Труба толстостенная стальная – стандарты, производство, применение

Как нетрудно догадаться по названию статьи, она посвящена тому, каким образом, по каким стандартам и для чего производится стальная бесшовная труба.

Стенка такой толщины — верный признак бесшовной трубы

Виды труб

Давайте начнем издалека.

По каким признакам вообще классифицируются трубы?

• Метод производства. Выделяются электросварные прямошовные трубы, электросварные трубы со спиральным швом, бесшовные горячедеформированные трубы, бесшовные холоднокатаные и теплодеформированные трубы.
  Впрочем, последние две категории объединяются общим стандартом, так что рассматривать их отдельно смысла нет.
• Толщина стенок. Выделяют особо толстостенные трубы, толстостенные, тонкостенные и особо тонкостенные. Отличие заключается в соотношении наружного диаметра и толщины стенок.

Важно: для труб диаметром меньше 20 миллиметров классификация по толщине стенок имеет несколько другой вид.

Трубы со стенками толщиной менее 1,5 миллиметра относятся к тонкостенным, а с толщиной менее 0,5 мм — к особо тонкостенным.

• Наличие или отсутствие антикоррозионного покрытия. Стандартами предусмотрено цинкование только водогазопроводных и прямошовных электросварных труб; однако оцинкованными могут производиться абсолютно любые стальные изделия, независимо от метода производства, размеров и формы.

Цинком можно покрыть любое стальное изделие

Герой нашей статьи — стальная труба бесшовная, без отбора по толщине стенок и без цинкового покрытия.

Методы изготовления

Если все электросварные трубы производятся из плоского листа, который на начальном этапе сворачивается в трубку, то сырье для бесшовных труб — штанга, цилиндрическая монолитная заготовка.

Горячедеформированная труба

Основные этапы производства горячедеформированной трубы таковы:

• Заготовка отправляется в печь, где разогревается до температуры примерно на 50 градусов выше точки рекристаллизации стали.
  При этом металл становится пластичным; однако до температуры плавления еще далеко.
• Раскаленная заготовка поступает на прошивной пресс, где она превращается в полый цилиндр.
  Металлурги называют его гильзой. Внешне гильза уже представляет собой трубу, но весьма неправильной геометрии и с размерами, далекими от целевых.
• Затем несколько групп вальцов осуществляют собственно горячую деформацию заготовки: она приобретает необходимые диаметр и толщину стенок, при этом несколько вытягивается в длину.
• Готовая  труба бесшовная стальная остужается водой и калибруется в последних в линии вальцах.
• После этого остается лишь разделать трубу на отрезки необходимой длины и отправить на склад.

Весь цикл производства горячедеформированная труба остается раскаленной и пластичной

Холоднодеформированная труба

Производство холоднодеформированной (холоднокатаной) трубы отличается от предыдущей всего двумя ключевыми моментами:

• После прошивного стана гильза охлаждается водой и все дальнейшие операции проходит при температуре ниже той, при которой сталь делается пластичной.
  Отсюда название — «холоднокатаная». Холодной заготовку, впрочем, можно назвать весьма условно: при деформации в вальцах сталь выделяет очень много тепла.
• Перед финальной калибровкой холоднодеформированная труба обязательно проходит отжиг.
  Она опять разогревается до температуры рекристаллизации и остывает. Зачем? Чтобы металл стал более пластичным и вязким и избавился от накопившихся при деформации внутренних напряжений.

Эти вальцы придают форму холоднокатаной трубе

Стандарты и сортамент

Трубы стальные бесшовные производятся по двум стандартам в зависимости от метода производства:

1. Горячедеформированные трубы производятся по ГОСТ 8732-78;
2. Холоднодеформированные трубы изготавливаются по ГОСТ 8734-75.

Что говорят стандарты об этих видах труб?

Горячедеформированные ГОСТ 8732-78

Сортамент стальных труб этого стандарта включает диаметры от 20 миллиметров до 550. Минимальная толщина стенок 2,5 миллиметра; самая толстостенная трубы имеет стенку толщиной 75 миллиметров.

Трубы могут изготавливаться немерной длины от 4 до 12,5 метра или мерной длины в тех же пределах. Возможно производство труб кратной мерной длины. Диапазон размеров — те же самые 4-12,5 метра; на каждый рез делается припуск 5 миллиметров.

Стандарт регламентирует предельные отклонения по наружному диаметру трубы и по толщине ее стенок. С полной таблицей сортамента и таблицей предельных отклонений при производстве труб можно ознакомиться в приложении к статье.

Наиболее толстостенные трубы производятся по этому стандарту

Холоднодеформированные ГОСТ 8734-75

Трубы  производятся диаметром от 5 до 250 миллиметров при стенках толщиной от 0,3 до 24 миллиметров.

В таблице сортамента (она тоже присутствует в приложениях) трубы четко разделены на четыре группы по толщине стенок.

• Трубы с отношением внешнего диаметра к толщине стенок больше 40 относятся к особо тонкостенным;
• Трубы, у которых отношение внешнего диаметра к толщине стенок в диапазоне от 12,5 до 40, стандарт относит к тонкостенным;
• Толстостенные трубы имеют это соотношение в диапазоне 6 —  12,5;
• Наконец, с отношением внешнего диаметра к толщине стенок менее шести трубы считаются особо толстостенными.

