят дорого.

Основной показатель качества профилей – это их масса на один погонный метр, которая зависит от плотности используемого металла. Все это регламентировано ГОСТами. К примеру, если плотность металла составляет 7,85 г/см³, то масса погонного метра самой тонкостенной трубы будет равна 0,27 кг, а самой толстостенной – 70 кг.

Упрочнение шва сварных профильных труб может производиться индукционными токами. Не все производители это делают, хотя качество соединения явно повышается. При этом дополнительная упрочнительная операция на стоимость изделий не влияет.

Необходимо отметить, что в ГОСТах не указывается о зачистке сварных швов, поэтому в реализацию могут поступать профильные стальные трубы с зачищенным швом и не зачищенным.

Что касается оцинкованных профилей, то существует две технологии нанесения защитного слоя.

  • Труба изготавливается из оцинкованного листа.
  • Готовая труба покрывается цинковым слоем после изготовления. Ее просто несколько раз окунают в емкость, в которой находится расплавленный цинк.

Сортамент профильной стальной трубы определяется большим ассортиментом размеров. По меньшей стороне разброс величины составляет от 10 до 150 мм, по большой стороне от 15 до 180 мм. При этом самыми востребованными являются трубы с размером по меньшей стороне 40 мм, по большой 60-100 мм. Профили с размером по большей стороне более 60 мм при небольшой толщине стенки легко справляются с достаточно большими нагрузками на изгиб. Именно поэтому их чаще остальных используют в строительстве и в проведении инженерных коммуникаций.

Круглые стальные трубы

Они полностью соответствуют информации, описанной выше. Единственный момент, на который необходимо обратить внимание, это способ производства бесшовных изделий. Здесь применяются две технологии, в процессе которых выпускаются горячедеформированные трубы и холоднокатаные. В чем отличие двух технологий?

Начинается все одинаково, а именно:

  • Для производства трубы используется стальная заготовка, в которой делается сквозное отверстие. Этот процесс называется прошивкой прессом.
  • Предварительно стальная заготовка сильно нагревается.

А вот далее оба процесса отличаются друг от друга. В первом случае прокат заготовки (цилиндрической гильзы) производится с продолжительным нагревом. Во втором гильзу охлаждают водой, а уже после этого прокатывают через вальцы прокатного стана.

И в том, и в другом случаях производство бесшовной круглой трубы – процесс сложный и затратный, поэтому такие трубы стоят недешево. Но технические и эксплуатационные характеристики очень высоки, что определяет место их применения. Поэтому трубы этих двух видов используются в тех системах, где требуется высочайшая прочность конструкции (где малейшая протечка транспортируемого по трубам материала может привести к непоправимым последствиям).

Водо-газопроводные трубы

Трубы для газопроводов и водопроводов выделены отдельным ГОСТом, и относятся они к категории электросварных труб. Данная категория – это две группы, в состав которых входят прямошовные и со швом в виде спирали. Применяют их в основном для трубопроводов, в которых материал транспортируется под давлением не больше 25 МПа.

Технология их производства – это формовка из листового железа путем сваривание двух торцов электросваркой. После изготовления такие трубы обязательно проходят испытание водой на предмет прочности сварочного шва, а также проводится и ультразвуковая проверка зоны соединения. Стальные трубы этой категории изготавливаются без резьбы или с резьбой методом накатки или нарезки.

Газоводопроводные трубы делятся на четыре группы, в основе которых лежит способ проверки технических характеристик.

  • Группа А – это контроль свойств изделия общемеханического плана.
  • Б – это проверка химического состава металла.
  • В – это контроль и механических свойств, и химсостава одновременно.
  • Д – испытания гидравлического давления.

Что касается труб большого диаметра, используемых в нефтегазовой отрасли, то в основном в этой области применяются прямошовные стальные трубы.

