Бесшовная стальная труба: технологии производства и толщина стенок

Бесшовные стальные трубы в современном мире

Широкий диапазон диаметров становится главным достоинством для такого изделия, как бесшовные стальные трубы. Диаметр может варьироваться от пяти до 220 миллиметров. При производстве применяется только нержавеющая сталь высокого уровня качества. Горячекатный и холоднодеформированный – главные способы производства для таких изделий. Хотя можно встретить и варианты с прессованием и прокаткой. Волочение и ковка тоже довольно широко распространены. Широкий ассортимент бесшовных труб на сайте https://mk-services.ru/catalog/metalloprokat/truba/truby-besshovnye/ .

 

О производстве и особенностях изделия

Трубы этого типа используются во многих сферах нашей жизнедеятельности, потому и требования к ним предъявляются довольно серьёзные. Собственно, это не удивительно по отношению к такой группе товаров, как трубы стальные бесшовные, ГОСТ для их производства становится основным документом. При производстве специалисты должны учитывать регламентируемые отклонения, соблюдать установленные параметры кривизны, длины, толщины стенок.

Об ассортименте труб

Толщина стенок – основной параметр, который служит для чёткого разделения таких изделий, как бесшовные стальные трубы. Сами стенки при этом могут быть как толстыми, так и тонкими. Кроме того, толщина стенок может быть задана по индивидуальному заказу. У потребителей этот товар, действительно, является довольно востребованным.

 

Свойства таких труб

Популярность бесшовным трубам из стали обеспечивает целый ряд неплохих эксплуатационных характеристик. Бесшовные стальные трубы отличаются следующим:

1) высокая прочность;

2) отсутствие шва, что ведёт к невозможности утечек.

Если стенки достаточно толстые, то изделие становится ещё более надёжным и прочным.

 

Как и где используются трубы

Гидравлические системы в современном мире просто не могут обходиться без такой детали, как бесшовные стальные трубы. Это могут быть, например, цилиндры, устанавливающиеся на автомобилях грузового класса. Весьма целесообразным использование бесшовных труб становится в энергетике. Толщина стенок – главный параметр. Он напрямую влияет на то, как долго сможет прослужить вся конструкция целиком, как долго она сможет противостоять разрыву. На ремонт котла можно потратить большие денежные средства, если труба прекращает своё функционирование. Потому любое вложение в бесшовные трубы окупается за короткое время.

Дополнительная информация об изделиях

Высокая прочность этих изделий позволяет им с лёгкостью находить применение, например, в перерабатывающих и нефтедобывающих направлениях промышленности. Труба стальная бесшовная обладает таким набором характеристик, которые делают её достаточно востребованной продукцией во многих направлениях производства и промышленности. Особенно это касается сферы строительства и автомобильного транспорта. Даже в оборонной промышленности бесшовные трубы из стали нашли своё применение – они помогают там, где применяются химические активные и опасные вещества. Ведь утечки в таких случаях могут нанести непоправимый урон не только окружающей среде, но и здоровью людей.

Выбор труб

Наиболее сложным вопросом является выбор труб для изготовления определенных конструкций или строительства трубопроводов. При выборе рекомендуется учитывать:

• возможность применения разных видов труб для определенной цели;
• технические характеристики;
• размеры труб.

Область применения горячедеформированных труб

Горячедеформированные трубы изготавливаются из нагретого до высокой температуры металлического слитка методом прокатки.

Процесс изготовления горячедеформированных труб

Готовое изделие является цельным, то есть не имеет сварных швов и отличается следующими качествами:

• высокой устойчивостью к механическим повреждениям, перепадам температурного режима и гидравлическим ударам;
• устойчивостью к высокому давлению и высоким температурам;
• сейсмоустойчивостью.

Где используются горячедеформированные трубы? Преимущественными областями применения являются:

• химическая промышленность;
• машиностроение;
• нефтеперерабатывающая и нефтедобывающая отрасли;
• теплоснабжение.