Кроме того, трубы диаметром 20 мм и меньше могут быть отнесены к двум категориям исходя из абсолютного значения толщины их стенок: трубы со стенками тоньше 1,5 миллиметров — тонкостенные, если же стенки тоньше 0,5 мм — трубы относят к особо тонкостенным.

О чем еще говорит стандарт?

• Трубы с соотношением диаметра к стенке более пятидесяти при диаметре больше 100 мм и трубы с отношением внешнего диаметра к толщине стенок менее четырех поставляются исключительно после согласования технической документации с заказчиком;
• Допустимы незначительные овальность и разностенность труб. Ограничение — допуски по диаметру и толщине стенок (они тоже приведены в приложении): если разностенность и овальность не выводят трубу за пределы этих допусков, то все в порядке.
• Кривизна произвольного участка трубы на погонный метр не должна превышать 3 миллиметров для труб от 4 до 8 миллиметров, 2 миллиметров для труб в диапазоне диаметров 8 — 10 мм и полутора миллиметров для труб свыше 10 миллиметров.
• По соглашению с заказчиком возможна поставка труб без финальной термообработки. Но ТОЛЬКО по соглашению: в общем случае отжиг является обязательным.

Холоднодеформированные тонкостенные трубы имеют высочайшую прочность при небольшой массе

Области применения

То, где применяются  бесшовные стальные трубы, определяется их качествами: отсутствием шва, огромной прочностью на разрыв, невозможностью утечек (сварные трубы, несмотря на обязательную дефектоскопию, через некоторое время эксплуатации иной раз грешат этим) и возможностью производить их с очень толстыми стенками.

Обратите внимание: 75-миллиметровая стенка для стандартных горячедеформированных труб — не предел.

Могут поставляться трубы вне стандартов, с толщиной стенок, ограниченной лишь размерами заготовки. Такие трубы получаются продольным сверлением откалиброванной болванки.

Однако, назвать их дорогими будет крайне толерантным преуменьшением.

• Гидравлические системы. Что такое гидравлический цилиндр, поднимающий, к примеру, кузов БелАЗа? Это поршень, в оболочку которого под кошмарным давлением нагнетается масло и выдавливает его наружу.

Сам поршень обычно изготавливают из нержавеющей стали и полируют: он контактирует в атмосферным воздухом, черная сталь может заржаветь. А вот сам гидравлический цилиндр — ничто иное, как толстостенная бесшовная труба.

Представляете, какое давление в этот момент внутри гидравлического цилиндра?

• Энергетика. Тепло мало произвести — его еще нужно отобрать у котла и превратить во вращение турбины или в нагрев воды в теплотрассе.
  Теплосъемники в котле — так называемые экраны и ширмы — изнутри пытается разорвать перегретый пар; снаружи же бушует пламя.

Здесь от толщины стенок зависит не только способность трубы противостоять разрыву внутренним давлением, но и то, за сколько лет эта труба прогорит. Остановка котла и его вскрытие для ремонта — удовольствие долгое и очень дорогое: дорог и сам ремонт, и прекращение подачи тепла. Здесь применение толстостенной бесшовной трубы более чем окупается.

• Что такое добыча нефти? Это последовательно: бурение скважины; установка в нее обсадной трубы; откачка нефти; ее трансфер по нефтепроводу.

Глубина скважин исчисляется сотнями метров; бур проходит скальные породы, обсадная труба должна противостоять подвижкам толщ грунта, а насосно-компрессорные трубы должны выдерживать давление в сотни атмосфер. Как вы думаете, какие трубы там применяют?

Чтобы выкачать нефть с глубины в сотни метров, труба должна быть впечатляюще прочной

• Химическая промышленность использует на только толстостенные, но и тонкостенные бесшовные трубы. Зачем?
  Если на некоторых этапах переработки нефти или полимеризации газов требуются огромные давления ( и там безраздельно властвует толстостенка), то экспериментальные лаборатории порой имеют дело с высокотоксичными препаратами.

Вспомните хотя бы оборонные предприятия. Особая прочность на разрыв не нужна, однако утечка даже нескольких молекул абсолютно недопустима.

И тут, все в белом и на белом коне, появляются стальные бесшовные трубы: нет шва — нет и возможности утечки.

• В авиации, автомобильной промышленности и судостроении востребована прочность тонкостенной бесшовной трубы при ее минимальном весе.
  Логично: там ведь лишние килограммы означают перерасход топлива, а углеводороды совсем недешевы…

Соединение бесшовных труб

• Есть ли какие-либо особенности у методов, которыми стыкуются бесшовные трубы?
• Принципиальной разницы с электросварными трубами нет.
• А вот толщина стенок в некоторых случаях влияет на выбор метода.

• Особо тонкостенные трубы без катанной резьбы соединяются исключительно газовой сваркой. Виртуозы ухитряются варить их электричеством, но если такого опыта у вас нет — труба будет раз за разом прогорать насквозь.

Тонкостенка варится только газом. Кстати, людей, ставящих тонкостенные стальные трубы на отопление, тоже можно познакомить поближе с газовой горелкой

• Трубные резьбы замечательно нарезается как вручную, так и на токарном станке. При этом отсутствие сварного шва избавляет от опасений за его целостность.
  Разумеется, это не касается особо тонкостенной трубы: плашка или резец просто прорежут ее насквозь.
• Толстостенные трубы варятся только после снятия фаски. В противном случае прочность труб будет сведена на нет слабым сварным швом. Фаска же позволяет проварить трубу по всей ее толщине.
• Разумеется, в случае толстостенки о газовой сварке речь не идет: горелка ее просто не прогреет. Только и исключительно электросварка с электродами не тоньше четверки.