Прецизионные стальные трубы

Еще одна разновидность, выделенная отдельным государственным стандартом. К изделиям этой категории предъявляются очень жесткие требования, поэтому их размерные величины очень точные. Это относится к внешнему и внутреннему диаметрам, к ровности торца, толщине стенки. Особое внимание чистоте всех поверхностей. К тому же такие трубы изготавливаются из очень чистой стали без большого количества примесей.

Прецизионные трубы относятся к категории бесшовных. Сортамент по толщине стенки достаточно большой, что дает возможность изготавливать из них различные детали, применяемые в машино- и станкостроении. К примеру, из них изготавливают поршни для насосов, гильзы для автомобилей, амортизаторы и прочие детали. Такие трубы обладают повышенной изотропной прочностью. Даже самые тонкостенные изделия (0,5 мм) могут выдержать приличные нагрузки в гидравлических системах разного вида и в других точных и сложных конструкциях.

В настоящее время прецизионные стальные трубы выпускаются оцинкованными, с масляным покрытием и фосфатированным.

Изолированные

Существует одна категория стальных труб, которая появилась на рынке относительно недавно, и она выделена отдельным стандартом, что говорит о важность производства этих изделий – это стальные трубы в пенополиуретановой изоляции.

Читайте также:
Устройство и принцип работы люминесцентной лампы

По сути, это многослойная конструкция, иными словами – труба в трубе. Первый слой – это сама стальная труба. Кстати, это может быть любой тип и вид. Второй слой – это утеплитель ППУ. Третий – это защитная пленка, которая ограждает утеплитель от механического воздействия.

Что касается пенополиуретанового слоя, то это достаточно толстое покрытие, которое наносится на металлическую поверхность или методом заливки жидкого материала, или надеванием на трубу готовой скорлупы. ППУ цилиндр может быть цельным или разборным на две, три или четыре части. Все зависит от диаметра трубопровода. Теплоизоляция может быть обычной или усиленной в зависимости от погодных условий, где труба будет эксплуатироваться.

Что касается защитной оболочки, то и тут два варианта: из полиэтилена низкого давления или из оцинкованного металлического листа. Второй вариант надежнее, но он придает трубе больший вес, а соответственно и цену.

Заключение

Наверное, стальные трубы – это самый востребованный прокатный профиль, используемый сегодня в различных областях. Здесь и промышленность, и сельское хозяйство, и строительство, и быт. Современные технологии их производства сегодня гарантируют высокое качество изделий из стали. И неважно, как изготовлена труба, из какой марки стали, и под какие требования. В любом случае это будет высокая прочность и надежность, приемлемая цена и гарантия большого срока эксплуатации.

Стальные трубы — ГОСТ, производство и области применения

Из статьи мы узнаем, как, по каким нормативным документам и для чего производятся стальные трубы.

Герой нашей статьи

Классификация труб

Чем различаются трубы?

  • Линейными размерами. Длина, диаметр и толщина стенок трубы могут быть измерены простейшими инструментами; сортамент можно посмотреть в соответствующем стандарте.
    Соответствующем чему? Методу, которым была произведена труба. Отсюда и следующий пункт.
  • Методом производства. Различают сварные спирально- и прямошовные трубы; бесшовные горячедеформированные и бесшовные холоднокатаные;
  • Наличием антикоррозионного покрытия. Им обычно служит слой цинка, нанесенного на внутреннюю и внешнюю поверхности трубы.

Стандарты

Согласно какому ГОСТ трубы стальные круглые могут производиться?

Электросварные трубы

По ГОСТ 10704 91 трубы стальные электросварные производятся прямошовными.

О чем еще говорится в стандарте?