Горячедеформированные трубы в силу особенностей производства выпускаются с большей толщиной стенки, что обуславливает дополнительную прочность изделия.

Область применения холоднодеформированных труб

Окончательная обработка холоднодеформированной трубы производится без воздействия высокой температуры.

Процесс изготовления холоднодеформированных труб

Холоднодеформированная труба отличается следующими качествами:

• высокой прочностью. В силу особенностей производственного процесса прочность холоднодеформированных труб приблизительно на 25% больше, чем у иных видов стальных труб;
• точностью заявленных размеров;
• подверженностью сгибанию;
• возможностью выдерживать низкие и высокие температуры, разные показатели давления, гидравлические удары, перепады температур.

Преимущества холоднодеформированных труб обуславливают область их использования. Такой вид стальных труб применяется:

• при изготовлении мебельной фурнитуры и отдельных элементов мебели;
• при изготовлении электрического освещения;
• в коммунальном хозяйстве (сооружение трубопроводов различного назначения);
• строительство каркасов;
• в машиностроении;
• в котельных установках;
• в нефтегазовой промышленности.

Единственным недостатком холоднодеформированных и горячедеформированных стальных труб является высокий уровень подверженности коррозии, который снижается благодаря дополнительной химической обработке – оцинкованию.

Технические характеристики

 

 

При использовании труб важно знать не только вид, но и технические характеристики изделий, которые указываются на маркировке:

 

• если изготовленная труба имеет диаметр более 100 мм, то маркировка наносится на ее поверхность;
• если изготавливается труба меньшего диаметра, то маркировка должна быть в сопроводительной документации.

При нанесении маркировки указываются такие параметры, как:

• наименование предприятия изготовителя;
• ГОСТ или технические условия, в соответствии с которыми произведена данная труба;
• марка стали, примененная для изготовления;
• размеры: наружный и внутренний диаметр, толщина стенки;
• максимальное давление, температурный режим и так далее.

Технические характеристики труб

 

 

Для изготовления определенной конструкции или трубопровода важно, чтобы все характеристики четко совпадали (имели запас прочности) с технической документацией сооружения

 

Сортамент труб

 

 

Как выбрать трубы? Кроме технических характеристик, при строительстве трубопроводов, также важно правильно подобрать диаметр. Сортамент стальных горячекатаных труб представлен в ГОСТ 8732 78

 

Сортамент стальных горячекатаных труб представлен в ГОСТ 8732 78.

Выпускаемые трубы могут иметь:

• диаметр наружный 20 – 550 мм;
• толщину трубной стенки от 2,5 мм до 75 мм.

При этом длина труб, производимых в соответствии с ГОСТ, может быть:

• немерной (от 4 м до 12,5 м);
• кратной немерной с припуском в 5 мм.

Размеры горячедеформированных труб

Размерность холоднодеформированных труб регламентируется ГОСТ 8734 75, в соответствии с которым:

• диаметр туб может составлять 5 мм – 250 мм;
• толщина трубной стенки находится в пределах 0,3 мм – 24 мм.

Длина труб может быть:

• мерной в пределах 4,5 – 9 м;
• немерной в пределах 1,5 – 11,5 м.

Размеры выпускаемых холоднодеформированных труб

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.

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.

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.

Достоинства и недостатки стальных труб

Среди наиболее ярких качеств труб из стали можно выделить следующие:

• Высокие прочностные характеристики;
• Возможность использования труб при значительных показателях внутреннего давления;
• Широкий ассортимент труб, позволяющий подобрать оптимальный вариант для любой ситуации;
• Способность выдерживать высокие температуры;
• Высокая теплопроводность;
• Низкая степень температурного расширения, что дает возможность монтировать стальные трубопроводы в отопительных системах;
• Средний срок службы составляет около 10 лет (этот срок может быть намного больше, если трубы имеют антикоррозионное покрытие).

