Как делают трубы: особенности производства бесшовных труб

Виды бесшовных труб, особенности производства и использования

Содержание:

Бесшовными называются трубные изделия, которые производятся сплошными и не содержат никаких швов и любых соединений.

О том, какие бывают трубы бесшовные, где они применяются и как изготавливаются, пойдет речь далее в статье.

Производить бесшовные трубы стало возможным благодаря специальному оборудованию – прокатным станкам, от которых и процесс получил название «прокатка».

Виды бесшовных труб

Существует несколько технологий производства трубных изделий без швов, согласно которым они подразделяются на такие виды, как холоднокатаные, горячекатаные и цельнотянутые.

Благодаря технике производства у трубы цельнотянутой бесшовной практически отсутствуют швы или стыки.

В целом любым бесшовным трубам свойственны высокие качественные прочностные характеристики, так что их целесообразно применять в трубопроводах с высоким давлением и температурой, а также агрессивной средой. Наилучшее соотношение качественных характеристик присуще стальным изделиям.

Обратите внимание

Стальные цельнотянутые бесшовные трубы классифицируются как толстостенные. Для их изготовления требуется сталь особой маркой, регламентированной ГОСТом. Допускается производство подобных изделий и из цветных металлов. В данном случае они приемлемы для транспортировки химических компонентов.

А вот горячекатаные трубы весьма востребованы в производстве криогенного оборудования.

Области использования трубопрокатов

Для транспортировки веществ, утечки которых ни в коем случае нельзя допустить, как правило, применяется горячекатаная труба. Трудно назвать такие сферы, где бы изделия данного типа не применялись.

В частности, весьма востребованы горячекатаные трубы в автомобильном и тракторостроении, авиастроительстве и прочих отраслях машиностроения.

Кроме того, активно применяются стальные горячекатаные трубы в химической и нефтедобывающей сфере промышленности. Не менее актуальны они и при обустройстве коммунальных трубопроводов для транспортировки горячей и холодной воды, канализации, газоснабжения.

В угледобывающей и буровой промышленности горячекатаные трубы применяются для отвода газа, пара и прочих вспомогательных компонентов.

Бесшовные трубы горячекатаного производства применяются для сооружения трубопроводов для химических веществ и воды.

Многие сферы тяжелой промышленности, а также оборонная, судостроительная и вагоностроительная, металлургия, не могут обойтись без прокатной продукции бесшовного типа. Причина этому в высоком качестве и надежности бесшовных изделий, их долговечности и прочими характеристиками.

Поскольку сплошные трубопрокаты не имеют швов, ослабляющих конструкцию, они являются довольно крепкими и устойчивыми к внешнему воздействию различного рода. Вот почему они активно задействованы в очень сложных технически областях производства.

Важно

Кроме того, если условия эксплуатации изделий довольно сложны и агрессивны, горячекатаные трубы справляются с ними намного лучше всех прочих.

Способов обработки стальных трубопрокатов из различных марок стали может быть очень много: резка, сваривание, клепание, резка и прочие манипуляции.

Среди всех аналогичных изделий, тем не менее, наиболее прочными являются бесшовные стальные трубы (подробнее: «Какая бывает стальная бесшовная труба – характеристики, способы производства»).

Как конструкционная деталь в строительной отрасли, для сооружения монолитно-каркасных зданий, а также в качестве передаточного вращающегося вала в различных механизмах, также довольно активно используются бесшовные горячекатаные трубы. Словом, применять горячекатаные бесшовные трубы можно практически в любых сферах жизнедеятельности человека, где они уместны и целесообразны с практической и экономической точки зрения.

Стоит отметить, что главным аргументом в пользу применения горячекатаных трубных бесшовных изделий будет ситуация, когда ожидаемая степень нагрузки на трубопровод будет значительно выше, чем могут выдержать сварные аналоги.

Методика производства бесшовных изделий

Производство бесшовной трубы может выполняться одним из таких способов, как волочение, ковка, прессование, прокатка и некоторыми другими.

В любом случае этот процесс проводится в условиях промышленного производства с использованием стали различных марок, а также сплавов из нескольких металлов.

