Стальные трубы высокого давления, их виды и характеристики. Стальные бесшовные трубы

Стальные трубы высокого давления, их виды и характеристики

Трубопрокаты из стали используют на многих предприятиях и производствах. Не смотря на сложный и длительный процесс создания, спрос на стальные трубы высокого давления есть всегда.

Не менее популярны следующие виды:

• бесшовные;
• котельные;
• электросварные;
• профильные.

Ко всем вышеперечисленным видам обязательно предъявляют завышенные требования, прописанные в ГОСТах 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Без дополнительной обработке, стальные трубы высокого давления не допускаются в продажу или производство. К примеру, любому металлу нужно придать антикоррозийное покрытие, что положительно скажется на его качестве.

На некоторые виды трубопрокатов наносят изоляционные материалы, пластмассу или лак, а так же может использоваться специальная краска.

Сталь можно обрабатывать по-разному, а значит и методов для производства труб разработано несколько. Перечислим основные.

1. Литая. Изготавливается путем литья через специальные машины или станки.
2. Бесшовная. Изготавливается или производится за счёт прессования. В процессе используют прокатку стальной заготовки.
3. Сварная. Выполняются из листа стали, который после придания округлой формы необходимо сварить на стыке.

Сварную трубу из стали можно производить по двум технологиям:

• Холоднодеформированная.
• Электросварная.

Бесшовные трубопрокаты из стали производят способом холодной или горячей катки.

Для любой их них предусмотрено 6 классов, которые еще классифицируют по:

• материалам для изготовления;
• целостности изделия в поперечном виде;
• техническому предназначению;
• методу изготовления;
• по форме сечения.

О каждом классе более подробно

1 кл. По другому называют газовый или стандартный. Используют для подачи газа, сыпучих материалов или жидкостей.

Создание трубопроводов, прокладка подземного кабеля, систем орошения невозможна без данных изделий. Еще они подходят для опоры, всевозможных ограждений.

2 кл. Идет на любой магистральный трубопровод с высоким и низким давлением. По ним идет подача газов, транспортировка нефтепродуктов под давлением. Второй класс подходит для транспортировки продуктов нефтехимии, топлива и жидкости.

3 кл. Применим в системах с высоким давлением или при экстремальных температурах. Еще используют в пищевой, химической промышленности. Подходит для отопительных котлов, ядерной техники.

4 кл. В основном применяются на мероприятия по поиску залежей природных ресурсов в качестве бурильной, вспомогательной или обсадной трубы.

5 кл. Именуются также конструкционными трубами, которые применимы при производстве транспорта и вспомогательного оборудования. Их используют в мебельном производстве – делают мелкие стальные конструкции. Могут использоваться в буровой промышленности, в качестве опор или мачт.

Видео

6 кл. Выпускается для машиностроительной отрасли, из них изготавливают цилиндры, поршни для гидравлических устройств. Также подходит для подшипников, автомобильных валов и других комплектующих для автомобильной промышленности. Используются также при создании различных резервуаров, которые эксплуатируются под значительным давлением.

Читайте статью о стальной водогазопроводной трубной продукции.

Как изготавливают стальные бесшовные трубы высокого давления

По ГОСТам определяются конкретные параметры, по которым и производят конкретный вид материала. В основе любого изделия без шва – углеродистая или нержавеющая сталь.

Еще по ГОСТу формируют диаметры для труб.

Бесшовную трубу из нержавейки изготавливают по конкретным методам.

• Ковка.
• Волочение.
• Прессование.
• Прокат.

По любому методу стальные бесшовные трубы получаются надежными и прочными. Благодаря таким характеристикам чаще всего они используются в трубопроводах сжатого воздуха или система гидравлики (в последнем варианте применяют уже стальную трубу высокого давления для гидравлики).

Название говорит само за себя. Для любого бесшовного трубопроката характерно отсутствие каких-либо швов, соединяющих окружность. Из-за этого бесшовный метод производства достаточно сложен, нуждается в завышенных ресурсах. Что не может не сказаться на цене или себестоимости, если сравнить с изделиями выполненными по другой технологии.

Горячекатаная бесшовная. Выполняется за счет производственного станка из литой, кованной или горячекатаной заготовки. Их разогревают до + 1200 по Цельсию. Температурный режим связан с марками стали.