Если же говорить именно о недостатках стальных труб, то список наберется немалый:

• Подверженность абразивному износу;
• Плохая сопротивляемость отрицательным температурам;
• Слабая устойчивость к воздействию коррозии и отложению осадков, из-за чего трубы быстрее приходят в негодность;
• Внутренняя поверхность труб довольно шероховата;
• Большой вес труб, который неудобен как при транспортировке материала, так и в процессе монтажа;
• Необходимость использования отводящих элементов при обустройстве трубопровода, поскольку стальные трубы совершенно не гнутся.

Конечно, некоторые недостатки можно компенсировать – например, для защиты от мороза используется утепление, а справиться с коррозией помогает специальное покрытие. Кроме того, отдельные характеристики приходится рассматривать детальнее – например, перед монтажом трубопровода нужно обязательно разобраться, какое давление выдерживает стальная труба, чтобы система получилась эффективной и надежной.

 

Производство

Изготовление ТБД в России после развала Советского Союза начало разворачиваться лишь в нулевых годах. Поначалу их импортировали, однако быстро развивающиеся металлургические комбинаты нашли способы изготавливать стальные трубы нужного диаметра с защитными покрытиями.

ТБД делают из стальных штрипсов, то есть заготовок в виде металлических полос. Если упростить сам процесс, то он выглядит так: металл нагревается, пока не станет пластичным, затем оборачивается вокруг валка и сваривается по шву. Такой трубопрокат называется прямошовным — и это самый распространенный вариант электросварных труб.

Тонкий момент здесь в том, что для производства изделия с действительно большим диаметром нужен огромного размера штрипс и подходящий станок. Так что этот способ стал актуальным тогда, когда появились соответствующие станки в промышленных масштабах.

Из узких штрипсов также можно сделать ТБД с помощью спиралешовной сварки. Для этого узкая полоска стали наматывается на вал под углом, как бы оборачивая его, а затем сваривается по всему шву. Однако это не такой популярный способ. Действительно, так можно получить трубу огромного диаметра, но протяженность шва на ней слишком большая, а ведь известно, что именно сварной шов является самым слабым местом любого изделия металлопроката.

Метод изготовления

Бесшовные трубы изготавливаются по очень сложной технологии. В качестве заготовки используется монолитная сталь цилиндрической формы. Она бывает трех типов – легированная, углеродистая и низколегированная. Как изделия горячей деформации, так и холоднопрокатные трубы гарантируют простоту в монтаже систем.

Процесс производства труб горячего проката:

1. Монолитную стальную заготовку нагревают до определенной температуры. Она должна превышать максимальный порог температуры кристаллизации стали ровно на 60°. Такой подход придает монолитному слитку пластичности.
2. Гибкое изделие пропускают через специальный прошивочный станок и получают пустотелую заготовку цилиндрического форм-фактора.
3. В процессе деформации или вальцевания болванке придают необходимый размер и правильную форму.
4. Получившееся изделие охлаждают в холодной воде.

Окончательно калибруют трубу методом вальцевания и затем нарезают ее на фрагменты, удобные для транспортировки.

Изготовление труб холодного проката отличается от вышеописанной технологии и выглядит следующим образом:

1. Монолитная болванка также нагревается до высокой температуры, а именно – на 60° превышающей максимальный порог кристаллизации металла.
2. Пластичная заготовка пропускается через прошивочный станок, как и в предыдущем случае.
3. Полая конусовидная болванка из раскаленной стали опускается в холодную воду для охлаждения.
4. Проводится калибровка трубы в холодном состоянии.

Характеристики труб ВГП

По типу подразделяются в первую очередь на оцинкованные и не оцинкованные, или черные. Также классифицируются по классу точности, причем все оцинкованные ВГП трубы относятся к классу повышенной точности, по длине, толщине стенок, внешнему диаметру и такому параметру как ДУ, или диаметр условный. ДУ показывает проходимость трубы по внутреннему диаметру и является более важным показателем, чем внешний диаметр трубы.