  • Трубы могут изготавливаться немерной длины (от 2 метров при диаметре до 30 мм, от 3 метров при диаметре 30-70 мм, от 4 метров при диаметре 70-152 мм и от 5 метров для труб диаметром свыше 152 миллиметров);
  • Возможно изготовление труб мерной длины (5-9 метров в диапазоне диаметров до 70 мм, 6-9 при диаметре от 70 до 219 мм и 10-12 метров при диаметре от 219 до 426 миллиметров). Трубы диаметром свыше 426 мм производятся исключительно немерными;
  • Трубы могут производиться и с длиной, кратной мерной. При этом кратный размер должен быть не менее 250 мм, а припуск на каждый отрез 5 миллиметров (если с заказчиком не согласованы другие параметры);
  • Допустимы незначительные отклонения от заданного диаметра; допуски можно увидеть в соответствующей таблице в приложении.

Полный список размеров, которые могут иметь трубы стальные ГОСТ 10704 91, тоже можно найти в приложении к статье.

Сварные трубы легко узнать, посмотрев на их внутреннюю поверхность

Обратите внимание: этот ГОСТ на трубы стальные спиральношовные не распространяется; их сортамент указан, к примеру, в ГОСТ 20295-85 и в ГОСТ 8696-74.

Горячедеформированные бесшовные трубы

Горячедеформированные трубы производятся по ГОСТ 8732 — 78. Полный сортамент можно найти в приложении к статье.

Кроме диаметра, удельного веса и толщины стенок, ГОСТ на стальные трубы горячей деформации говорит следующее:

  • Трубы могут производиться немерной длины от 4 до 12,5 метра или мерной в этих же пределах;
  • Возможно производство труб с длиной, кратной мерной, с припуском на каждый рез, равным пяти миллиметрам;
  • Предельные отклонения длины не должны превышать +10 миллиметров при длине труб до 6 метров и +15 для труб длиной от 6 метров или диаметром от 152 миллиметров;
  • Предельные отклонения диаметра и толщины стенок трубы регламентируются таблицами, которые можно опять-таки найти в приложении;
  • Ни разностенность, ни овальность труб не должны выводить их за пределы максимальных отклонений по диаметру или толщине стенок;
  • Кривизна любого произвольного участка трубы лимитирована 1,5 мм/1 метр длины для труб с толщиной стенки менее 20 миллиметров, 2 миллиметра для стенок толщиной 20-30 миллиметров и 4 мм для стенок толщиной от 30 мм.
Читайте также:
Сравнение септиков. Какой септик выбрать?

Догадаться, каким методом произведена труба со стенками толщиной 60 мм, нетрудно

Холоднодеформированные бесшовные трубы

Их производство подчиняется стандарту ГОСТ 8734-75.

Что полезно знать об этих трубах?

  • Они делятся на особотонкостенные, тонкостенные, толстостенные и особотолстостенные. Критерием служит отношение внешнего диаметра трубы к толщине ее стенок; для тонкостенных и особотонкостенных труб важно еще и абсолютное значение толщины стенок.

Особотонкостенные трубы имеют отношение диаметра к стенке более 40 либо стенку тоньше 0,5 мм при диаметре до 20 мм; тонкостенные — от 12,5 до 40 или стенку 1,5 миллиметра при диаметре до 20 мм; толстостенные трубы имеют отношение диаметра к стенке в диапазоне 6-12,5; особотолстостенные — менее шести.

  • Трубы могут производиться мерной длины в диапазоне 4,5 — 9 метров с максимальным отклонением по длине +10 миллиметров или немерной длины от 1,5 метра до 11,5;
  • Возможно и производство труб с длиной, кратной мерной. Трубы могут иметь длину от 1,5 до 9 метров с припуском на каждый рез 5 миллиметров.
  • Согласно ГОСТ стальные трубы холодной деформации могут иметь максимальные отклонения от заданных размеров, указанные в приложении.

Толстостенка — это в любом случае бесшовные трубы

Водогазопроводные трубы

Водогазопроводная труба стальная ГОСТ 3262 75 выделена в отдельный стандарт, хотя с точки зрения производства является электросварной. Тем не менее, предназначенные для водо- и газопроводов трубы имеют собственный сортамент (он приведен в приложении).

