Безшовні і зварні круглі труби з вуглецевих сталей: різновиди і характеристики

1. Безшовні труби: види і характеристики
2. гарячекатані труби
3. холоднодеформовані труби
4. Види технологічних покриттів
5. Області застосування безшовних сталевих труб
6. зварні труби
7. Чим водогазопровідні труби відрізняються від звичайних електрозварювальних?
8. Оцинковані ВГП труби: властивості, області застосування

Труби круглого перетину - металопродукція, яка використовується в усіх сферах народного господарства і в побуті. Основні категорії цієї продукції - безшовні і зварні труби -подразделяются на кілька різновидів. Всі вони розрізняються за технічними характеристиками і вартості.

Безшовні труби: види і характеристики

Безшовна труба - металопрокат , Який не має поздовжнього з'єднання. Залежно від способу виробництва, поділяється на кілька типів.

гарячекатані труби

Виробництво цієї металопродукції регламентується ГОСТами - 8732-78 (сортамент) і 8731-74 (технічні вимоги). Вихідні заготовки - злитки круглого перетину, для продукції діаметром понад 140 мм - круглого або багатогранного. Передовий напрямок у виробництві трубних заготовок - застосування МЛНЗ (машин безперервного лиття заготовок) криволінійного типу. З їх допомогою здійснюється подача розплавленого металу в кристалізатори з подальшим витягуванням утворився злитка.

Для виробництва виробів рядового призначення використовують вуглецеві сталі звичайної якості (спокійні) і якісні. Для застосування продукції в складних експлуатаційних умовах - при низьких температурах, температурних перепадах, високому тиску переданих середовищ, серйозних механічних навантаженнях - низьколегованісталі.

Основні етапи виготовлення:

• нагрів заготовки до необхідної температури;
• формування отвори в полнотелой заготівлі на прошивному стані для отримання гільзи - пустотілого циліндра;
• розкочування гільзи на гуркотів станах з метою формування профілю відповідного розміру, при цьому усуваються овальність і різниця в товщині стінок, поліпшуються внутрішня і зовнішня поверхні;
• нарізка прокату.

Сортамент гарячекатаних труб включає вироби зовнішнім діаметром 25-530 мм, товщиною стінки - 2,5-75 мм, їх довжина - 4-12 м. При відповідності структури, механічних і технологічних характеристик вимогам ГОСТу і ТУ поставляються термічно необробленим. На замовлення - термічно обробленими. Вироби діаметром менше 12,5 мм відносяться до тонкостінних, більш - до товстостінним.

холоднодеформовані труби

Для отримання продукції з більш якісної поверхнею і точними розмірами гарячодеформовані труби, що виконують функцію заготовки, піддають холодному деформування (без попереднього нагрівання): - прокатці (холоднокатані) або волочіння (холоднотягнуті), ці процеси можуть поєднуватися. Вироби, виробництво яких регламентується ГОСТ 8734, поділяють на особливо тонкостінні, тонкостінні, товстостінні і особливо товстостінні. Постачають термічно обробленими, на замовлення - без термообробки. Після термообробки - відпалу - зерно подрібнюється, твердість стали дещо знижується, а пластичність зростає. При реалізації нетермообработанной продукції норми механічних характеристик обумовлюються виробником і замовником.

Важливу роль в отриманні холоднодеформованої труби нормативної якості грає попередня хімічна підготовка поверхні заготовки.

• Для видалення окалини застосовують травлення в розчинах соляної або сірчаної кислоти. Під час цього процесу якість металу трохи погіршується через купується «травильної крихкості». Справитися з цією проблемою дозволяють спеціальні присадки.
• Після травлення поверхню трубного прокату промивають гарячою водою у ванні, а потім струменем холодної води, яка подається під тиском.
• Наступний етап - сушка протягом півгодини при температурі 150-180 ° C.

На підготовлену поверхню труби наносять технологічні покриття і мастила, призначення яких - знизити коефіцієнт тертя в процесі холодної деформації, що дозволяє отримати виріб без дефектів поверхні, а також захистити його від атмосферної корозії.