По сортаменту ДУ бывает от 6 до 150 мм, внешний диаметр от 10 до 165 мм соответственно. ДУ нередко обозначается в дюймах, при этом существует таблица перевода миллиметров в дюймы, обозначения ДУ имеют шаг в 1/8 дюйма – например, 3/8, ½, ¼ дюйма, и так далее.

• обыкновенные, с толщиной стенок 2-4,5 мм;
• облегченные, толщина стенок 1,8-4 мм соответственно;
• усиленные, со стенками в 2,5-5,5 мм.

Кроме чисто визуальных различий между черными и оцинкованными трубами, они имеют некоторую разницу в массе за счет слоя оцинковки, дающий различие примерно до 5% веса в большую сторону у оцинкованных ВГП труб.

При покупке изделий следует удостовериться в наличии сертификата на всю продукцию, подтверждающего то, что они были изготовлены по существующим ГОСТам. В сертификате на оцинкованные ВГП трубы должен также быть указан метод оцинковки – холодный либо горячий.

Стальные трубы

Продукция из стали применяется как в промышленности, так и в быту и по способу производства делится на четыре основных вида.

Бесшовные стальные трубы

Отличительная черта этого варианта это то, что выпускаемые металлические изделия не имеют сварных швов. За счет чего, по сравнению с другими видами, эти стальные трубы более устойчивы к воздействию увеличенных нагрузок. Высокая теплопроводность и невосприимчивость к коррозии позволяет изделиям находить широкое применение в отраслях промышленности и в сфере коммуникаций.

В зависимости от соотношения плотности стенок и внешнего диаметра, бесшовные металлические трубы делятся на:

• особотонкостенные;
• тонкостенные;
• толстостенные;
• особотолстостенные.

Изготовление металлических труб происходит на специальных трубопрокатных агрегатах и подразделяется на холоднодеформированное и горячедеформированное. Оба варианта используются для возведения городских коммуникаций, в частности, для обеспечения жилых массивов горячей и холодной водой. В промышленности эти металлические трубы встречаются в качестве трубопроводов, которые обслуживают производственные линии, а также применяются для транспортировки нефти или газа.

Холоднодеформированные трубы производятся методом холодной прокатки и предназначены для сборки на важных участках, где требуется обеспечить надежность конструкции. Увеличенная стойкость к коррозии обеспечивается присутствием в легированной стали примесей меди, никеля и хрома. А если изготовление труб ведется из углеродистой стали, то готовый продукт легко поддается последующей обработке, приобретая нужный облик.

Горячедеформированный метод предусматривает производство труб из раскаленных металлических заготовок на трубопрокатных станках. Готовая продукция выдерживает повышенное внутреннее давление, необходимое для циркуляции углеводорода, при переработке нефти. Кроме того, устойчивость к механическим повреждениям дает возможность применять бесшовные металлические трубы в ветвях водоснабжения.

Электросварные трубы

Производится этот товар из углеродистой или низколегированной стали. Болванкам придают необходимые формы, после чего сваривают. Края могут обрабатываться или оставаться в сыром виде. В зависимости от этого зависит стоимость металлитеских труб, поступающих к покупателям.

Стойкость к коррозии обеспечивают специальные средства, наносимые во время технологической сборки. Способность выдерживать большое давление появляется за счет того, что плоская заготовка скручивается и проворачивается, тем самым места соединений получаются спиралеобразными.

Электросварные металлические трубы применяются в системах отопления, подачи воды и газа, а также используются в качестве магистралей газонефтепроводов.

Профильные трубы

В строительстве, наибольшую популярность получили профильные металлические трубы. Вариант, который является альтернативой полнотелым брусам. Благодаря полой конструкции профильных металлических труб можно снизить вес всего сооружения. Заготовками служат круглые прямошовные болванки, приобретающие в процессе формовки прямоугольную, квадратную или овальную форму. А дальнейшая термическая обработка освобождает готовые металлические трубы от механических напряжений.

