10.04.2017

Основные методы изготовления стальных труб

Во многих отраслях промышленности широко используются стальные трубы. Они прочные, долговечные, просто монтируются. Методы их изготовления определяются: необходимым качеством готового изделия, сечением, размерами, формой, видом исходной заготовки, особенностями материала, областью применения.

Эксплуатационные характеристики любого вида стальной трубы, исходя из метода ее производства, определяются соответствующим ГОСТом. Изучить данный нормативный документ необходимо для того, чтобы понимать особенности эксплуатации конкретного вида изделия.

Виды труб по технологии изготовления

Трубы металлические производят из сталей высокого и низкого легирования, углеродистых сортов сталей, цветных металлов, чугуна, различных сплавов. Существует несколько способов их обработки, в том числе: сварка, обработка металлов давлением.

Трубная продукция имеет следующую классификацию:

  • трубы бесшовные (без шва),
  • сварные,
  • литые,
  • паяные.

Трубы бесшовные могут быть горячекатаными (горячая прокатка), холоднокатаными (холодная прокатка), холоднотянутыми (волочение), прессованными.

Среди сварных труб выделяют:

  • электросварные,
  • получаемые печной сваркой,
  • производимые индукционной или дуговой сваркой.

По способу изготовления (технологии) бывают трубы:

  • горячедеформированные,
  • холоднодеформированные,
  • сварныеа также круглые или профильные.

По методам соединения трубы бывают: фланцевые, резьбовые, сварные.

Горячедеформированные трубы

Стальные горячедеформированные бесшовные трубы изготавливают из штанги – круглой в сечении заготовки. Кратко процесс изготовления можно изложить так:

  • Заготовку прогревают до такой температуры, когда сталь становится пластичной.
  • На прошивном стане ее трансформируют в гильзу (полый цилиндр).
  • Далее раскаленная заготовка попадает в вальцы, где она вытягивается и обжимается до требуемых толщины стенок и диаметра. При этом внутри гильзы находится оправка.
  • На последнем этапе трубу калибруют вальцами, охлаждают и нарезают отрезками необходимой длины.

Детали технологии могут отличаться в зависимости от:

  • типа заготовки, которая может быть катаной, кованой, непрерывнолитой, слитком;
  • способа раскатки гильзы, которая может быть получена прошивкой и продавливанием металла прессом (экструзией)
  • других параметров.

Основные свойства этого вида трубы:

  • она дороже в производстве, чем сварная;
  • она прочная, так как не имеет шва – уязвимого места;
  • максимальная толщина стенок может составлять 75 миллиметров.

Применяется:

  • в энергетике,
  • в химической промышленности,
  • авиастроении,
  • гидравлических системах,
  • транспортировке газа и нефти.

 Холоднодеформированные трубы

Основными преимуществами технологического процесса холодной прокатки труб являются:

  • минимальные потери металла в обрезь;
  • возможность получения высоких обжатий по диаметру и стенке трубы;
  • существенное снижение допусков и разностенности по толщине стенки труб;
  • широкий сортамент труб из незначительного числа типоразмеров заготовок;
  • достижение высокого качества внутренней и наружной поверхности труб.

Серией классического проката являются изделия округлой формы. Они используются для транспортировки жидкостей, газовых взвесей, водяного пара.

Холодная прокатка – это основной способ изготовления:

  • тонкостенных труб из низколегированных, углеродистых и нержавеющих сталей;
  • профильных и пароперегревательных изделий для энергетических установок;
  • специальных толстостенных труб для устройств высокого давления;
  • труб высокой точности для авиационной промышленности и машиностроения.

Бесшовные холоднодеформированные стальные трубы чаще всего производят из стандартной углеродистой стали, что удешевляет данную серию металлопроката.

Технологическая схема данной прокатки зависит от марки стали, из которой производятся трубы, их назначения и размера.

Сварные трубы

Современные способы сварки позволяют добиваться высочайшего качества шва, по прочности не уступающего цельному металлу. Это расширило область применения сварных труб, которые существенно дешевле в производстве, чем бесшовные аналоги. Для их изготовления используют: холоднокатаную ленту в рулонах, горячекатаные штрипсы, широкие горячекатаные полосы.

