Труба бесшовная для чего используется
Виды и преимущества бесшовных стальных труб
Бесшовные стальные трубы являются самыми прочными среди прочих трубных изделий. Цельная стенка, наряду с природой металла, обеспечивает трубопроводам исключительные возможности – их эксплуатируют в жестких условиях высоких температур и давления. Бесшовные стальные трубы это дорогие изделия, для производства которых используется специальное оборудование и технологии.
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:
Для труб, произведенных холодной прокаткой ГОСТ 8734–75:
Обратите внимание! Кроме горячекатаных и холоднокатаных труб, существует технология изготовления особо прочных, толстостенных изделий – цельнотянутых бесшовных труб.
Классификация
Помимо способа изготовления, бесшовные трубы разделяют по следующим характеристикам:
По контролируемым параметрам сплавов для изготовления бесшовных труб их классифицируют особо, маркируя буквами:
По назначению бесшовные трубы разделяют на 6 классов, каждый из которых подразумевает особые технические характеристики бесшовной трубы для эксплуатации в определенных условиях.
Обратите внимание! При заказе бесшовной трубы следует определиться с параметрами нужного изделия, исходя не только из размеров, но из его предполагаемой эксплуатации.
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.
Изготовление бесшовной трубы – горячая прокатка
Изготовление бесшовной металлической трубы горячим методом состоит из 3 циклов:
Все технологические процессы на трубопрокатных предприятиях автоматизированы. Каждому этапу соответствует специальное дорогостоящее оборудование. Процесс изготовления бесшовных труб является энергоемким. Соответственно на выходе производитель получает высокую стоимость готового изделия.
Обратите внимание! Бесшовные трубы для придания им устойчивости к коррозии, покрывают слоем цинка. Такие изделия устойчивы к появлению ржавчины, которая является основным недостатком при эксплуатации металлических изделий.
Холодная прокатка
Процесс холодного формирования из цельной заготовки трубы нужных параметров проходит под механическим воздействием. Важным предварительным этапом здесь является протравливание заготовки для химической очистки стали. Очистку проводят кислотами, после чего изделие нейтрализуют щелочью, очищают, сушат.
Формирование круглого сечения проводят в горячем виде на специальном прошивочном станке. После чего изделие охлаждают. Окончательная форма придается в холодном виде особыми валиками. Меняя угол наклона валиков, формируют разное сечение изделий. Благодаря специальной обработке, при холоднокатаной технологии получаются изделия высокой прочности с тонкими стенками и небольшим весом на погонный метр.
Обратите внимание! Холоднодеформированные трубы обладают большей прочностью в сравнении с изделиями, полученными на горячем прокате.
Преимущества бесшовных труб
Отсутствие шва на металлической трубе делает их очень прочными в сравнении со сварными изделиями. Физические характеристики стали + особая технология изготовления трубных материалов наделяет их следующими характеристиками:
Единственный недостаток бесшовных стальных труб – это их высокая стоимость. Но в сочетании цена-качество, когда к трубопроводам, конструкциям предъявляются повышенные требования, этот материал не просто окупается полностью, но приносит прибыль в краткосрочной перспективе.
Бесшовные трубы: назначение, особенности производства, ограничения в использовании
Сортамент и классификация стальных бесшовных труб столь обширны, что в них легко запутаться. При этом, чтобы правильно подобрать прокат для конкретных задач производства, необходимо разбираться в основах: знать технологии производства, назначение изделий и ограничения в применении. Иначе бюджет может быть израсходован неэффективно. Тем более что бесшовная труба стоит дороже аналогов со швами из-за более высокой прочности. Об этом и многом другом расскажем в статье.