  • Трубы (мерной и немерной длины) производятся в диапазоне от 4 до 12 метров;
  • Они могут поставляться как без резьбы, так и с нарезанной или накатанной трубной резьбой;
  • При поставке трубы с накатанной резьбой допускается уменьшение внутреннего диаметра трубы до 10 процентов по всей длине резьбы;
  • Кривизна трубы не должны превышать 2 мм/метр длины при условном проходе до 20 миллиметров и 1,5 мм при условном проходе свыше 20 мм.

Важно: для оцинкованной трубы нет отдельного стандарта и своего сортамента.

Однако по этому ГОСТ трубы стальные оцинкованные изготавливаются.

Кроме того, цинкование предусмотрено для прямошовных электросварных труб.

Впрочем, ничто не мешает оцинковать абсолютно любую трубу, по какой бы технологии она не была произведена.

Для водогазопроводных труб возможность их выпуска оцинкованными оговорена в стандарте

Производство

Сварные трубы

Сырьем для любой сварной трубы служит плоский стальной лист; впрочем, чаще всего он поставляется с металлургического предприятия свернутым в рулон.

  • Лист нарезается на узкие продольные полосы;
  • Полосы свариваются в бесконечную узкую ленту;
  • Лента сворачивается вальцами в круглую заготовку с открытым швом;
  • После чего шов проваривается;
  • Труба калибруется в очередных вальцах;
  • Шов проходит проверку на герметичность. Чаще всего используется дефектоскопия вихревыми токами, однако существуют и ультразвуковые дефектоскопы;
  • Труба нарезается на отрезки необходимой длины и отправляется на склад.

Важно: наиболее прочными считаются трубы, сваренные TIG — вольфрамовым электродом в среде инертного газа.

Однако HF-сварные трубы, изготовленные с применением индукционной сварки токами высокой частоты, заметно дешевле. Причина — примерно в 20 раз большая по сравнению с TIG скорость сварки.

На одном конце линии можно увидеть узкий стальной лист. На другом — готовые сварные трубы. Присутствие человека нужно лишь для контроля

Бесшовные трубы

Изготовление горячедеформированной трубы в общих чертах выглядит так:

  • Монолитная цилиндрическая заготовка — штанга — нагревается в печи до температуры выше точки рекристаллизации стали; при этом металл делается пластичным;
  • На прошивном стане заготовка превращается в полый цилиндр. Внешне это уже труба, однако довольно неправильной формы и с размерами, далекими от целевых;
  • После чего начинается собственно прокат заготовки в вальцах — ее горячая деформация. Будущая труба приобретает необходимые диаметр и толщину стенок, затем остужается и калибруется;
  • Готовая труба нарезается на отрезки необходимой длины и складируется.

Все операции проводятся с горячей заготовкой

Производство холоднодеформированной бесшовной трубы отличается лишь двумя моментами:

  1. После прошивного стана заготовка (ее называют гильзой) остужается водой и все дальнейшие операции проходит холодной;
  2. Перед финальной калибровкой обязательным этапом производства является отжиг — нагрев до температуры рекристаллизации и охлаждение. При этом металл покидают внутренние напряжения, накопившиеся в процессе деформации; кроме того, он делается более вязким.

Обратите внимание: труба стальная толстостенная производится именно бесшовной.

Стенки горячедеформированной трубы могут достигать толщины 75 миллиметров, холоднодеформированной — 24 мм.

При необходимости возможно производство особотолстостенной трубы и вне стандартов. Оно осуществляется сверлением откалиброванной заготовки.

Цинкование

Если необходимо снабдить трубу антикоррозионным покрытием — используется так называемое цинкование.