Сварное производство базируется на двух способах заваривания шва:

  • прямошовный, с образованием продольного шва;
  • спиралешовный, с получением шва спиральной формы.

Основные виды сварки:

  • печная (в основном для производства газовых труб с небольшим диаметром);
  • электросварка.

Для электросварных труб применяется сварка дуговым способом, индукционная и контактная сварки.

Наиболее распространенный в промышленности и универсальный метод сварки – это полуавтоматическая сварка в среде защитного газа (миг маг).

Популярный метод сварки Manual Metal Arc (mma) – ручная электродуговая сварка покрытыми (штучными) электродами.

Ручная дуговая сварка плавлением – доступный и удобный метод ремонта в полевых условиях, когда уровень давления трубы остается на уровне рабочего. Электрическая сварка поможет заглушить трубу в экстренной ситуации.

Существуют еще способы газовой сварки и газоэлектрические методы, однако они используются только при производстве труб из высоколегированных сталей, циркония, молибдена, тантала и др. Сварка стержней арматуры больших диаметров производится ванным способом.

С помощью сварного производства получают трубы большого диаметра. Для соединения длинных швов в листовых конструкциях используют обратноступенчатый способ сварки. Избежать значительных деформаций поможет соблюдение следующих рекомендаций: нужно пользоваться электродами большого диаметра и большими величинами тока; проводить сварку двумя сварщиками одновременно; использовать обратноступенчатый способ сварки.

Особенности производства труб больших диаметров

Трубы большого диаметра используются для протягивания магистральных трубопроводов, водопроводных систем, газо- и нефтетранспортных систем и т.д. Их производство предполагает использование трех видов технологических процессов:

  • Горячее деформирование, позволяющее выпускать 550-миллиметровые изделия с толщиной стенки до 75 мм. Самая габаритная толстостенная стальная труба большого размера изготавливается именно по данной методике.
  • Сварное производство на базе спирального шва. Можно получить 2520-миллиметровые трубы со стенкой в 25мм. По этой технологии производят тонкостенные трубы с наибольшим диаметром.
  • Сварное прямошовное производство, дает возможность выпускать 1420-миллиметровые трубы, у которых толщина стенки до 32мм.

Для изготовления труб разного диаметра завод по их производству имеет определенные прокатные линии. Оборудование для производства труб большого диаметра способно прокатывать изделия диаметром 426 мм и больше.

Перспективы развития технологий по изготовлению стальных труб

Современных технологий по производству стальных труб много и они непрерывно совершенствуются, потому что спрос на этот товар увеличивается с каждым годом. Разрабатываются и используются новые высокопроизводительные конструкции инструмента, проводится рационализация его калибровок для повышения качества проката.

Если при монтажных и строительных работах соблюдаются все правила, гарантированный срок службы изделия составляет 25 – 40 лет с учетом условий прокладки, эксплуатации.

В последнее время широкое распространение также получили пластиковые трубы, однако строительство, внешние сети, промышленность в целом без стальных труб не обойдутся еще долгие годы.

Свойства и классификация строительной арматуры

Свойства и классификация строительной арматуры

Строительная арматура – вид сортового металлопроката, который производится из круглой горячекатаной стали и призван выдерживать большие нагрузки. Используется для армирования конструктивных элементов из железобетона, улучшения их прочностных характеристик. Внешне

Способы соединения арматуры при строительстве

Способы соединения арматуры при строительстве

Арматура – основа строительных конструкций, для которых важен повышенный уровень безопасности. Ее качество и характеристики должны быть высокими и соответствовать таким критериям как: прочность, максимальная шарнирность, устойчивость к коррозии, соответствие ГОСТу.

Классификация сталей по степени раскисления

Классификация сталей по степени раскисления

Сталь – это металлический сплав железа с углеродом, необходимый для производства полуфабрикатов, изделий путем пластической деформации в холодном и горячем состоянии. Для изменения свойств материала в его состав могут добавляться различные элементы. Так, при повышени