Для толстостенных труб — только электросварка с обязательным снятием фаски

Заключение

Будем считать наше знакомство с этим видом труб состоявшимся. Не забудьте: сортамент и допуски труб можно найти в приложении к статье. Удачи в строительстве!

Приложение

Источник: https://o-trubah.ru/materialy/stalnie/besshovnaya-stalnaya-truba-399

Все о бесшовных толстостенных трубах: виды и применение, размеры и ГОСТы

Трубы бесшовные толстостенные принадлежат к категории сортового металлопроката и характеризуются как цельный профиль, не имеющий сварных стыков и соединений, полученных другим способом. Благодаря выраженной прочности и надежности такая категория проката пользуется немалым спросом, особенно при создании систем и конструкций повышенной ответственности.

Основные характеристики

Данная категория трубного металлопроката рассчитана на эксплуатацию в условиях высоких нагрузок, вызываемых давлением транспортируемых материалов или внешними воздействиями. При этом высокое качество сплавов, применяемых при производстве труб, абсолютная герметичность и большая прочность за счет увеличенной толщины стенок делают прокат востребованным при создании высоконагруженных узлов машин, авиационной техники и судов, а также при обустройстве ответственных трубопроводов для химической промышленности, нефтепереработки и прочих сфер.

Принадлежность трубы к категории толстостенных изделий определяется по коэффициенту соотношения толщины стенки профиля к величине внешнего сечения. Толстостенными считаются те бесшовные трубы, у которых коэффициент колеблется в диапазоне от 6 до 12,5, а если показатели меньше нижнего значения, то речь идет об особо толстостенных изделиях.

Нормированные характеристики цельнотянутых бесшовных труб:

• Внешний диаметр.
• Толщина материала (стенки).
• Длина.

Классификация и виды

Трубы толстостенные цельнотянутые делятся на две категории: холодной и горячей прокатки. Основным различием между этими типами металлопроката является температура производственного процесса, отображающаяся на характеристиках готовых изделий. Трубы, полученные способом горячей прокатки, отлично поддаются последующей обработке, но точность геометрических параметров и качество внешней и внутренней поверхности при этом недостаточно высоки.

Бесшовные трубы холодной прокатки имеют более высокую прочность, практически безупречно ровную внешнюю поверхность без дефектов и максимально точную геометрию. Качество таких труб по сравнению с горячекатаными существенно выше, что отображается на цене проката.

В зависимости от определенных характеристик, используемых стальных сплавов и методик дополнительной обработки, прокат маркируется следующим образом:

• «Д» — продукция, которая прошла гидравлические испытания.
• «В» — металлопрокат подвергся термообработке.
• «Е» — не проводилась закалка.
• «Б» — при производстве используется сталь, химический состав которой нормирован и характеризуется минимальными показателями окисления.

Область применения

Выраженная прочность, надежность и достаточно небольшая удельная масса толстостенных бесшовных труб обеспечивают высокий спрос на эту категорию проката в целом ряде производственных отраслей. В числе наиболее распространенных сфер применения можно выделить:

• Нефте- и газодобыча. В этой промышленной отрасли толстостенные трубы задействованы при создании трубопроводов, по которым перемещаются жидкие материалы и газы. Кроме того, герметичные и высокопрочные изделия используются при бурении для создания надежной обсадной конструкции, обеспечивающей безаварийное и стабильное функционирование буровых установок.
• Химическая промышленность. Транспортировка различных химических веществ и соединений требует абсолютной герметичности, поэтому при обустройстве производственных комплексов широко применяются бесшовные трубы, как тонкостенного типа, так и толстостенной категории. Благодаря высокой прочности толстостенный прокат применяется при обустройстве путепроводов для опасных веществ и газов, процесс перемещения которых происходит под воздействием высокого давления.
• Авиационная, судо- и машиностроительная сфера. Высочайшая прочность на разрыв и небольшой удельный вес обеспечивают возможность применения труб при создании различных ответственных узлов и систем.
• Создание гидросистем. В механизмах широкого спектра спецтехники, главных узлах автотранспорта, в различном оборудовании и машинах, на производственных предприятиях и на многих других объектах применяются гидросистемы. Их главным назначением является транспортировка материалов, которую сопровождает высокое давление и интенсивные температурные режимы. Стальные трубы, имеющие толстые стены и огромный запас прочности, без труда справляются со всеми неблагоприятными воздействиями, сопровождающими эксплуатацию гидравлических систем.
• Энергетические установки. Неотъемлемыми сопутствующими факторами, сопровождающими работу различного энергетического оборудования, являются высокие температурные показатели окружающей среды и выраженное внутреннее давление, воздействующие на конструкцию трубопровода. Для нормального функционирования оборудования в таких условиях оптимальным вариантом является обустройство бесшовных толстостенных магистралей.