Види технологічних покриттів

• Обміднення холодним (контактним) або гарячим способом. Склад розчинів для омеднения: сірчана кислота, сульфати міді і заліза, хлорид натрію.
• Фосфатирование - цинкове і мідне. Після цинкового фосфатування труби обробляють розчином господарського мила. На поверхні виробу утворюється цинкове мило з хорошими антифрикційними характеристиками. Мідне фосфатне покриття може використовуватися тільки в поєднанні з тонким шаром мастила: тальку, графіту, солідолу, касторової олії, оксиду цинку, мильної емульсії, хлористого амонію.

Чим відрізняються холоднодеформовані труби від горячедеформірованних?

Гарячекатані труби:

• мають меншу твердість;
• краще обробляються;
• не мають в сортаменті малих діаметрів з тонкими стінками.

Основні характеристики холоднодеформованих труб:

• висока точність розмірів;
• хороша чистота внутрішньої і зовнішньої стінок;
• зміцнення металу, завдяки значній мірі деформації;
• можливість прокатки труб з тонкою стінкою і / або малого діаметра, змінного перерізу.

Області застосування безшовних сталевих труб

Така трубна продукція не має шва, що знижує її міцність, тому в основному застосовується для експлуатації в складних умовах: при підвищених температурі і тиску, при різких температурних коливаннях. Такий виріб незамінне у випадках, коли від надійності металоконструкції або трубопроводу залежить безпека людей або навколишнього середовища. Продукція придатна для створення трубопроводів, по яких проходить перегріта вода або пар температурою до + 300 ° C. Між собою сталеві труби з'єднуються зварюванням або привареними фланцями.

Сфери використання:

• нафтогазова галузь;
• автомобіле-, судо- і авіабудування;
• нафто- і вуглевидобувна галузі;
• оборонна промисловість;
• будівництво (виготовлення багатопролітних перекриттів і галерей, споруда масштабних об'єктів
  промислового і сільськогосподарського призначення, монтаж мостових конструкцій, опор освітлення).

зварні труби

Цю продукцію отримують з гарячекатаних або холоднокатаних рулонних стрічок або листів наступними видами зварювання: електрична, газова, пічна (встик або внахлест). Загальний діапазон зовнішніх діаметрів труб, одержуваних зварюванням, становить 5-1620 мм.

Пічна зварювання встик застосовується для виробів з маловуглецевої сталі (до 0,3%) діаметром 10-114 мм, з товщиною стінки - 2-5 мм. Сварка внахлест використовується для трубної продукції діаметром до 400 мм, дана технологія мало поширена. Найбільш популярний спосіб отримання звареної труби з «чорних» вуглецевих сталей - електрозварювання. Загальний діапазон зовнішніх діаметрів готових виробів - 8-1620 мм.

Існує кілька технологій електрозварювання.

• Найбільш популярна контактне зварювання опором, яка застосовується у виробництві трубних виробів діаметром 6-630 мм з товщиною стінки до 20 мм. Вихідні заготовки - холоднокатана світла рулонна стрічка або смуги. Для продукції великого перерізу застосовують листи, очищені від окалини та іржі шляхом обдування металевим піском або травлення. Процес проходить в електрозварювальному агрегаті, оснащеному роликовими електродами. Кромки заготовок щільно туляться один до одного, одночасно відбувається їх зварювання.
• Технологія контактного зварювання оплавленням. Застосовується рідко.
• Електродугове зварювання під флюсовим шаром. Застосовується для формування як прямого, так і спіралеподібного шва. Найчастіше ця технологія використовується при виробництві продукції великого діаметру. При зварюванні виробів з формуванням прямого шва заготовку з підготовленими краями формують на вальцях або пресах, а потім зварюють зовні і зсередини. Сварка зсередини здійснюється за допомогою зварювальної головки, яка пересувається всередині вироби на візку зі штангою. Оздоблювальні операції: калібрування, правка, гідравлічні випробування. При виготовленні продукції великих розмірів формують два паралельно розташованих шва. Для створення спіралеподібного шва заготовку формують в трубу по спіралі, зварюють шов.

Примітка! Газове зварювання застосовується для виготовлення трубної продукції з високолегованих сталей і кольорових металів.