Производство бесшовных труб – сложный процесс. Но это оправдано их характеристиками
Технологии производства бесшовных труб
Бесшовные трубы производят двумя способами – при помощи горячей прокатки и холодной прокатки. Обе технологии сложны и сопряжены с большими расходами. Это одна из причин, по которой стальные бесшовные трубы стоят достаточно дорого. Изделие не сразу попадает в прокатный стан. В начале требуется создать заготовку. Для холодной и горячей прокатки их изготавливают одинаково. Для этого используют следующие методы:
Далее технологии различаются. Горячая прокатка состоит из следующих этапов:
Чтобы подогнать бесшовную трубу под сортамент, указанный цикл повторяется несколько раз до достижения идеального результата.
Холоднокатаный прокат отличается особенно гладкой поверхностью. Кроме того, деформирование заготовки здесь происходит без применения высоких температур. Поэтому технология состоит из следующих этапов:
Этот цикл также полностью повторяется несколько раз до достижения заданных показателей. Если необходимо произвести тонкостенные изделия, заготовку снова протравливают и отжигают.
Назначение бесшовных стальных труб
Бесшовные трубы из-за своей впечатляющей прочности и устойчивости к различным нагрузкам применяются практически во всех отраслях промышленности. Например, они востребованы при добыче полезных ископаемых, в частности, нефти и газа, для транспортировки этих веществ на большие расстояния. Трубы применяются и в конструкции бурильных установок. В угольной промышленности с их помощью выводится лишний пар под давлением. Во всех этих вариантах применяются горячекатаные трубы, отличающиеся высокой прочностью. Во всех областях машиностроения без них также не обойтись. Трубы используются в конструкции самолетов, автомобилей, кораблей, станков, в военной промышленности. Главной причиной широкого использования этого вида металлопроката является беспрецедентная среди аналогов устойчивость к внутреннему давлению.
Для таких трубопроводов выбирают только бесшовные трубы благодаря их прочности
В зависимости от назначения бесшовные стальные трубы делятся на 6 классов:
Такое деление значительно облегчает выбор трубопровода для конкретного производства. Но все же, чтобы купить бесшовные трубы, лучше обратиться за консультацией к специалистам. В большинстве случаев это поможет сэкономить время.
Ограничения в применении бесшовных стальных труб
Еще одним условием грамотной покупки партии труб является знание некоторых лимитов в их использовании:
Чтобы правильно рассчитать стоимость стальной бесшовной трубы, лучше обратиться за консультацией к продавцу. Менеджеры уточнят цену доставки и учтут скидки, если таковые имеются.
Труба бесшовная для чего используется
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:
В соответствии с утвержденным ГОСТом бесшовные трубы могут подразделяться по таким размерам:
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:
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:
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:
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:
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 бесшовных труб, их применение
Бесшовные трубы — это цельные изделия без любых видов соединений. Такой вид строительных материалов характеризуется повышенной прочностью. Производятся они на специальном оборудовании согласно государственным требованиям и стандартам. Используются бесшовные модели для сооружения трубопроводов, при производстве разных деталей в машиностроении и прочих областях. Их делят на несколько видов по методам изготовления и другим типам классификации.
Виды бесшовных труб
Бесшовные трубы в первую очередь делятся на 2 вида — горячедеформированные (горячекатаные) и холоднодеформированные (холоднокатаные). Изготавливают их только с круглым сечением.
Горячекатаные
Такие изделия производятся из стали трех типов — легированная, низколегированная и углеродистая. Технология производства предполагает следующие особенности:
монолитная заготовка, имеющая цилиндрическую форму, нагревается до температуры, которая превышает порог кристаллизации металла минимум на 60 градусов по Цельсию. Это необходимо для того, чтобы она приобрела пластичность;
с помощью прошивочного станка изготавливается пустотелая заготовка также в форме цилиндра;
путем процесса деформации с помощью вальцовки заготовка примет правильную геометрическую форму, нужные размеры;
заготовка погружается в воду для охлаждения изделия;
с помощью вальцовки осуществляется окончательная калибровка;
нарезка на стандартные типоразмеры.