Профильные трубы, кроме строительства также применяются в:

• машиностроении;
• производстве мебели;
• наружной рекламе;
• сборке каркасов.

Диапазон сечения лежит в пределах от 10×10 мм до 500×400 мм, а плотность стенок варьируется в пределе от 1 до 22 мм

Водогазопроводные трубы

 

 

Прямое назначение этой продукции — транспортировка газа и воды, поэтому здесь особое при внимание уделяется шву. Материалом для изготовления труб служит углеродистая сталь, а выпускаемый продукт является электросварным и различается по двум признакам:

 

• плотности стенок (обыкновенные, легкие, усиленные);
• наличию защитного слоя (оцинковка), толщина которого не менее 30 мм, что на 3% утяжеляет товар.

Монтаж ведется сварным методом или резьбовым соединением, осуществляемый при помощи комплектующих.

Какие бывают диаметры (+ таблица с размерами)

 

 

Важно ориентироваться не только в видах труб, но и в типах диаметра. Если взять для расчёта не те данные, из строя может выйти вся система

Чтобы не допустить распространённых ошибок, важно ознакомиться со всеми нормами и понятиями.

Крайне непрофессионально использовать исключительно теоретический диаметр трубы для проведения расчётов. Да, это удобно, быстро, но ненадёжно. Чтобы понять, как измерить диаметр, нужно определиться с тем, какой именно параметр необходимо определить. Существует несколько значений, необходимых для корректных расчётов:

• Условный проход. Это размер трубы от стенки к стенке, измеряемый в миллиметрах. При использовании дюймовой измерительной системы необходимо округление, что может негативно сказаться на точности результатов. Понятие необходимо при соединении нескольких элементов, например, трубы и фитинга.
• Толщина стенок отыгрывает далеко не последнюю роль в точности расчётов. Благодаря понятию можно легко определить прочность и надёжность системы, рассчитать максимальные нагрузки и определить пригодность трубы для той или иной сферы применения.
• Наружный диаметр – внутренний диаметр, к которому прибавлена толщина стенок.
• Номинальный диаметр – аналог условного прохода, просчитанный более точными методиками.

Диаметры труб. ГОСТИсточник mirtrub8.ru

Измерение диаметра трубы

 

 

Важно определить, в какой единице измерения должен быть результат. Это могут быть как дюймы, так и миллиметры

Намного удобнее использование метрической системы. Подобный подход позволяет более точно определить конечные характеристики полученной системы. Несмотря на это, чаще всего используются именно дюймы. Благодаря им результат можно легко округлить, что упрощает задачу, но снижает точность показателей. Стоит отметить, что разница совершенно незначительна. Для более чёткого понимания, рекомендуется ознакомиться с размерами труб в дюймах и миллиметрах. Таблица позволит легко адаптироваться, научиться понимать незнакомые размеры. Таблица диаметров стальных труб:

Условный диаметр	Дюймы
150	6
200	8
250	10
300	12
350	14
400	16
500	20

Таблица размеров диаметров стальных труб разрабатывалась таким образом, чтобы пропускная способность увеличивалась до 50 процентов во время увеличения индекса. В целом же, 1 дюйм составляет 25,4 миллиметра. Например, 86,36 миллиметров – размер трубы в 3,4 дюйма. Диаметр трубы в 1-2 дюйма – 25,4 – 50,8 миллиметров.

Нередко можно прочесть о том, что в данной ситуации отлично подойдёт средний размер. Порой, не совсем понятно, какой размер относиться к большому, какой к маленькому. Первым делом требуется определить, какой именно диаметр указан в рекомендациях. Если речь идёт о внешних диаметрах, следует полагаться на следующие параметры:

• менее 102 – маленькие;
• 102 – 246 – средние;
• 425 и более – большие.

Внутренний диаметр зачастую не сильно отличается от внешнего, он это не означает, что его измерением можно пренебречь.

Чем толще стена – тем больше нагрузок выдержит труба. К сожалению, по-настоящему толстыми стенки бывают не частоИсточник trubametall.uz

Расчёт внутреннего диаметра трубы

Чтобы определить внутренние размеры, необходимо узнать внешние данные. Для этого следует взять рулетку и обвести её вокруг трубы. После полученное число следует умножить на 3,1415 (число П).

Для определения внутреннего диаметра необходимо знать толщину стенок. Данное значение необходимо умножить на 2, после чего отнять результат от внешнего диаметра.

Обозначение буквИсточник satu.kz

Перед закупкой труб необходимо определить задачи, которые будет выполнять установленная система. В случае, если требуется высокая устойчивость к внутреннему давлению, лучше всего использовать бесшовный вариант. Если же нагрузки будут минимальными, выбор значительно увеличивается, шов может быть как маленьким, так и огромным. Это слабое место, которое может не выдержать серьёзного напряжения. Полагаясь на данные, полученные временем, лучше не использовать самые дешёвые варианты.

Диаметр труб также отыгрывает большую роль в дальнейшей эксплуатации. Для измерения следует воспользоваться простой формулой: длинна умноженная на число П. Если же речь о внутреннем диаметре, достаточно отнять от полученных результатов толщину стенки, умноженную на 2.

 

 

Перед приобретением трубы важно определить конкретные задачи. Если это небольшая или нерегулярная нагрузка, подойдут бюджетные варианты

В противном случае нужны исключительно бесшовные модели. Благодаря надёжной структуре такая труба не будет нуждаться в ремонте максимально длительный период.

 

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.

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.

 

Какие это трубы?

Трубы большого диаметра для удобства часто сокращают просто до ТБД. Если следовать определению, то это трубопрокат, чей наружный диаметр больше 530 миллиметров. Крупные металлические трубы применяются не только для создания нефте- и газопроводов, но и для отдельных элементов жилищных коммуникаций, а также проведения междугородних водопроводов.

Считается, что чем больше ТБД используется в государстве, тем более оно развито технически, так как этот вид металлопроката используется в самых совершенных коммуникационных системах.

Изредка крупные трубы используют для бытовых нужд, например, для создания колодцев или емкостей. Особенно часто для этого берут бывший в употреблении трубопрокат, так как у ТБД огромный запас прочности, и даже после списания они сохраняют хороший вид и могут долго служить.

Технология производства

Холоднокатаные трубные материалы производят их горячекатаных заготовок, путем дальнейшей обработки труб без нагревания.

Производственный процесс холоднокатаных труб состоит из двух ступеней.

Первая – это производство черновых заготовок классическим способом горячей деформации. Здесь из металлической литой болванки производят полую толстостенную гильзу, которую в горячем виде раскатывают на специальном оборудовании. Вторая ступень – холодная обкатка трубной заготовки, для придания ей необходимых размеров, геометрической формы, характеристик по ГОСТу.

Рекомендуем ознакомиться: Назначение и применение пластиковых заглушек для труб

Схема технологического процесса производства холоднокатаной бесшовной трубы:

• черновую заготовку нарезают на необходимые сегменты;
• подвергают химической обработке для удаления посторонний поверхностных загрязнений, окалины;
• промывают водой, чередуя температуру;
• сушат при температуре 160-180 градусов;
• покрывают специальным составом, который уменьшает трение металла о прокатное оборудование;
• подают на прокатку в холодном виде, уменьшают толщину стенки до близких значений;
• обрабатывают торцы изделия;
• Прокаткой (протяжкой, волочением, ковкой – зависит от имеющегося на предприятии оборудования) доводят трубу до требуемых размеров, калибруют, выравнивают геометрию изделия;
• готовые изделия подвергают тепловой обработке для снятия напряжения металла и выравнивания характеристик пластичности и вязкости металла.

Прокатка трубы в холодном виде позволяет получать высокопрочные тонкостенные изделия, которые способны выдерживать существенные нагрузки в агрессивной среде.

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.