Существует довольно много способов нанести на трубу слой цинка; в промышленных масштабах, однако, при производстве труб применяется всего два метода:

  • Горячее цинкование. Труба погружается в расплав цинка. Он имеет температуру плавления гораздо ниже, чем у стали; после его остывания на поверхности трубы образуется тонкая равномерная пленка;
  • Гальваническое цинкование. В среде раствора кислоты между цинковым электродом и трубой создается значительная разница потенциалов; электрод растворяется, и цинк оседает на поверхности трубы.
    Основной недостаток метода — необходимость утилизации токсичного электролита с солями цинка.
Читайте также:
Современные покрытия для крыши - от черепицы до еврошифера

Так выглядят ванны для гальванического цинкования

Области применения

Для чего применяются водогазопроводные трубы — сообразить нетрудно уже исходя из их названия.

Тонкостенные HF-сварные трубы чаще всего применяются в мебельной промышленности и в качестве элементов декоративных конструкций; часто трубы хромируются, что защищает их от ржавчины и делает более привлекательным их внешний вид.

Тонкостенные TIG-сварные и бесшовные трубы используются там, где нужны легкие и прочные трубопроводы: они применяются в авиации, судостроении, автомобильной промышленности; востребованы эти трубы и в химических лабораториях, и на части этапов производства в нефтегазовой промышленности.

Бесшовная толстостенка востребована там, где властвуют высокие давления: добыча и переработка нефти и газа, химическая промышленность, энергетика, создание паропроводов высокого давления, разнообразные компрессорные станции и гидравлические системы.

Такая толщина стенок позволит этим трубам выдержать огромное давление

Методы соединения труб

Наиболее распространены сварные соединения. Сваркой соединяются трубы любого размера; для удобства и надежности сварного шва трубы под сварку поставляются со снятыми фасками.

Трубы большого диаметра ( от 50 миллиметров и более; деление по диаметру довольно условно — встречаются фланцы и на трубах диаметром 40 миллиметров, и на более тонких) используют фланцевые соединения. В качестве средства обеспечения герметичности используется паронитовая прокладка.

Трубы большого диаметра могут соединяться фланцами

Трубы малого диаметра используют резьбовые соединения. То, какими производятся резьбовые фитинги для стальных труб — ГОСТ тоже регламентирует, причем не один.

  • ГОСТ 8966-75 регламентирует производство муфт;
  • Ниппели стальные производятся по ГОСТ 8967-75;
  • Контргайки делаются по стандарту ГОСТ 8968-75;
  • Сгоны должны изготавливаться с учетом требований ГОСТ 8969-75.

Материалами для резьбовых фитингов служат латунь (часто хромированная), нержавеющая сталь и чугун. Из черной стали фитинги тоже делают, однако их применение не рекомендовано: ржавея, они прикипают к трубе намертво, и разобрать такое соединение без отжига очень трудно.

Заключение

Будем надеяться, что материал этой статьи принесет вам пользу. Не забудьте заглянуть в приложение — там вы найдете таблицы сортамента и предельных отклонений для разных стандартов. Удачи!

Виды сварных труб, способы производства, преимущества материала

История труб уходит корнями далеко в прошлое, но первое упоминание о стальных трубных изделиях датируется серединой 19 века. Первые стальные трубные изделия изготовляли с помощью сварки. Этим методом производители пользуются и сегодня, изготовляя половину изделий такого типа от общего производства. Стальная сварная труба находит применение в большинстве отраслей промышленности, так как достойная замена изделиям из стали, полученным сварным методом, в настоящее время не найдена.

Назначение современных стальных труб сварного типа

Даже быстро развивающиеся технологии не позволяют представить, что когда-то появится подходящая замена стальным трубам, которые используются при строительстве разных строений и конструкций или проведении коммуникационных сетей.

Сварные трубные изделия современного изготовления могут быть как универсального назначения (доставка различной всевозможной рабочей среды потребителю), а могут иметь узкую специализацию (газопроводы и нефтепроводы).

Прокладку коммуникационных сетей над землей и под землей невозможно представить без стальных трубных изделий разного диаметра. Они входят в состав сложнейших технологических устройств, различных приспособлений и механизмов. Строительные процессы предполагают использование прочных, но легких элементов армирования, в качестве которых используется стальной трубопрокат. К тому же такие изделия могут выступать в качестве основы при строительстве каркасных конструкций.