Плюсы и минусы

Полученные в результате холодного деформирования цельнотянутые стальные трубы имеют более высокое качество изготовления и выраженную прочность по сравнению с металлопрокатом, полученным с использованием «горячей» производственной технологии. Выраженная толщина стенок профилей обеспечивает возможность эксплуатации труб в особо сложных условиях, а дополнительная обработка посредством хромирования и цинкования обеспечивает хорошую устойчивость металлопроката к коррозионным процессам, что положительно сказывается на сроке его службы.

Отсутствие шва у цельнотянутых труб делает их гораздо более надежными в сравнении с электросварным прокатом, но и цена на их покупку значительно выше, поэтому их применение в ряде сфер нецелесообразно с экономической точки зрения. При этом бесшовные трубы проигрывают шовным изделиям по широте номенклатуры диаметров, сечений и длин.

Применение стальных труб как бесшовного, так и электросварного типа востребовано в отдельных отраслях. Бесшовный трубный металлопрокат незаменим там, где необходима выраженная надежность и высокая прочность, а электросварные трубы применимы для устройства магистралей для транспортировки воды и природного газа.

Стандарты и нормативные документы

Производство бесшовных толстостенных труб, как и любого другого проката, осуществляется в соответствии с действующими государственными стандартами и прочими техническими требованиями, изложенными в нормативных документах.

В качестве основных стандартов, регламентирующих процесс производства и параметры проката, можно выделить:

• ГОСТ 8732-78 — регулирует параметры горячекатаных труб.
• ГОСТ 8734-75 — отвечает за характеристики холоднокатаного проката.

Если речь идет о производстве трубного металлопроката специального назначения, в силу вступают другие стандарты и нормативные документы. На сегодняшний день изготовление такой категории труб подчиняется ГОСТу 32528-2013, в 2015 году пришедшим на смену ГОСТу Р 53383-2009.

Стандартами нормируются следующие характеристики:

• Размеры.
• Вес изделий.
• Предельно допустимые отклонения.
• Технологии производства.
• Химический состав сплавов.

Размерные параметры труб по ГОСТ 8732-78:

• Диаметр — 20-550 мм.
• Толщина стенок — 25-75 мм.
• Длина — 4-12,5 м.

Размеры проката в соответствии с ГОСТ 8734-75:

• Диаметр — 5-250 мм.
• Толщина стенок — 0,3-24 мм.
• Длина — 4-12,5 м.

Для правильного расчета допустимых нагрузок при создании различных систем и конструкций и при определении оптимальной грузоподъемности транспорта, выполняющего перевозку, необходимо точное определение массы изделия, рассчитываемое для одной единицы проката.

Параметры массы (М) зависят от размеров наружного диаметра (D) и значений толщины стенки (S). Для расчета теоретической массы одного метра бесшовных труб, определяемой в килограммах, используется указанная в государственных стандартах формула: М=0,02466 х S х (D — S).

При выполнении расчетов общепринятая плотность стали выражается показателями 7,850 г/см³.

Отклонения по массе проката ГОСТом не обозначены, но при отклонении от размерных параметров вес изделия определяется исходя из среднеарифметического значения минусовых и плюсовых допусков, обозначенных в соответствующих таблицах госстандарта. 

Методы и технологии изготовления

При создании стальных бесшовных труб применяются следующие технологии:

• Горячая прокатка. Стальная заготовка, имеющая цилиндрическую форму, нагревается до температуры кристаллизации, после чего в подготовленном изделии при помощи прошивочного станка формируется сквозное отверстие. Полученная пустотелая заготовка под воздействием высоких температур проходит обработку на прокатном стане, а последующее проведение вальцовки задает диаметр и толщину стенки трубы. Полученный трубный профиль охлаждают водой и выполняют завершающую калибровку, после чего изделие нарезают на отрезки необходимой длины, соответствующие нормам, установленным ГОСТами, и требованиям заказчика. 
• Холодная деформация. Этапы по подготовке заготовки при использовании этой технологии осуществляются таким же образом, как и при использовании горячей прокатки. Единственным отличием является то, что заготовка, прошедшая обработку на прошивочной установке, сразу подвергается охлаждению. Само холодное деформирование изделия может выполняться несколькими способами: волочение профиля сквозь отверстие меньшего диаметра или прокаткой, применение которой предполагает вытяжку заготовки до получения трубы с необходимыми параметрами. В процессе производства холодная катанка проходит процедуру отжига, что способствует улучшению эксплуатационных параметров металлопроката.

Где купить?

Для покупки качественного металлопроката необходимо правильно подойти к выбору поставщика, отдав предпочтение проверенным и хорошо зарекомендовавшим себя организациям. Компания «МС» осуществляет поставки высококачественных бесшовных стальных труб, которые закупаются напрямую на ведущих отечественных металлокомбинатах, соответствуют всем требованиям ГОСТ и других действующих стандартов. При выполнении приемки вся продукция, поступающая на нашу металлобазу, проходит контроль качества, а сохранение эксплуатационных характеристик материала обеспечивается неукоснительным соблюдением правил отгрузки и хранения металлопроката.

Среди всего сортамента проката наибольшим спросом пользуются трубы, изготовленные из следующих марок стали:

• Ст 20. Высокотехнологичный сплав, который отличается простотой в обработке и не нуждается в предварительном разогреве при проведении сварки.
• 09Г2С. Этот стальной сплав отлично подходит для сварки, характеризуется выраженной прочностью и выраженной стойкостью к воздействию низких температур.
• 10Х17Н13М2Т. Химический состав этого сплава обеспечивает прокату высокую коррозионную устойчивость, хороший уровень прочности и выраженную пластичность, облегчающую процесс обработки.