Какой именно материал использовать для производства зависит от конечного предназначения трубы.

Совет

Изготовление бесшовных труб горячекатаного типа связано с особенно сложным технологическим процессом, хотя и все прочие технологии простыми не назовешь.

Если разбираться, как делают бесшовные трубы цельнокатаные, то в этом случае термическая обработка является обязательным условием.

На крупных металлургических комбинатах существуют целые прокатные цеха, где изготавливают заготовки для бесшовных холоднокатаных изделий, а также производят горячекатаные трубопрокаты.

Разница в технологиях производства трубных изделий заключается в рабочих температурах обрабатываемого материала.

В частности, для производства холоднокатаных бесшовных труб производится обработка холодного материала, с предварительной горячей прокаткой. А вот горячекатаные трубы прокатываются и обрабатываются в горячем состоянии.

Современные технологические линии на трубопрокатных предприятиях оснащены качественным оборудованием, с помощью которого можно выпускать бесшовные трубы самого различного диаметра с разной техникой прокатки.

По технологии при производстве горячекатаных бесшовных труб температуру сырья удерживают на таких отметках, чтобы не началась его рекристаллизация.

Так как изготавливают бесшовные трубы множеством различных методов, есть возможность создания изделий, достаточно прочных, чтобы выдерживать высокое давление на стенки, и при этом сэкономить время, деньги и ресурсы на производство.

Обратите внимание

Любой технологический процесс на заводах осуществляется в соответствии с ГОСТами, поэтому качество бесшовных труб всегда на высоте. Кроме того, на подобные изделия производитель получает сертификаты.

Для производства бесшовных труб применяют углеродистые, высокоуглеродистые, легированные и высоколегированные марки стали. В частности, бесшовные горячекатаные трубы из углеродистой стали рассчитаны на максимальное давление до 16 МПа.

Заметим, что контроль качества, обязательного соответствия нормативам, химического состава и показателей ударной вязкости, загиба и сплющивания, выполняются на всех технологических этапах.

Разновидности трубных изделий без швов

В народе бесшовные изделия еще называют литыми, поскольку при производстве их отливают из слитков. В частности, в горячекатаных трубах продольных стыков почти нет.

Классификация по размерам предполагает разделение бесшовных изделий на трубы мерной длины, кратной мерной длины и немерной длины.

Четкое разграничение по размерам конкретных типов труб регламентируется государственными стандартами. Таким образом, трубы горячекатаные выпускаются с внешними диаметрами в пределах 25-700 мм, а толщина их стенок колеблется в рамках 2,5-75 мм. Немерная продукция выпускается с размерами в пределах 4-12 м.

Что касается цельнотянутых стальных труб, то диапазон диаметров у них чрезвычайно разнообразен, а толщина стенок может составлять 6-13 мм. По различным показателям трубы такого типа делятся на четыре категории, каждая из которых включает еще по четыре группы.

Маркировка для них проставляется от литеры «Б» до «Е», где «Б» означает трубы с нормированным химическим составом, а «Е» присваивается изделиям с противоположными качествами. Трубы с маркировкой «Е» выпускаются без обязательной термической обработки, что определено ГОСТом.

Цельнотянутые трубопрокаты считаются наиболее качественными и надежными среди всех разновидностей бесшовных изделий.

Производство холоднодеформированных бесшовных трубных изделий выполняется в соответствии с ГОСТами.

Важно

Следовательно, допустимыми значениями внешнего диаметра для них являются 8-450 мм, а толщина стенок должна находиться в пределах 20 мм. Показатели мерной длины данной группы изделий составляют 4,5-9 метров, а немерной – в границах 1,5-11,5 метров.

Классификация бесшовных труб может выполняться по самым различным факторам, таким как марка используемой стали или разновидность сплава, длина и толщина стенок и другие. В частности, существует около десятка марок стали, которые оптимально подходят для производства бесшовных труб.

Это дает возможность потребителям подобрать для своих целей наиболее подходящий им вариант, исходя из технических характеристик изделий.

Выпуск горячекатаных трубопрокатов сопряжен с применением разного рода оборудования. Поэтому продукция данной категории может значительно отличаться по технологии производства и размерам готовых изделий.