Также стоит сказать о трубных изделиях сварного типа, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь. Этот материал характеризуется уникальными эксплуатационными свойствами, благодаря которым предоставляется возможность применения труб в пищевой и химической отрасли, энергетике и фармации. Эстетическая привлекательность поверхности труб из «нержавейки» делает их популярными у современных архитекторов в качестве элементов оформления помещений разного типа.

Сырье для производства сварных труб

В качестве исходного сырья для изготовления стальных трубных изделий большая часть производителей использует металл. Это могут быть листы стали толщиной не больше 5 сантиметров, или стальная лента, имеющая различную толщину и свернутая в рулоны. Современная экономика отдает предпочтение трубным изделиям сварного типа, для производства которых использовалась низколегированная или углеродистая сталь. Ее отличительное свойство – содержание углерода в определенном количестве и минимум легирующих веществ. По количеству углерода определяется тип стали: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая.

Углерод в большом количестве, входящий в состав исходного материала, неоднократно повышает прочностные характеристики сварной трубы при нормальном использовании. Однако параллельно снижаются эластичные свойства изделий, и возрастает степень их ломкость в холоде. Следовательно, большое количество углерода делает материал более хрупким при эксплуатации в холоде, что значительно сужает сферу использования готовой продукции.

Читайте также:
Современные покрытия для крыши - от черепицы до еврошифера

Сталь, в которой легирующие вещества содержатся в количестве, не превышающем 2,5%, отличается прочностью независимо от эксплуатационных условий. Трубопрокат из такой стали имеет продолжительный срок службы и меньшую массу при одинаковых условиях. Низколегированная сталь для трубных изделий повышает стоимость готовой продукции, и одновременно увеличивает прочностные характеристики, устойчивость к износу и коррозии. Если сравнивать аналогичные качества труб сварного типа из углеродистой стали, то высокая стоимость трубопроката из низколегированной стали не имеет особой важности.

Для изготовления нержавеющих трубных элементов используется аналогичная сталь. Это материал устойчив к коррозии, прост в обработке, с небольшой массой и привлекательной поверхностью. Труба из нержавеющей стали может быть холодного или горячего проката. В первом случае стальные листы имеют толщину от 0,4 до 5 миллиметров, во втором – от 2 миллиметров до 5 сантиметров.

Разновидности сварных трубных изделий

Производство сварных труб с продольным прямым швом осуществляется посредством метода сварки мест соединения стальных листов. Другими словами стальной лист или лента сворачиваются, а их края сваривают друг с другом. Швы таких изделий прямые и располагаются по всей длине. На трубах большого диаметра делают два шва, так как в ширину стальные листы имеют ограничения.

Спиралешовные трубы производятся из рулонной листовой стали (прочитайте также: “Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно”). Трубопрокат этого вида имеет одно неоспоримое преимущество – труб могут выпускаться с диаметральным сечением около 2,5 метров с использованием заготовки равной ширины. Трубопрокат, изготовленный по такой технологии, характеризуется отношением диаметра к толщине стенок более 100.

Спиралешовные трубные изделия производятся с применением более простых механизмов, чем трубы с прямым швом. Однако стоит заметить, что процесс изготовления характеризуется высокой точностью. Спиральный шов имеет еще одно весомое преимущество: при аварийной ситуации не образуется продольная магистральная трещина, которая считается самой опасной деформацией трубопровода.

Следовательно, последствия аварии ликвидировать намного проще. Недостатком спирального шва является его увеличенная длина и, как следствие, дополнительные расходы на сварочные материалы.

Способы изготовления

Труба сварная производится несколькими способами, среди которых наибольшее распространение получили: метод печной сварки, электросварной метод и сварка в защитной газовой среде.