Особенности монтажа труб и их соединений

Оптимальным вариантом для соединения отдельных отрезков толстостенных бесшовных труб в единую конструкцию трубопровода является формирование резьбы на их торцах для последующей состыковки. Благодаря бесшовной конструкции и увеличенной толщине стенок проведение такой обработки не доставляет особых трудностей.

Если используется не резьбовое соединение, а стыковка труб посредством поперечного сварного шва, то прокат потребует предварительной подготовки торцевой поверхности. Производится зачистка кромки для удаления фаски и загрязнений различного рода.

После этого соединяемые между собой трубы прихватывают в нескольких точках с разных сторон и приступают к формированию сварного шва. Сам шов выполняется в несколько слоев, количество которых зависит от толщины соединяемых профилей.

Источник: https://metallbase.com/articles/vse-o-besshovnyh-tolstostenn-trubakh-vidy-primenenie-razmery/

Характеристики толстостенных труб: профильные и другие конструкции, размеры по ГОСТ, сферы применения

В отличие от труб сварного типа, бесшовные толстостенные конструкции способны выдерживать высокое давление рабочей среды, а благодаря невысокой стоимости их можно использовать практически в каждой сфере промышленности.

Большинство существующих коммуникационных сетей сделаны на основе полимерных материалов, профильные толстостенные трубы из стали все равно распространены. Очень отличаются высокой прочностью и способны подавать жидкость под высоким давлением. Их изготавливают на основе высококачественной стали, часто применяются при производстве машин и судов.

Сталь — это материал, который устойчив по отношению к коррозии и воздействию химических составляющих. Если говорить о химическом составе сплавов, применяемых при производстве толстостенных конструкций, то он строго регламентируется нормами ГОСТ. Часто бесшовные стальные трубы изготавливаются с добавлением цветных металлов, а сортамент готовых изделий осуществляется по разным причинам.

Учитывается следующее:

• способ изготовления;
• толщина стен;
• общие параметры готового изделия;
• сфера применения;
• форма сечения.

С учетом требуемых размеров изделия могут иметь длину от 0,5 до 12 метров. Сечение также может быть разным, а при устройстве трубопровода части скрепляются друг с другом муфтами.

Размеры изделия

Перейдем к более детальному рассмотрению. Толстостенные трубы из стали могут быть разных размеров. Но называться так могут лишь те, где есть определенные соответствие между величиной стенки и внешним диаметром. Данный коэффициент должен составлять от 0,5 до 1.

Размеры регулируются нормами ГОСТа. Документация содержит такие данные касательно стандартов:

• сечение от 3,5 до 75 мм. Повышенная толщина стенки — это величина от 6 мм;
• металлическая труба имеет длину от 4 до 12,5 м. Возможна погрешность в 5 мм.

ГОСТ допускает возможные отклонения как по длине, так и по массе, и внешнему диаметру. Они зависят от общих параметров изделия.

Классификация

С учетом всех характеристик трубопрокат подразделяется на четыре категории:

• категория Б — толстостенные бесшовные трубы этого вида делают на основе стального сплава, его химический состав оптимальный. На конечном этапе производства качество жестко контролируется, и только потом готовый трубопрокат отправляют заказчикам;
• категория В — изделия проходят предварительную термическую обработку;
• категория Е — трубы не подвергаются закалке;
• категория Д — представители этой категории на конечном этапе производства проходят гидравлическое тестирование.

Выбирая продукцию той или иной категории, обязательно нужно учитывать сферу их применения в будущем. Но все они обладают небольшим коэффициентом расширения, их обрабатывают антикоррозийным покрытием, кроме того, они хорошо переносят температурные перепады.

Также изделия могут иметь разные формы выпуска в зависимости от своего назначения:

• труба профильная толстостенная — может быть как прямоугольной, так и квадратной, ее используют в качестве несущей опоры для больших строительных конструкций;
• круглая — эти изделия применяют для движения агрессивных жидкостей под большим давлением, применяются в машиностроительной отрасли и для бурения;
• овальная — входят в производственный цикл, где нужно быстро охладить жидкость.

Для строительных работ в основном используется трубопрокат на основе черной стали, а не нержавейки, поскольку в этом случае грунтовка и покраска будут проще.

Как уже упоминалось, при производстве труб применяются разные материалы.

Так, медные конструкции используются для систем горячего водоснабжения, кондиционирования и подачи питьевой воды, поскольку никак не влияют на ее качество.

Алюминиевые толстостенные трубы могут быть как профильными, так и круглой формы. Они обладают высокой инертностью и могут использоваться в следующих сферах:

• химическая промышленность;
• пищевое производство;
• строительство (облеченные каркасы).

При производстве сварных изделий применяют плоскую специальную заготовку, которая способна по окружности изгибаться и создавать форму трубы. Для производства бесшовных конструкций для заготовок используется цилиндрическая цельная деталь. Методов производства бесшовных труб есть два:

• горячего деформирования;
• холодного деформирования.

Метод горячего деформирования включает в себя такие этапы:

• готовится заготовка;
• греется металл;
• заготовке придают нужную форму;
• выполняется быстро охлаждение;
• делается калибровка;
• выполняется порезка.

Сначала заготовку следует разогреть до температуры, которая будет больше температуры порога кристаллизации материала. В итоге материал приобретает эластичность, но при этом не будет растекаться. Далее, заготовку отправляют на прошивочный пресс, где создается полый цилиндр из раскаленного металла.

В процессе горячей деформации изделию придают нужную форму, а также придают ту или иную толщину стенкам. Затем заготовка опускается в воду для остывания. Проходя через вальцы, трубы калибруются. Изделие обрезается в зависимости от требований заказчика и с учетом правил ГОСТ.

Второй способ — метод холод деформирования заключается в том, что труба охлаждается после калибровки, также в охлажденном состоянии проводится и предварительная калибровка. А еще перед окончательной прогонкой сквозь вальцы изделие не предают отжигу, что убирает в металле внутреннее напряжение, благодаря чему он приобретает вязкость и эластичность.

Особенности соединения

Максимально крепким соединение является с использованием инверторного сварочного аппарата. Причем диаметр электрода должен быть как минимум 4 мм. Данный вид проката имеет хорошие показатели в плане эксплуатации, трубы гарантируют эффективную работу систем, их можно применять в разных видах промышленности.

Сферы применения

Толстостенные изделия на основе стали применяются в следующих отраслях:

• постройка гидравлических систем;
• нефте- и газодобывающая отрасль;
• энергетика;
• химическая отрасль;
• судостроение;
• авиастроение.

Толстостенные конструкции из стали просто незаменимы при добыче нефти, ведь когда происходит бурение скважин на большую глубину, материалы для обсадки должны быть качественными и надежными. Благодаря компактным размерам такой трубопровод способен обеспечить комфортную работу буровой станции даже при условии сдвигов подземной почвы, а его высокая прочность способна выдержать давление пород.

В энергетической отрасли при работе теплообменников очень важно, чтобы они могли работать независимо от того, насколько высокая температура окружающей среды и насколько высоко внутреннее давление. Стальные бесшовные конструкции также хорошо решают проблему бесперебойной работы приборов при высоких агрессивных нагрузках.

Активно применяются толстостенные конструкции в химической отрасли, ведь они способны предотвращать утечку газов и агрессивных жидкостей, выдерживают высокое давление и могут обеспечить безопасность движения ядовитых и токсичных элементов. Они часто используются в качестве лабораторного оборудования и при производстве медицинских инструментов.

В авиастроении и строительстве судов стальные трубы помогают значительно снизить конечные весовые показатели разных элементов. Ключевая задача конструктора — это сократить вес аппарата с целью улучшения аэродинамических показателей приборов. Материал должен быть небольшого веса и, вместе с тем иметь высокие эксплуатационные показатели. И бесшовные трубы соответствуют данным требованиям.

Итак, мы рассмотрели ключевые характеристики бесшовных стальных конструкций, особенности их производства и сферы применения.

Источник: https://tokar.guru/truby/tolstostennye-truby-harakteristiki-i-primenenie.html

Виды толстостенных труб – их производство и применение

Содержание:

Толстостенная трубная продукция применяется там, где предполагаются условия эксплуатации в экстремальном режиме. На некоторых видах производств на трубопроводы оказывается повышенное давление изнутри и снаружи. Изделия толстостенные имеют ряд особых качеств, что выделяет их из общего ассортимента выпускаемых труб.

Часто данная продукция используется при прокладке магистралей для транспортировки опасных химических жидкостей. Как понятно из названия, труба толстостенная представляет собой изделие с толстыми стенками.

Параметры труб с большой толщиной стен

Характеристики такой продукции, как труба стальная толстостенная, не ограничиваются одной толщиной стенок. При описании изделий указывается коэффициент соотношения между двумя параметрами – наружным диаметром и величиной стенки. В итоге к толстостенным трубам принято относить изделия, у которых данный показатель находится в пределе от 0,5 до 1.

Размеры трубной продукции с толстыми стенками регулируются нормативным документом – ГОСТом 8732-78. В нем имеются данные относительно стандартных параметров сечения изделий, их длины и величины стенок. Последний размер может колебаться в пределе от 3,5 до 75 миллиметров.

Изделиями, имеющими повышенную толщину стенок, считается металлопрокат, у которого она составляет не меньше 6 миллиметров. Металлические трубы выпускают немерной длины, равной от 4 до 12,5 метров с 5-миллиметровой погрешностью. Также их длина бывает мерной и кратной – от 1,5 до 9 метров при 15-миллиметровой допустимой величине отклонений.

В ГОСТе имеются данные о возможных погрешностях не только по длине изделий, но и по внешнему диаметру и по весу. Размер допусков зависит от того, какие параметры имеет труба.

Технологии изготовления трубной продукции

Сырьем для толстостенных труб является нержавеющая и черная сталь, а также отдельные ее сорта этого материала, поскольку они меньше всего поддаются коррозийным процессам

Труба стальная толстостенная бесшовная согласно ГОСТу 8732-78 относится к горячекатаным изделиям. Благодаря отсутствию на ее поверхности стыков, значительно возрастает прочность продукции и сопротивляемость высокому давлению.

Для обустройства трубопровода используется следующая технология:

1. Штангу, представляющую собой цельную цилиндрическую заготовку, нагревают до пластичного состояния, но чтобы не была достигнута температура плавления.
2. На прошивном стане из нее делают изделие полой формы.
3. Его перемещают на вальцы, где подвергают раскатыванию и вытягиванию, пока не будет достигнуты заданные параметры, касающиеся диаметра и толщины стенки.
4. Готовую продукцию охлаждают и нарезают.

Труба, производимая по холоднокатаной технологии, описывается в ГОСТе 9941-81. Данный способ изготовления придает стальным изделиям большую точность размеров и устойчивость к вертикальным нагрузкам. В процессе производства вальцовке подвергается охлажденная заготовка.

Но в данном случае при создании металлического изделия возникает остаточное напряжение, которое может стать центром будущей деформации. По этой причине готовую продукцию подвергают отжигу.

Разные формы сечения трубного проката

Во многом применение толстостенных труб зависит от формы сечения металлопроката:

• круглые изделия – используются для перемещения агрессивных жидких веществ под высоким давлением, также их задействуют в машиностроении и для бурения;
• овальная продукция — участвует в производственных циклах, где необходимо быстро охлаждать жидкость;
• профильные изделия – имеют квадратное или прямоугольное сечение, используются в качестве опорных элементов в строительных конструкциях, имеющих большой вес.

Чаще всего в строительстве задействуют трубы из черной стали, поскольку их дешевле грунтовать и красить.

ГОСТ допускает выпуск труб толстостенных из других материалов. Изделия из меди предназначаются для обустройства систем водоподачи, горячего водоснабжения и кондиционирования. Трубы круглые и профильные из алюминия применяют в пищевой и химической отрасли, при постройке облеченных каркасов.

Источник: https://trubaspec.com/vidy-trub/vidy-tolstostennykh-trub-ikh-proizvodstvo-i-primenenie.html

Труба стальная бесшовная толстостенная: стандарты, таблица размеров, область применения, особенности — Металлургическая компания

Один из широко востребованных видов стальных труб – толстостенные трубы. Их отличают специфические характеристики и качества:

• высокий уровень прочности;
• устойчивость к большим механическим нагрузкам;
• внутреннее давление большой степени;
• инертность ко многим химически агрессивным веществам;
• стойкость к коррозии, причём при влиянии агрессивной среды в течение длительного времени.

Общие сведения

Изготовление прокатных толстостенных труб (толщина стенок от 30 мм), с повышенными характеристиками по прочности и стойкости к минусовым температурам и различным негативным влияниям, достаточно сложный процесс.

Это обусловлено несколькими причинами, основной из которых является специфическое физическое явление, при котором прочностные качества и показатели сопротивления разрушению существенно снижаются при увеличении трубных толщин.

Данное явление провоцирует ряд факторов, сопутствующих производству:

• меньшая скорость охлаждения;
• большее времени, требуемого для выдержки;
• меньшая общая степень деформации и пр.

Специальные стали для производства толстостенных труб характеризуются стойкостью к негативным воздействиям химически агрессивных сред и коррозийным повреждениям при высоких температурах в течение длительной эксплуатации. Поэтому для изготовления этих труб используют сплавы с особым химическим составом, что регламентируется стандартами. Допустимо добавление цветных металлов в расчетном соотношении.

В общих случаях для изготовления толстостенных прецизионных труб используют стали и сплавы:

• нержавеющие аустенитные стали;
• нержавеющие дуплексные стали;
• сплавы никеля;
• сплавы с добавками цветных металлов.

Бесшовный толстостенный трубопрокат выпускают с поверхностями, подвергнутыми разного типа обработке:

• шлифованными,
• полированными,
• блестящими (глянцевыми) с отжигом,
• протравленными;
• светло-протравленными;
• без удаления окалины/с удалённой окалиной.

Все толстостенные трубы отличаются невысоким коэффициентом расширения и большой стойкостью к температурным перепадам. При выпуске трубопрокат подвергают процессу специальной обработки антикоррозийными смесями и растворами.

Нормативные документы (стандарты) на толстостенные трубы и стали для их производства

• По таблицам сортаментов (в приложениях каждого стандарта) есть чёткое определение толстостенных труб, в зависимости от соотношения толщины стенок и наружного диаметра:
• Ø В пределах от 6,0 до 12,5 – стандартные толстостенные трубы;
• Ø Менее 6,0 — особо толстостенные трубы.
• Основные стандартные размеры по всем стандартам DIN и EN:

• Наружный диаметр: в диапазоне от 26,9 мм до 711,2 мм.
• Толщина стенок в пределах: от 10,0 мм до 100 мм.

Особо толстостенные трубы выпускают следующих размеров:

• Наружный диаметр: в пределах от 76,2 см до 81,2 см.
• Толщина стенок в диапазоне: от 20,0 мм до 80,0 мм.

Наиболее распространённые стандартные трубные изделия с большой толщиной стенок и основные марки сталей, используемые для их изготовления, регламентируют следующие стандарты:

Трубы бесшовные толстостенные из углеродистой стали

Стандарт	Сталь	Размерная сетка
EN 10210-1,2	S235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0H, S355J2H, S355K2H, S355NH, S355NLH
EN 10216-1	P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P265TR1, P265TR2
EN 10216-2	P195GH TC1, P235GH TC1, P265GH TC1
EN 10216-3	P275NL1, P275NL2, P355N, P355NH, P355NL1, P355NL2
EN 10216-4	P215NL, P265NL, P255QL
EN 10225	S355G1+N, S355G14+N, S355G15+N
EN 10297-1	E235, E275, E315, E355, E275K2, E355K2
DIN 1629	St 37.0, St 44.0, St 52.0
DIN 17121	RSt 37-2, St 44-2, St 37-3, St 44-3, St 52-3
ISO 3183	L245NE, L290NE, L360NE, L415NE
ASTM A53	Grade B
ASTM A106	Grade B, Grade C
ASTM A252	Grade 2, Grade 3
ASTM A333	Grade 1, Grade 6
API 5L	Grade B, X42, X46, X52, X56, X60

Трубы котельные толстостенные

Стандарт	Сталь	Размерная сетка
EN 10216-2	P195GH TC2, P235GH TC2, P265GH TC2, 16Mo3, 14MoV6-3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, 15NiCuMoNb5-6-4, X10CrMoVNb9-1
DIN 17175 (DIN 2448)	St35.8/III, St45.8/III, 15Mo3, 14MoV6-3, 13CrMo4-4, 10CrMo9-10
ASTM A335	Grade P1, Grade P2, Grade P5, Grade P11, Grade P12, Grade P22, Grade P91

Трубы бесшовные толстостенные из нержавеющей стали

Стандарт	Сталь
EN 10216-5	1.4301, 1.4306, 1.4541, 1.4571, 1.4401, 1.4404, 1.4466, 1.4462
ASTM A312	TP304, TP304L, TP316, TP316L, TP310S, TP317L, TP317LN, TP317LNM, TP321, TP347, TP410, TP410S, S31803, S32304

Эти же виды сталей подходят для изготовления толстостенных труб, используемых для возведения подводных трубопроводных систем.

Сортаменты выпускаемого трубопроката по различным стандартам составляют по различным критериям, с учётом определённых характеристик:

• способы изготовления;
• диаметры толстостенных труб;
• толщина стенок;
• вид сечения;
• общие размеры и габариты готовой трубы;
• предполагаемая область применения толстостенных труб.

Как правило, толстостенные трубы подвергают дальнейшей механической обработке для изготовления из них цилиндрических и полых элементов и конструкций, используемых для различных инженерных и технических решений.

Типы, виды толстостенных труб, их классификация

1. Классифицируют толстостенные трубы размеры по различным критериям в зависимости от:
2. Технология производства: бесшовные (по международным стандартам объединены с шовными) холодно- и горячедеформированные.

3. Назначение и сфера применения: инженерно-конструкционные, газонефтепроводные, газлифтные и котельные, крекинговые и обсадные бурильные, элементы оборудования и тяжёлой техники, пр.
4. Вид поперечного сечения: круглые и профильные (квадратные).

5. Длина выпускаемого трубопроката: мерной и немерной длины, в виде изделий с длиной, кратной стандартной мерной.
6. Выбор трубной продукции зависит от предполагаемой области использования.

Сферы применения

Толстостенные бесшовные трубы из специальных сталей и сплавов отличаются отличными технико-эксплуатационными характеристиками, что обеспечивает надёжное функционирование всех систем с их применением. Именно это качество обеспечило толстостенному прокату большой спрос и широкую распространённость.

Основные сферы промышленного сектора, в которых задействованы толстостенные трубы, это:

• добыча и транспортирование газа и нефти, химически активных сред;
• транспортирование рабочих сред под давлением и при высоких температурах;
• возведение гидравлических конструкций;
• энергетическая индустрия;
• химическая сфера;
• авиа-, приборо-, машино- и судостроение.

Толстостенные или особо толстостенные трубы из металла и сплавов широко используются при возведении прибрежных агрегатов и установок, при создании трубопроводов, транспортирующих нефть, химические вещества, природный газ, в качестве обсадной трубы, стены нефтяных скважин. Из них изготавливают сложные трубопроводы, барабаны для грузоподъёмной техники, валы, роликовые элементы для непрерывных рабочих линий, специальные корпуса оборудования и направляющие.

В городских условиях трубы большого диаметра и с толстыми стенками используют для возведения водопроводных систем и устройства дренажа. Такое применение обусловлено способностью толстостенных труб, функционировать длительное время без ремонтов и аварийных ситуаций в условиях большого внутреннего давления, повышенных температур и их перепадов.

Особенности монтажа труб и их соединений

Все соединения толстостенных труб, а также монтаж, имеют свои особенности, связанные с большой толщиной стенок и характеристиками металла их производства. Из основных нюансов можно назвать:

• Возможность создания соединений на резьбе, что позволяет толщина стенок. Кроме того, процесс нарезки резьбы упрощён за счёт отсутствия сварочного шва.
• Для качественного сварного стыка необходимо «развести» кромки и выполнить фаску. В противном случае качество сварочного шва не будет отвечать требованиям стандартов.
• Наиболее прочным считается соединение толстостенного трубопроката при использовании для сварки сварочного аппарата инверторного типа (диаметр электрода должен быть свыше 4,0 мм).

Компания ХотСтил осуществляет прямые комплексные поставки труб бесшовных толстостенных в Казахстан, Россию и Беларусь. Вы можете задать любой уточняющий вопрос и оформить заказ любым удобным для Вас способом:

Источник: https://hotsteel.by/material/truba-stalnaya-besshovnaya-tolstostennaya-standarty-tablitsa-razmerov-oblast-primeneniya-osobennosti/