Благодаря вышеописанному процессу изготавливаются трубопрокаты с низким показателем точности, с большой толщиной стенки и низким качеством поверхности. Получается, что данное производство не предназначено для изготовления труб небольших диаметров и с тонкой стенкой.

Из основных этапов в производстве выделяют следующие.

• Заготовку отправляют в печь, где сталь разогревается чуть выше критической точки, означающей период рекристаллизации.
• Потом раскаленный заготовку направляют в прошивной пресс. Там прямоугольный брусок приобретают форму полого цилиндра. На языке металлурга – это называется “сделать гильзу”. Визуально раскаленная сталь уже является трубой, но не имеет необходимую геометрию и размера.
• После прошивного пресса деталь идет на несколько вальцов. Они выполняют процесс горячей деформации. Раскалённая деталь получает нужный диаметр и стенки. В процессе вальцевания заготовка еще и растягивается.
• После вальцевания заготовки необходимо остужать водой, а также подвергнуть контрольной калибровке.
• Процесс выполнен. Остается разрезать на части готовую продукцию и складировать.

Видео

1. ГОСТ 8732-78
2. Прописан диаметр: минимальный 20 мм, максимальный 550 мм.
3. Толщина стенки от 2,5 мм до 75 мм.
4. По длине: минимум 4 метра, максимум 12,5 метров. Некоторые производство предусматривают индивидуальный размер с припусками.
5. По кривизне на каждые полтора метра допускается погрешность не более 20 миллиметров. Для стенок не более от 2 до 4 мм, зависимо от размера.
6. Еще предусмотрено предельное отклонение от наружного диаметра.

Бесшовная холоднодеформированная. Производится за счёт волочения. В процессе используют горячекатаная гильза, которую пропускают через трубопрокатный станок.

Температурный режим достаточно низки для стали, не более 450 градусы по Цельсию. Технология холодной деформации позволяет выпускать небольшие диаметры с тонкой стенкой. Размер достаточно точный по толщине. Технология гарантирует высокие показатели по качеству для поверхности изделия.

Видео

Способ холодной деформации аналогичен горячей, но есть два ключевых момента:

• Пройдя прошивной стан, стальная “гильза” должно охладиться в воде. Дальнейший процесс уже выполняется на пониженных температурах, где заготовка уже менее пластична. Получается, что название говорит само за себя. Хотя пониженные температуры в процессе выделяют достаточно тепла.
• До финальной калибровки холодная деформация предусматривает предварительный отжиг. По факту “гильзу” повторно разогревают до рекристаллизации и оставляют остывать. Для чего это нужно? Металлу придают свойства пластичности и вязкости, а еще так снимают внутренние напряжения.

1. ГОСТ 8734-75
2. Допускается незначительная овальность или разностенность трубы.
3. По кривизне перевод участка для изделия погрешность на 1 метр не превышает 3 миллиметров для тонкостенных трубопрокатов. Погрешность для трубопрокатов средней толщины на 1 метр не более 2 миллиметров.
4. При индивидуальной договоренности с заказчиком финальная термообработка не выполняется. Для стандарта термообработка обязательна.

Как классифицируют данную продукцию

Подобные виды трубопроката на практике классифицируют по методам производства и толщине стенок.

Видео

Из методов выделяют:

• Электросварной прямошовный.
• Электросварной со спиральным швом.
• Бесшовной горячедеформированный.
• Бесшовный холоднокатаный и теплодеформированный.

Последние два методы объединены в общий стандарт.

По толщине стенки:

• Особо толстостенная;
• Толстостенная;
• Тонкостенная;
• Особо тонкостенная.

Всё отличие связано с разницей наружных диаметров и толщинами стенок.

Антикоррозийное покрытие. Она либо обязательна, либо не предусмотрена совсем. Причем оцинковке подвергаются водогазопроводные и прямошовные электросварные трубы. Оцинковка допустима на любых стальных видах, изготовленных по любому способу производства.

Где применяют

Стальная труба высокого давления без шва отличается огромнейшей прочностью на разрыв, отсутствием утечки. В производстве допустимы трубопрокаты без шва с толстой стенкой.