Виготовлення електрозварювальних труб регламентується наступними нормативними документами:

• технічні умови: ГОСТ 10705-80 для діаметрів 10-530 мм і ГОСТ 10706-76 - для діаметрів 478-1420 мм.
• сортамент: ГОСТ 10704-91 - вироби класифікуються по зовнішньому діаметру, діапазон - 10-1420 мм.

Зварні труби дещо поступаються за міцністю і надійності безшовним через присутність зварного шва, послабляє тіло вироби. Тому застосовуються в основному для створення інженерних комунікацій: систем тепло-, газо- і водопостачання.

Чим водогазопровідні труби відрізняються від звичайних електрозварювальних?

Це особливий різновид зварної трубної продукції виробляється способами електро- та пічного зварювання. Випуск регламентується ГОСТом 3262-75. На відміну від звичайних зварних, водогазопровідні труби класифікуються за умовним проходу.

Визначення! Умовний прохід - це внутрішній діаметр, округлений до найближчої стандартної величини. Виражається в міліметрах або дюймах. Умовного проходу відповідає певний зовнішній діаметр, а товщина стінки для серій - легкої, звичайної і посиленою - різна.

Таблиця сортаменту труб ВГП по ГОСТ 3262

Умовний прохід, Dу Зовнішній діаметр, мм Товщина стінки труб за серіями, мм мм дюйми (діаметр різьби) Легка Нормальна Посилена 6 10,2 1,8 2,0 2,5 8 13,5 2,0 2,2 2,8 10 3/8 17,0 2,0 2,2 2,8 15 1/2 21,3 2,5 2,8 3,2 20 3/4 26,8 2,5 2,8 3,2 25 1 33,5 2,8 3,2 4,0 32 1 1/4 42,3 2,8 3,2 4,0 40 1 1/2 48 3,0 3,5 4,0 50 2 60 3,0 3,5 4,5 65 2 1/2 75,5 3,2 4,0 4,5 80 3 88,5 3,5 4,0 4,5 90 3 1/2 101,3 3,5 4, 0 4,5 100 4 114 4,0 4,5 5,0 125 5 140 4,0 4,5 5,5 150 6 165 4,0 4,5 5,5

Ці вироби застосовуються для створення трубопроводів як магістральних, так і розподільчих, призначених для транспортування води та газу. Для них обов'язкова перевірка зварного шва методами неруйнівного контролю. При використанні такого контролю гідравлічні випробування є необов'язковими.

Оскільки ВГП труби відрізняються гарною якістю, то навіть після демонтажу з систем тепло-, водо- та газопостачання володіють достатніми характеристиками міцності для використання в металоконструкціях побутового призначення.

Оцинковані ВГП труби: властивості, області застосування

Зварений шов не тільки послаблює тіло труби, але і є вразливим для корозії. Одним з варіантів підвищення корозійної стійкості є цинкування. Найбільш поширені промислові способи створення захисного цинкового шару на трубі: гарячий і Термодифузійний.

У споживачів часто виникають питання про шкоду і користь цинкування з точки зору здоров'я людини і технічних характеристик трубопроводу. Наведемо деякі дані.

• Для питної води (і свердловини, і що надходить із системи централізованого водопостачання) рекомендується оцинкована труба, а не чорна. Хлоровану муніципальні води вимивають цинк трохи швидше, в порівнянні зі свердловинними, але ця різниця не принципова. Більш шкідливими є домішки кадмію, що входить до складу цинкового шару. Але їх кількість мізерно, тому цим фактом зазвичай теж нехтують.
• Не рекомендується застосовувати оцинковані труби в системах холодного водопостачання з тривалими перервами в подачі води або за умови її включення за графіком.

Увага! Змінний контакт цинкового шару то з водою, то з повітрям, може вивести трубу з ладу вже через 2-3 роки експлуатації.

• Цинк забезпечує електрохімічний захист заліза до температури + 60 ... + 70 ° C. При більш високих температурах виникає електрохімічна корозія цинкового покриття. Тому в опалювальних системах з температурою переданої середовища більш + 60 ° C застосування оцинкованих виробів недоцільно.
• Оптимальні умови застосування оцинкованих ВГП труб - постійне холодне водопостачання (без різких температурних перепадів).