Способ печной сварки

Согласно этой технологии стальные заготовки (штрипсы) подвергаются воздействию высоких температур. Полоска металла, выступающая в качестве заготовки, в специальной туннельной печи нагревается до температуры 1300 0 С. Выходящая из печи заготовка подвергается обдуву направленным потоком воздуха, что приводит к нагреванию боковых кромок до 1400 0 С и очищению их от окалин, способствующих ухудшению качества шва.

Полученную горячую заготовку отправляют на формовочно-сварочный стан, в настройках которого заложен определенный диаметр. Здесь будущее изделие принимает нужную форму. Далее выполняется дополнительный воздушный обдув, и кромки стали свариваются при воздействии высокой температуры и определенного давления.

Штрипсу повторно отправляют в печь, где, проходя через формовочные валики, она подвергается обжатию, способствующему повышению качества сварного шва. Технология печной сварки позволяет получать изделия горячего проката.

Метод электросварки

Изготовление сварных труб с использованием электрической сварки считается самым распространенным способом, так как в результате можно получить трубы большого диаметра, имеющие тонкие стенки, хороший шов и поверхность высокого качества. Существует несколько видов электросварки, но производство трубных изделий, предназначенных для магистрального трубопровода, в большинстве случаев осуществляется методом дуговой сварки под флюсом.

По этой технологии производство делится на несколько этапов. Вначале специальные прокатные станы выполняют формовку холодных стальных листов, в результате этого на выходе получаются трубные заготовки. Процесс изготовления прямошовных труб любого диаметрального сечения подразумевает применение валковой формовки. Чтобы изготовить полуцилиндры или круглые заготовки для прямошовных труб, используют прессовую формовку. Сталь для изготовления спиралешовных трубных изделий проходит процедуру формовки в валково-оправочных или втулочных станах.

Дальнейшее изготовление зависит от вида трубы: используя электродуговую сварку, кромки заготовок сваривают с двух сторон, получая в результате продольный прямой или спиралевидный шов. Далее снимается грант со шва, и труба охлаждается водой. Затем ее отправляют в калибровочный стан, где добиваются соответствия диаметра определенным параметрам по всей длине трубного изделия.

После этого труба подвергается визуальному и ультразвуковому контролю качества швов, проходит специальные гидроиспытания, которые позволяют проверить прочность шва под воздействием высокого давления, аналогичное тому, что будет оказываться в эксплуатационный период. Затем проводится еще одна ультразвуковая проверка, и при отсутствии дефектов трубные изделия отправляют потребителю.

Метод сварки в защитных газах

В большинстве случаев такой технологией пользуются при производстве стальных сварных труб из нержавеющей или высоколегированной стали. У таких металлов под действием стандартной сварки наблюдается карбидизация легирующих элементов, в результате чего отмечается значительное ухудшение качества швов. Решить такую проблему помогает сварка стали в защитной газовой среде с использованием аргона, гелия или углекислого газа.

Читайте также:
Укладка напольных покрытий: 8 лучших материалов + инструкции пошагово!

Такая технология позволяет пользоваться достоинствами и газовой, и электрической сварки. Указанные газы имеют больший удельный вес по сравнению с воздухом, поэтому при попадании в рабочую зону сварки выталкивают его. В результате взаимодействие сварочной ванны и атмосферы полностью исключается. Сварка трубных изделий с использованием защиты газом выполняется посредством вольфрамовых электродов.

Полученные швы отличаются высоким качеством, так как становятся одним целым с изделием. Такая технология гарантирует герметичное соединение стальных элементов и высокие прочностные характеристики готовой продукции. Методом электрической сварки или сварки в защитном газе получают стальные трубы холодного проката.

Преимущества сварных труб

Сварка с применением современных технологий позволяет получать швы высокого качества, которые могут сравниваться по прочности с цельнометаллическим изделием. Это позволяет существенно расширить сферу использования такого трубопроката и выполнять монтаж в таких местах, где ранее допускалось применение только бесшовных материалов. Трубные изделия сварные делают производственный процесс более дешевым, благодаря и технологии производства, и незначительным финансовым расходам.