Холоднокатаные
Таким же образом, как и горячекатаные, производятся и холоднокатаные модели. Отличия в изготовлении лишь в том, что процедура охлаждения проводится сразу после производства заготовки на прошивочном станке. Калибровка же проводится, когда изделие полностью охлаждено.
Также труба может быть цельнотянутой — своим названием она обязана способу изготовления и характеристикам.
Сферы применения бесшовных труб
Горячекатаные трубы используются в тех областях, где крайне важно полностью исключить риск протечки рабочей среды. Возможности их использования практически безграничны. Бесшовные изделия обладают большой популярностью в разных сферах жизни и отраслях деятельности. Так, горячекатаные трубы используются в тракторостроении, судостроении, авиастроении,вагоностроении и в других отраслях изготовления машин.
Стальные горячекатаные типы изделий широко используются в химической, нефтедобывающей промышленности, а также для предоставления разных видов коммунальных услуг. Например, бесшовные трубы применяются для изготовления газо- и водопровода, а также буровой, угольной промышленности.
Бесшовные конструкции используются для транспортировки газа, пара, нефти, прочих химических веществ и воды. Также они популярны как конструкционный элемент в строительстве, особенно в монолитно-каркасном.
Холоднокатаные бесшовные трубы, в свою очередь, используются с такими целями:
для обустройства гидравлических систем. Толстостенные изделия обычно используются как базовый элемент для изготовления гидравлических цилиндров. Они способна выдерживать крайне высокое давление и потому широко используется даже на сверхтяжелой грузоподъемной технике;
для химической промышленности. Трубы используются на некоторых этапах нефтепереработки, газополимеризации. Такие технологические операции связаны с большим давлением;
для обустройства водопроводов и трубопроводов, по которым транспортируются агрессивные жидкости. Такие трубы не протекут и не покроются ржавчиной.
Также и горяче-, и холоднокатаные модели применяются и с декоративными целями — для создания различного декора, мебели для дома и проч.
Настолько широкое использование продукции обусловлено эксплуатационными характеристиками стали, характеризующейся:
устойчивостью к коррозии (в случае с нержавеющей сталью);
термостойкостью, которая позволяет применять продукцию в широком температурном диапазоне;
устойчивостью к агрессивным химическим составам.
Этими качествами и объясняется широкое распространение, востребованность бесшовных труб, которые характеризуются высокой ценой, которая вытекает из сложностей технологии изготовления и использования современного оборудования.
Сортамент и ГОСТ
Диаметр, толщина стенок, вес изготавливаемых стальных бесшовных труб регулируются ГОСТами 8732-78 и 8734-75. Сортамент включает изделия, диаметр которых — от 5 до 530 (550) мм в зависимости от способа изготовления, толщиной стенок от 0,3 до 75 мм. Длина может быть от 1,5 до 12,5 метров.
Качество, нормирование химического состава используемой при изготовлении стали, методы испытаний, условия транспортировки и хранения регулируются государственными стандартами и должны соблюдаться всеми производителями.
Отметим, что при производстве горячедеформированных труб кромки изделий должны обрезаться под прямым углом (90º), однако допускается образование фаски — угол к оси изделия должен быть не менее 70º. При сварке изделий с толщиной стенок от 5 до 20 мм в случае индивидуального заказа фаска снимается под углом к торцу трубы в 35-40º. В данном случае может остаться торцевое кольцо шириной 1-3 мм.
Бесшовные трубы из стали в зависимости от соотношения наружного диаметра к толщине стенки классифицируются таким образом:
тонкостенные. Коэффициент в таком случае — до 40 мм (толщина стенок 1,5 мм при диаметре 20 мм и меньше);
толстостенные. Коэффициент — от 6 до 12,5 мм;
электросварные бесшовные. Сортамент включает в себя изделия с малым диаметром до 110 мм, средним диаметром до 480 мм, большим диаметром более 480 мм. Чаще всего используются в автомобильной промышленности и сельскохозяйственном машиностроении;
водогазопроводные бесшовные. Изготавливаются на трубопрокатных станках мерной длины от 4 до 12 метров, а также немерной длины. Они могут быть легкими, обыкновенными или усиленными, повышенной прочности. Используются для подвода газа и воды в здания.