Данные изделия идеальны для гидравлической системы. Чтобы поднять кузов грузовой машины, необходим поршень, внутри которого под сумасшедшим давлением подается масло. Для такого поршня незаменим бесшовный вариант материала.

Видео

Энергетическая промышленность. Передача тепла — это не только нагрев от котлов. Тепло можно доставить до потребителя по теплотрассе, как и горячую воду. Для теплосъемников в котлах (экранах и ширмах) необходим материал, способный выдерживать перегретые пары и пламя.

От толщины теплосъемника зависят критические показатели на разрыв от внутреннего давления. Также учитывают и срок службы. Без качественного бесшовного элемента невозможно гарантировать подачу тепла на весь сезон.

Нефтяная отрасль. Трубопрокаты высокого давления используют для скважин, обсадных труб, откачки природных ресурсов и транспортировки по трубопроводу.

Хорошее изделие должно противостоять многим факторам, в том числе и движению грунта. Конечно, только высококачественные трубопрокаты способны на долгий срок службы без аварий.

Они выдерживают давление в десятки и сотни атмосфер. Чем глубже скважины, тем выше нагрузки. Сталь справляется с очень высоким давлением, противостоит толщине грунта.

Автомобильная, авиационная и судостроительная промышленность. В указанных секторах в спросе тонкостенная бесшовная труба с минимальным весом.

Итог. Считаем, что ознакомление со стальными трубами высокого давления на этом закончено. Более подробная (техническая) информация содержится в ГОСТах.

trubanet.ru

Трубы стальные бесшовные

Трубы стальные бесшовные горячедеформированные

К данному виду металлопродукции относятся горячедеформированные бесшовные трубы общего назначения из углеродистой и легированной стали (Труба 10, Труба 20, Труба 09Г2С, Труба 40Х, Труба 30ХГСА и др.), изготавливаемые по наружному диаметру, толщине стенки и длине согласно ГОСТ 8731-78.

Сортамент труб соответствует ГОСТ 8732-78.

По длине трубы должны изготовляться:

• немерной длины - в пределах от 4 до 12,5м;
• мерной длины - в пределах немерной;
• кратной мерной длины - в пределах немерной длины с припуском на каждый рез по 5мм;
• приблизительной длины - в пределах немерной длины.

Предельные отклонения по длине труб мерной длины и длины кратной мерной, не должны превышать +10мм - при длине до 6м; +15мм - при длине свыше 6м или с наружным диаметром более 152мм.

В зависимости от показателей качества стальные бесшовные трубы должны изготовляться следующих групп:

• А - с нормированием механических свойств из стали марок Ст2сп, Ст4сп, Ст5сп, Ст6сп по ГОСТ 380-88
• Б - с нормированием химического состава из спокойной стали марок по ГОСТ 380, ГОСТ 1050, ГОСТ 4543 и ГОСТ 19281
• В - с нормированием механических свойств и химического состава из стали марок по ГОСТ 380, ГОСТ 1050 , ГОСТ 4543 и ГОСТ 19281;
• Г - с нормированием химического состава из стали марок по ГОСТ 1050 , ГОСТ 4543 и ГОСТ 19281 , с контролем механических свойств на термообработанных образцах. Нормы механических свойств должны соответствовать указанным в стандартах на сталь;
• Д - без нормирования механических свойств и химического состава, но с нормированием испытательного гидравлического давления.

Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные

К данному виду металлопродукции относятся холоднодеформированные и теплодеформированные трубы общего назначения из углеродистой и легированной стали (Труба 10, Труба 20, Труба 35, Труба 40, Труба 09Г2С, Труба 40Х, Труба 30ХГСА и др.), изготавливаемые по наружному диаметру, толщине стенки и длине.

Сортамент труб соответствует ГОСТ 8734-75.

В зависимости от отношения наружного диаметра (ДН) к толщине стенки (s) трубы подразделяются на:

• особотонкостенные ДН/s более 40 и трубы диаметром 20 мм и со стенкой 0,5 мм и менее;
• тонкостенные при ДН/s от 12,5 до 40 и трубы диаметром 20 мм и менее со стенкой 1,5 мм;
• толстостенные при ДН/s от 6 до 12,5;
• особотолстостенные при ДН/s менее 6.

По длине трубы стальные бесшовные должны изготовляться:

• немерной длины от 1,5 до 11,5 м;
• мерной длины от 4,5 до 9м с предельными отклонениями по длине + 10 мм;
• длины кратной мерной от 1,5 до 9м с припуском на каждый рез по 5 мм.

В зависимости от показателей качества трубы должны изготовляться следующих групп:

• Б - с нормированием химического состава из спокойной стали марок по ГОСТ 1050, ГОСТ 14959, ГОСТ 4543 и ГОСТ 19281;
• В - с нормированием механических свойств, контролируемых на термообработанных образцах и химического состава, из стали марок по ГОСТ 1050, ГОСТ 14959, ГОСТ 4543 и ГОСТ 19281. Нормы механических свойств должны соответствовать требованиям соответствующих стандартов на сталь;
• Д - без нормирования механических свойств и химического состава, но с нормированием испытательного гидравлического давления;
• Е - после специальной термической обработки. Марки стали, режим термической обработки и нормы механических свойств устанавливаются документацией, утвержденной в установленном порядке.

Трубы стальные бесшовные изготовляются термически обработанными. Без термической обработки изготовляются трубы, у которых отношение наружного диаметра к толщине стенки равно 50 и более.

Холоднодеформированная труба хорошо работает на изгиб. Такие трубы, небольшого диаметра, широко используется для изготовления мебельной и электроосветительной фурнитуры.

Стальные бесшовные трубы имеют достаточно широкое применение. Они предназначены для трубопроводов, котельных установок, конструкций, используются в автомобильной промышленности, авиастроении, судостроении, криогенной технике, для кристаллизаторов машин непрерывной разливки стали и др. Уже готовая бесшовная труба подвергается качественной проверке. Проходит следующие испытания: на механические свойства (ударная вязкость KCU, KCV), на загиб и сплющивание. Так же проходит контроль химического состава, неразрушающий контроль и последним этапом будет являться нанесение фрески. Длина стальных бесшовных труб варьируется от 4,5 до 11,9 метров немерной длины.

xn--d1achl2agh.xn--p1ai

Трубы стальные бесшовные - ГОСТ: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности холоднодеформированных, фото

В статье мы разберемся, каким нормативным документам подчиняется производство стальных бесшовных труб; каким образом они производятся и где применяются. 

Так выглядит герой нашей статьи.

Производство

Горячедеформированные трубы

Труба стальная бесшовная ГОСТ 8732 — 78 производится методом горячей деформации.

Что это означает с практической стороны?

• Сырьем для производства служит монолитная цилиндрическая заготовка — штанга;
• Она разогревается в печи до температуры, при которой сталь становится пластичной;
• После чего на прошивном прессе превращается в полый внутри цилиндр. Получившийся при этом продукт называется гильзой. Она внешне уже напоминает трубу, но имеет довольно неправильную форму и весьма приблизительно соответствующие целевым размеры;

  Будущая труба на прошивном стане.

• Гильза с находящейся в ней оправкой проходит несколько вальцов. В них будущая труба, все еще раскаленная, вытягивается, обжимается на оправке и постепенно приобретает нужный диаметр и толщину стенок;
• После прохождения калибровочных вальцов труба охлаждается, режется на отрезки необходимой длины и складируется.

Холоднокатанные трубы

Холоднокатанные (холоднодеформированные) трубы в принципе производятся аналогично горячедеформированным. Особенность всего одна, но благодаря ей эти трубы выделяются в отдельный стандарт и производятся со своим сортаментом.

Собственно, после прошивного пресса заготовка охлаждается водой. Все последующие операции  проходят с холодным металлом. Под холодным подразумевается, разумеется, не комнатная температура: при деформации металла выделяется много тепла. Температура остается ниже точки рекристаллизации стали.

После прошивки гильза охлаждается.

Важно: финальной стадией производства холоднодеформированные труб является термообработка с последующей правкой трубы в очередных вальцах.Готовая труба прокаливается и остывает, при этом избавляясь от накопившихся в процессе холодной деформации напряжений металла. Без термообработки трубы будет гораздо менее прочной и износостойкой.

Отжиг — обязательный этап производства холоднодеформированной трубы.