Сварной трубопрокат отличается утонченной стенкой, чем у бесшовных изделий. Это дает возможность выпускать облегченные трубы и сэкономить расход стали. Более легкие трубные изделия упрощают их транспортировку и монтажные работы, для которых необходимо меньшее число единиц техники и занятых людей. Помимо этого готовая листовая сталь имеет одинаковую толщину в любом месте, следовательно, стенки сварных трубных изделий не будут иметь большие погрешности по толщине.

Виды и особенности сварных труб

В настоящее время, на трубы сварные приходится до 50% всей производимой трубной продукции. Они успешно применяются во многих промышленных отраслях.

Виды сварных труб

Исходным сырьем, в производстве шовной трубной продукции, является листовая сталь, чья толщина может достигать 50 миллиметров, или стальная лента, которая также может быть разной толщины.

Учитывая способ изготовления, труба может быть:

  • прямошовной, получаемой путем сварки краев листа стали, сворачиваемого по форме изделия, которое нужно получить. Продукция большого диаметра сваривается из двух листов ограниченной ширины. Поэтому, имеет два прямых продольных шва;
  • со спиралевидным швом. В этом случае, используется рулонная сталь. Использование данного метода позволяет получать продукцию, диаметром до 2,5 метра, из заготовки равной ширины. При этом, соотношение диаметра изделия к толщине стенки может быть больше 100.

Помимо традиционно круглого, шовные трубы могут иметь прямоугольный, квадратный, овальный или другой профиль.

Области применения и преимущества

Сварная трубная продукция широко применяется в энергетической и нефте-газовой отрасли, машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, а нержавеющие сварные трубы – в фармацевтической отрасли, легкой и пищевой промышленности.

К несомненным достоинствам, которыми обладает стальная сварная труба, имеющая прямо продольный й либо спиралевидный шов, можно отнести:

  • более доступную, в сравнении с бесшовными трубами, стоимость;
  • меньший вес, объясняемый малой толщиной стенки;
  • возможность прокладывать трубопроводы большого диаметра, что невозможно с бесшовной продукцией.

Правда, имеются и некоторые недостатки, в лице ограничений по допустимому давлению в трубах и необходимости использования фитинга, для изменения направления трубопровода, поскольку изгиб сварных изделий недопустим.

При этом, многие эксплуатационные характеристики определяются материалом изготовления.

Углеродистые и легированные сварные трубы

Углеродистые сварные трубы изготавливаются из металла, тип которого определяется количеством в нем основного элемента. Учитывая это, используемая сталь может быть низко-, средне- и высокоуглеродистой. При большом содержании углерода, металл приобретает высокую прочность, но его эластичность снижается. Кроме того, при низких температурах, увеличивается хрупкость изделий.

Спасти ситуацию могут различные легирующие добавки, доля которых не превышает 2,5%. Они позволяют существенно увеличить прочность, на показатель которой не влияют условия эксплуатации. Помимо этого, такие трубы легче, более устойчивы к коррозии и износу.

На легированные сварные трубы цена будет несколько выше, но все расходы будут вполне оправданы их долговечностью и хорошими эксплуатационными свойствами.

Нержавеющие сварные трубы из никелевых сплавов

Нержавеющие трубы выполняются из стали, в состав которой входит еще больше специальных добавок, позволяющих улучшить их характеристики. Такая продукция отличается небольшим весом, визуальной привлекательностью, простотой обработки и высокой устойчивостью к коррозийным проявлениям.

Как правило, в составе нержавейки, превалирует хром. Однако, если трубам предстоит работать с весьма агрессивными средами, в лице сильных кислот и атмосферных коррозийных влияний, приоритет отдается сложнолегированным сплавам, со значительным содержанием никеля.

Сварные трубы из никелевых сплавов получают путем холодного либо горячего формования. В первом случае, производят изделия с толщиной стенок 0,4-5 миллиметров, а во втором – от 2 миллиметров до 5 сантиметров.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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: :???: :?: :!: