Виды и преимущества бесшовных стальных труб

Какие бывают бесшовные трубы – сортамент металлопроката

Труба бесшовная – один из видов трубного металлопроката. Главное отличие от другой продукции – отсутствие продольного или спирального шва, соединяющего окружность. Это, в первую очередь, связано с технологией производства. А они используются разные. Например, этот вид проката бывает горячекатаным, прессованным, кованным, полученным путем волочения, холоднотянутым. То есть в отличие от прямошовных, спиралешовных сварных труб при производстве применение сварки неактуально. Какие бывают бесшовные трубы – определяют нормативные документы. Надо руководствоваться ГОСТами, ТУ, АСМЧ отдельных производителей.

Если ориентироваться на ГОСТ, то выделяют несколько параметров классификации, а именно:

  • технология производства трубного проката;
  • материал изготовления бесшовных труб;
  • направления использования рассматриваемых нами металлоизделий.

О сортаменте бесшовных труб читайте далее в нашей статье. Только одно маленькое уточнение. Разговор пойдет о бесшовных трубах, изготовленных из металла. Есть просто и другие варианты, порой экзотические (полимеры, стекло, даже дерево и камень).

Какие бывают бесшовные трубы – технология производства

Все бесшовные трубы отличаются по технологии производства. Именно она учитывается в большинстве ГОСТов, определяющих сортамент и технические условия этого вида металлоизделий. Об этом кратко.

Отметим основные технологии изготовления бесшовных труб:

  • прокатка, о ней чуть подробнее ниже;
  • ковка, речь о радиальной ковке предварительно нагретой заготовки;
  • прессование, прямое или обратное.

В ходе ковки заданное сечение и профиль труб формируются путем использования бойков в кузнечном прессе. Они совершают возвратно-поступательные движения. Прессование заключается в выдавливании нагретой заготовки через определенную замкнутую форму меньшего размера.

Прокатка заключается в совокупности выполняемых операций. На первом этапе из исходной заготовки изготавливают трубу. Ранее использовали блюм (слитки, полученные в ходе прокатки металла на блюминге (прокатном стане)). Сначала выполняли раскройку блюма. Затем заготовку нагревали до определенной температуры в кольцевой печи. И после этого на прошивном стане выполнялась прокатка. Это, конечно, в общем. Есть целый ряд сопутствующих технологических операций. Сейчас больше применяется технология непрерывного литья.

Затем проводится обработка заготовки с целью придания ей заданных размеров, формы сечения и рабочих характеристик. Классификация выполняется исходя из температуры обрабатываемой заготовки. Основные виды металлопроката:

  • горячедеформированный;
  • холоднодеформированный;
  • теплодеформированный.

Этот параметр широко используется в ГОСТах, указывающих на сортамент бесшовных труб. Основываясь на нормативные документы, продолжим разговор далее.

Сортамент горяче- и холоднодеформированных труб, их технические условия

ГОСТ 8732-78 определяет сортамент горячедеформированных бесшовных труб. Рассмотрим основные параметры классификации. Размеры проката следующие:

  • наружный диаметр от 20 до 530 (550) мм;
  • толщина стенки от 2,5 до 75 мм;
  • длина от 4 до 12,5 метра.

ГОСТ 8734-75 определяет сортамент холоднодеформированных бесшовных труб. Первый критерий – толщина стенки. Прокат бывает особотонкостенным, тонкостенным, толстостенным, особотолстостенным. Длина такого вида металлоизделий от 1,5 до 11,5 метра. Диаметр труб от 5 до 250 мм (по требованию изготавливаются и диаметром 4 мм). Толщина стенки от 0,3 (по заказу от 0,2) до 24 мм.

Что касается технических условий, то они определяют основные параметры выбора. Так для горячедеформированного проката действуют ГОСТ 8731-74 и ГОСТ 32528-2013. В них указаны, например, марки стали, из которой изготавливаются бесшовные трубы. А помимо этого указано наличие или отсутствие термической обработки, иные параметры. У холоднодеформированного проката свои ГОСТ 8733-74 и ГОСТ 32678-2014. Они же распространяется и на теплодеформированные трубы.

Рекомендуем к прочтению:

Материал изготовления

Уже вскользь отметили что бесшовные трубы изготавливаются из различных материалов, в том числе металла. Немножко об этом подробнее. Выделяют две группы металлопроката. Первая – черный. В таком случае используются определенные марки стали. Вторая – цветной. Она подразумевает производство бесшовных труб из цветных металлов и сплавов.

В свою очередь и марки стали разняться своими свойствами. Широко применяются углеродистые марки, но есть и легированные. Легированные относятся к коррозионно-стойким маркам стали. В том числе бесшовные трубы могут изготавливаться и из аустенитных марок стали. Более подробная информация о них для бесшовного трубного металлопроката горячедеформированного в ГОСТ 9940-81. Если прокат тепло- или холоднодеформированный, то нужен ГОСТ 9941-81.

Цветные металлы и сплавы используются реже, но и такой вариант есть. Например, титановые бесшовные трубы (из титана и его сплавов) изготавливаются по ГОСТ 21945-76 и ГОСТ 22897-86. Если говорить о трубках, то они могут изготавливаться из сплавов других цветных металлов, например, латуни.

Помимо этого, выпускается и биметаллический бесшовный трубный металлопрокат. Например, по ГОСТ 22786-77 внешний слой трубы из стали, а внутренний – из меди.

Функциональное предназначение

Существует целый ряд ГОСТов, определяющих направления применения бесшовных труб. То есть, используя определенный нормативный документ, можно определиться с сортаментом для определенного направления использования. Основываться можно на такие параметры как марка стали, наличие или отсутствие защитного покрытия, габариты. Выделим для примера несколько основных видов бесшовных труб по предназначению:

  • нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность;
  • судостроение, холоднодеформированный прокат для нефтенагревателей, котлов, пароперегревателей и иных целей, горячедеформированный для паронагревателей;
  • обустройство систем охлаждения (плоскоовальные радиаторные трубки, например, в автомобилях);
  • производство велосипедов, мотоциклов и других транспортных средств;
  • энергомашиностроение;
  • теплообменное и котельное оборудование;
  • строительство (в металлоконструкциях различного функционального предназначения, ГОСТ Р 54864-2016);
  • прочие технические цели, та же бытовая сфера, очень вариативный в плане употребления вид трубного проката.

Широко используются насосно-компрессорные и обсадные бесшовные трубы. Направление применения в полной мере определяет характеристики труб. Или наоборот, характеристики труб определяют направление использования как критерий классификации и выбора.

За критерий выбора проката берутся и условия эксплуатации, специфика рабочей среды. Это тоже влияет на то, какие бывают бесшовные трубы. Есть прокат для транспортировки в жидком и газообразном состоянии, например, для маслопроводов и топливопроводов, включая и высокого давления.

Учитывается и такой параметр как давление. Выпускаются бесшовные трубы, выдерживающие очень высокое давление (ГОСТ 11017-80 и другие). Доступен и трубный прокат, способный противодействовать деформированию под воздействием достаточно высоких температур. Отметим и прокат со специальными свойствами для трубопроводов (ГОСТ 30564-98).

Форма поперечного сечения профиля

Следующий параметр, на котором остановимся, – форма поперечного сечения профиля. Как правило, бесшовная труба круглого сечения. Встречается такой прокат гораздо чаще остальных, но есть и другие решения. Существует такое понятие как профильная труба. Это трубный прокат, в котором сечение профиля отличается от круглого. Профильные трубы тоже выпускаются и бесшовными. Среди основных форм профиля прямоугольная и квадратная.

Еще профильные бесшовные трубы бывают:

  • каплевидными;
  • овальными;
  • шестигранными;
  • плоскоовальными;
  • с полыми ребрами.

И это только те формы профиля, на которые есть соответствующий ГОСТ. Сортамент гораздо шире.

Наличие дополнительного покрытия

Зачастую бесшовная труба изготавливается из углеродистых марок стали. В таком случае порой решается дополнительно целый ряд задач. Рассмотрим несколько из них. Начнем с основной. Углеродистые марки стали подвержены коррозии. Чтобы защитить от этого негативного явления бесшовную трубу – наносится защитный слой. Это может в самом простом варианте быть слой краски (труба окрашенная бесшовная). Варианты посложнее и дороже – слой цинка (труба бесшовная оцинкованная) или слой полимерного материала.

Вторая задача состоит в повышении декоративных характеристик. Соответственно наносится декоративный слой. Может быть та же краска. Вариант подороже – слой хрома. Это труба бесшовная хромированная. Есть и другие декоративные покрытия.

Третья задача порой состоит в необходимости снижения теплопроводности материала. Например, при передаче теплоносителя. Чтобы звучало проще. Есть системы централизованного теплоснабжения. Нужно чтобы вода или пар попали от отдельно стоящей котельной в дом или квартиру горячими. Тогда на трубу определенным образом наносится или укладывается слой теплоизоляционного материала. Это бесшовная труба предварительно теплоизолированная. Причем вариантов оболочки масса и это тоже нужно учитывать. Читайте об этом в статье «Труба бесшовная для отопления – параметры выбора». Существуют и другие виды покрытий.

Рассмотрели основные критерии, чтобы ответить на вопрос: «Какие бывают бесшовные трубы?». Как видите параметров выбора множество, как и сортамент продукции. Чтобы ориентироваться во всем этом многообразии и сделать правильный выбор – обращайтесь к нам. Поможем купить бесшовные трубы правильно, выбрав оптимальный вариант по цене и исходя из решаемых задач.

Виды и преимущества бесшовных стальных труб

Одними из самых прочных изделий среди труб являются те, что изготовлены из стальных сплавов. Такие характеристики обеспечивают возможность использования в условиях повышенной износостойкости, например, при наличии повышенных температурных режимов. Данные материалы дороже других аналогичных экземпляров категории, так как для изготовления используется специализированная техника и компоненты.

Отличительной характеристикой таких труб всегда являются: утолщенные стенки и отсутствие шва, что делают их неконкурентоспособными, поскольку другие аналогичные виды труб не способны обеспечить такой надежности во время эксплуатации.

Для соблюдения технологии изготовления, был разработан ГОСТ, регламентирующий требования и норм выпуска стальных труб .

Будет полезно:  Инструмент для монтажа труб из сшитого полиэтилена

Требования ГОСТа 8732-78 следующие:

  • Толщина стенки строго соблюдается – от 2,5 мм до 75 мм;
  • Вес на одно изделие рассчитывается, посредством вычисления норм для толщины и диаметра стенки трубы. Для каждого из размеров разработаны специальные требования в виде таблиц, представленные в ГОСТе;
  • Диаметр изделия данного образца имеет достаточно большой диапазон – 2 см – 53 см;
  • Длина конструкции может иметь некоторые погрешности: если она достигает от четырех до двенадцати, то отклонения допускаются незначительные;
  • Кривизна остается практически неизменной, изредка допускаются дефекты в виде отклонения до 0,5 см;

В том случае, если применяется холодный способ деформации, он регламентируется ГОСТом 8734-75:

  • Толщина стенки зависит от вида трубы – она может быть и особо тонкой, и особо толстой;
  • Вес одной трубы разный и указан в ГОСТе.
  • Диаметр также зависит от вида трубы данного типа;
  • Допустимые отклонения кривизны от 0,1 см до 0,3 см в соответствии с тем, какой у изделия диаметр;

Классификация стальных труд происходит по таким признакам:

  • Существует круглая, прямоугольная и квадратная формы труб;
  • Мерная длина;
  • Немерная длина;
  • Длина, кратная мерной;
  • Диаметр может быть трех видов от маленького до ГОСТам, которые являются наиболее подходящими к требованиям.

У труб такого образца обычно присутствует буквенная маркировка, которая имеет следующую расшифровку и обозначение:

  • А – как проявляются себя свойства металла при механическом воздействии;
  • Б – как проявляются себя свойства металла по качественному составу;
  • В – как механические качества сочетаются с качеством его состава;
  • Г – анализируется состав, в котором присутствуют химические элементы;
  • Д – испытание гидравлических качеств + устойчивость к механическим воздействиям.

Отмечается, что данные трубы различаются по назначению на 6 классов. Они различаются характеристиками и требованиями к технологии производства:

  • Стандартное предназначение используется для установки газового трубопровода;
  • Под давлением используются трубопроводы для магистралей;
  • Такие трубы прокладываются в нестабильных условиях использования, поэтому должны выдерживать резкие и частые перепады давления, и перепады температурного режима, особенно в верхних плюсовых порогах;
  • Нефтедобыча также широко применяет такой трубопровод в своей сфере деятельности;
  • Промышленное назначение широко использует трубы из данного материала, так как они особо прочные;
  • Поскольку трубы из стали без швов обладают повышенной прочностью,также часто применяются в областях с особым механическим и гидровлическим воздействием.

Когда вы заказываете конструкцию из стальной трубы важно заранее решить не то только вопрос о том, какой необходим размер, но и определить условия, в которых он будет использоваться.

Бесшовные стальные трубы могут изготавливаться по двум различным процессам производства: горячему и холодному способу деформации металла. Схожесть двух процессов в исходном сырье: используется полый лист стали, который в дальнейшем деформируется в цилиндрическую форму.

  • Особая прочность достигается благодаря отсутствию шва на трубе;
  • Повышенный уровень экологичности;

Долгий срок эксплуатации

Конечно, человеку, который ни разу не сталкивался с выбором данной продукции, тяжело будет самостоятельно разобраться во всехтонкостях и нюансах, которые играют большую роль в подборе стальных бесшовных труб . Поэтому рекомендуется обращаться в специализированную компанию. Важно проверить, чтобы она имела все необходимые документы и сертификаты, а также предоставляла гарантии на свою работу. Обратитесь по телефону в Москве 8 (495) 225-99-45 в фирму «АкваОптим» и получите профессиональную консультацию нашего менеджера по всем интересующим вас аспектам выбора и монтажа стальных труб . Также вам помогут рассчитать конечную стоимость работы.

Труба стальная бесшовная: технология производства и особенности применения

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

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

Как производят бесшовные трубы

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

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

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

Труба стальная бесшовная горячедеформированная производится путем выполнения нескольких технологических операций.

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

Один из способов производства бесшовных труб — метод горячей прокатки

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

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

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

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

Трубы, формируемые в холодном виде, называются холоднокатаными

Классификация бесшовных стальных труб

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

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

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

  • мерную – 4,5 – 9 м;
  • немерную – 1,5 — 11,5 м;
  • кратную мерной – 1,5 – 9 м, прибавляя пятимиллиметровый припуск на каждый рез.

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

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

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

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

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

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

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

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

Бесшовные трубы используются при строительстве масштабных объектов

Диаметр стальных труб может быть:

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

Как определить массу бесшовной трубы

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

Для горячекатаной продукции величина:

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

Вес закупаемой партии трубного проката исчисляется, исходя из замеров:

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества и применение бесшовных стальных труб

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

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

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

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

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

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

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.

Виды и преимущества бесшовных стальных труб

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Виды бесшовных труб, их применение

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

Содержание

Виды бесшовных труб

В основном бесшовные трубы классифицируются по длине:

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

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

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

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

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

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы могут быть изготовлены несколькими способами:

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

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

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

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

Горячее и холодное деформирование

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

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

Процесс горячего деформирования имеет такие особенности:

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

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

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

Технология холодного деформирования подразумевает две основных отличительных особенности:

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

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

Сфера применения бесшовных труб

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

Они используются в таких отраслях:

  • Автопромышленность;
  • Тракторостроение;
  • Авиационное моделирование;
  • Нефтедобывающая отрасль;
  • Химическая промышленность;
  • Водопроводы;
  • Газопроводы;
  • Угольная промышленность;
  • Оборонная промышленость;
  • Судостроение;
  • Тяжелая промышленность.
Будет полезно:  Тюль для спальни: фото и дизайн 2020 года, новинки каталога, красивую как выбрать для окон, повесить на люверсах

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

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

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

Преимущества

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

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

Бесшовные заготовки

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

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

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

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

Виды и преимущества бесшовных стальных труб

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

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

Содержание

Виды бесшовных труб

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

Бесшовные трубы могут быть:

  • Горячекатаные;
  • Цельнотянутые;
  • Холоднокатаные.

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

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

Основные свойства

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

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

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

По ширине стенок горячекатаные трубы делятся на:

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

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

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

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

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

Существует 5 основных групп горячекатаных изделий:

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

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

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

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

Применение

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

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

Классификация

Для удобства эксплуатации рассматриваемые изделия делятся на подкатегории:

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

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

Преимущества бесшовных труб

Рассмотрим основные достоинства, которыми наделены бесшовные трубы отечественного производства:

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

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

Ссылка на основную публикацию