Нормативные документы и сортамент

Горячедеформированные трубы

ГОСТ на бесшовные стальные трубы определяется методом их производства. Изготовление и сортамент горячедеформированных труб, в частности, регламентируется стандартом ГОСТ 8732-78, согласно которому трубы могут иметь следующие размеры. (см. таблицу 1 в приложении к статье )

Обратите внимание: взятые в скобки диаметры труб не рекомендовано использовать при разработке нового оборудования.

Стандарт указывает еще несколько параметров:

• Согласно ГОСТ стальные бесшовные трубы производятся мерной и немерной длины от 4 до 12,5 метров.
• Стандарт регламентирует не только длину труб, но и предельно допустимые отклонения: для труб длиной до 6 метров это +10 мм, для труб длиной свыше 6 метров или диаметром от 152 мм — +15 миллиметров. Отрицательные отклонения не допускаются.
• Допустим незначительный разброс толщины стенок, если он не выводит трубу за предельно допустимые отклонения по диаметру и толщине стенок. ГОСТ на стальные бесшовные трубы горячей деформации содержит и таблицу допустимых отклонений. Они представлены в расположенных ниже таблицах.

По диаметру:

И по толщине стенок:

Холоднокатанные

ГОСТ на трубы стальные бесшовные холодной деформации имеет номер  8734 — 75.  Стандарт опять-таки содержит сортамент труб (см. Приложение к статье Таблица 2.).

Так же, как в случае горячедеформированных труб, стандарт оговаривает максимально допустимые отклонения:

При производстве и здесь допустима разностенность, не выводящая трубы за пределы размеров этой таблицы.

Применение

Где могут применяться бесшовные стальные трубы ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75?

Везде, где нужна прочность и гарантированное отсутствие малейших утечек.

Отсутствие шва и возможность изготавливать трубы с очень толстыми стенками делают их необходимыми там, где нужна особая прочность.

• Энергетика. Экраны и ширмы в котлах, системы отвода пара от топок и котлов к турбинам делаются исключительно из бесшовных стальных труб.Там, где царят огромные давления, а замена трубы потребует сложнейшего демонтажа оборудования и многомесячного простоя — сварным трубам не место.

Обратите внимание: на атомных электростанциях для охлаждения активной зоны тоже применяются бесшовные трубы, но из нержавеющей стали. Они производятся по другим стандартам.

• Химическая промышленность. Там, где сочетаются недопустимость малейшей утечки (к примеру, при производстве высокотоксичных веществ) и/или необходимость выдерживать высокие давления — применяются бесшовные нержавеющие трубы.

На химзаводах используются преимущественно бесшовные трубы.

• Авиация. Бесшовная тонкостенная труба обеспечивает максимальную прочность при минимальном весе. Выбор, разумеется, останавливается на ней.
• Нефтегазовая промышленность. Если магистральные нефтепроводы изготавливаются из сварной трубы, то на перерабатывающих предприятиях, там, где давления высоки, применяются исключительно бесшовные трубы.Они же выполняют функции буровых, обсадных и насосно-компрессорных труб на скважинах.

Добыча нефти — еще одна область, где безраздельно властвуют бесшовные трубы.

• Паропроводы высокого давления. По сей день некоторые предприятия отапливают производственные помещения перегретым паром.Это позволяет минимизировать потери тепла за счет быстрой циркуляции теплоносителя, к тому же при высокой температуре отопительных приборов их линейные размеры можно значительно уменьшить.

Разумеется, предпочтение и при изготовлении разводки отопления, и при сварке регистров отдается бесшовным трубам.

Заключение

Будем надеяться, что в этой статье вы нашли информацию, которую искали. Сортамент труб, которые можно купить именно в вашем регионе, можно найти на сайтах металлургических предприятий. Удачи в строительстве!

Приложение

o-trubah.ru

• 
  Гост сталь угловая равнополочная
• 
  Швеллер стальной
• 
  Стальная бесшовная труба
• 
  Цементация стали
• 
  Сортамент труб стальных таблица гост 10704 91
• 
  Гост 380 2018 сталь углеродистая обыкновенного качества марки
• 
  Рапид сталь характеристики
• 
  Как закалить сталь правильно
• 
  Процесс производства трубы стальные
• 
  Марка рессорной стали
• 
  Масса стали нержавеющей стали