Также бесшовные модели, согласно нескольким ГОСТам, могут иметь повышенную или стандартную точность изготовления.
Особенности
Цельный вид изделий считается стойким к воздействию на окружающую среду благодаря высоким показателям надежности и упругости. Сталь — как горячекатная, так и холоднокатная — обладает износостойкостью. Бесшовные изделия, изготовленные из разных видов стали, могут поддаваться разным типам металлообработки: клепанию, резке, сварке.
Уникальные способы изготовления позволяют добиться высокой прочности изделий относительно атмосферного давления, а также позволяют сэкономить материал, время и средства, которые придется затратить на строительство.
На всех этапах создания продукции она подвергается тщательному контролю качества. Производитель тестирует изделия согласно общим стандартам. Они могут по-разному проверяться на сплющивание, загиб, ударную вязкость. Также в обязательном порядке должно проводиться специальное тестирование входящих в состав стали химических компонентов.
Труба шовная и бесшовная: разница в использовании
Тем, кто впервые столкнулся с выбором между шовной и бесшовной трубами, может оказаться непросто. Велик риск купить трубу, не соответствующую желаемым нагрузкам, или переплатить. Кроме того, шовные и бесшовные трубы могут различаться между собой различными параметрами. Например, технологией изготовления.
Стоит обращать внимание и на марки стали, которые используются при производстве. Наиболее популярные – 0-20, 3ПС/СП5, 09Г2С и 17Г1С. В статье расскажем, в чем основные отличия шовных и бесшовных труб и как их можно использовать.
Производство и использование бесшовных труб
Бесшовная, или цельнометаллическая, труба производится из стальной заготовки, в которой проделывается отверстие при помощи специального станка. После такой прокатки изделие прессуют и обрабатывают. По технологии производства цельнометаллические трубы бывают холоднодеформированными, цельнотянутыми и горячедеформированными. Сложный процесс изготовления отражается и на стоимости продукции. Однако бесшовные трубы обладают уникальными качествами:
Нефтепроводы – одно из основных мест использования бесшовных труб
По этим показателям цельнометаллические трубы не имеют аналогов. Поэтому их применяют в областях, сопряженных с высокими нагрузками:
При помощи бесшовных труб можно дополнительно перестраховаться от прорыва трубопровода. Благодаря высокой прочности они не подводят даже в суровых условиях.
Особенности и применение шовных труб
Шовные, или электросварные, трубы производятся из цельнометаллического листа. Ему придается определенная форма, затем края соединяются при помощи сварки. Шов может быть прямым или идти вокруг трубы. Второй вариант считается более прочным. Благодаря электродуговой сварке и современному оборудованию шовные трубы мало уступают в надежности бесшовным.
Электросварные изделия могут иметь даже прямоугольную или квадратную форму, быть любого диаметра и длины. Поэтому их используют во многих сферах, в том числе для:
Шовные трубы широко применяются на производствах, где нет высоких нагрузок
Электросварные трубы используют везде, где не требуется устойчивость к повышенному давлению и агрессивным средам. Это объясняется сравнительно низкой стоимостью данного вида изделий. Кроме того, сварные трубы легко поддаются изгибанию. Это позволяет менять их форму в соответствии с особенностями расположения и текущими задачами.
Какой вариант выбрать
Главное отличие сварных и бесшовных труб заключается в предельно допустимом давлении. Согласно государственному стандарту 10705, шовные могут выдержать до 160 атм. В ГОСТе для бесшовных труб содержится максимальное значение в 200 атм. При этом норма для коммуникаций многоэтажного здания составляет 16 атмосфер. В частных домах – всего 2–3 атм. Этим объясняется главное различие в использовании сварных и бесшовных труб. В большинстве случаев тратиться на более дорогой цельнометаллический прокат просто нет смысла.