Таким образом, основные отличительные качества бесшовных изделий друг от друга заключаются в их индивидуальных размерных параметрах.

Чтобы получить бесшовную трубу, можно использовать металлический слиток, прокатанный на специальном станке, выполняющем отверстие в центре заготовки. Однако есть и другая технология – для нее требуется цилиндрическая заготовка, в которой высверливают отверстие.

Размеры горячекатаных бесшовных труб определяются исходя из внешнего диаметра, а по толщине стенок они могут подразделяться на толстостенные и тонкостенные.

Достоинства трубопрокатов без швов

Одним из главных достоинств сплошных трубопрокатных изделий можно назвать их высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям и повреждениям, которая достигается за счет отсутствия сварного шва и продольных стыков.

Кроме того, благодаря производству горячекатаных труб из толстой листовой стали, такие изделия устойчивы к окислению и имеют высокую сопротивляемость коррозии. Хотя это и приносит некоторые сложности при монтаже, ведь они плохо гнутся. Стоит отметить, что диаметр горячедеформированных труб должен точно соответствовать техническим характеристикам строения, иначе его использование нецелесообразно.

Бесшовным трубам, изготовленным из стали различных марок, присуща хорошая теплопроводность наряду с незначительными показателями линейного расширения от воздействия высокой температуры.

Совет

Так, можно утверждать, что оптимальным вариантом для сооружения каких-либо коммуникаций могут стать именно горячекатаные трубы. С помощью соединительных узлов возможно сооружение металлоконструкций для различных целей. Однако всегда стоит помнить о том, что важно придерживаться технологии сборки всех конструктивных элементов сооружения.

Отметим также, что отличная прочность цельнотянутых горячекатаных стальных труб позволяет их использовать для работы с высоким давлением и температурой.

Источник: https://trubaspec.com/vidy-trub/vidy-besshovnykh-trub-osobennosti-proizvodstva-i-ispolzovaniya.html

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:

  • Толщина стенки – минимально 2,5 мм, максимально 75 мм.
  • Вес на единицу длины изделия. Вес должен соответствовать диаметру и толщине стенки. Точные значения веса трубопроката указаны в соответствующих ГОСТах в виде табличных данных для каждого размера.
  • Диаметр. Промышленность выпускает бесшовные стальные трубы в широком диапазоне размеров от 20 мм в диаметре до 530 мм.
  • Длина изделия. ГОСТ регулирует длину выпускаемых бесшовных труб. Стандарты следующие: длина 4-12 м с допустимыми отклонениями до 6 метровой длины 10 мм; длиннее 6 м – до 15 мм.
  • Допустимые отклонения кривизны от 1,5 до 4 мм.
Читайте также:  Размеры и другие характеристики полипропиленовых труб

Для труб, произведенных холодной прокаткой ГОСТ 8734–75:

  • Толщина стенки – минимально 0,3 (особотонкостенные), максимально 24 мм (особотолстостенные).
  • Вес на единицу длины изделия указан в таблице соответствующего ГОСТа.
  • Диаметр от 5 мм до 250 мм.
  • Параметры длины: мерные трубы 4,5 — 9 м, немерные 1,5 — 11,5 м и кратной мерной длины 1,5 — 9 м. Вариативность от 5 до 10 мм.
  • Допустимые отклонения кривизны от 1 до 3 мм в зависимости от диаметра изделия.

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 геометрической форме трубные изделия могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными.
  • По толщине стенок. Параметр рассматривается в значении отношения внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки. Значение варьируется от 1:40 (особотонкостенные изделия) до 1:6 (особотолстостенные изделия).
  • По длине – мерные, немерные и кратные мерной длине.
  • По диаметру – на малые, средние, большие.

По контролируемым параметрам сплавов для изготовления бесшовных труб их классифицируют особо, маркируя буквами:

  • А – механические свойства;
  • Б – качественный состав сплава;
  • В – сочетание механических свойств изделия и его состава;
  • Г – химический состав + контроль образцов изделия на механические свойства;
  • Д – контроль механических свойств, химического состава сплава + испытание на гидроудар.

По назначению бесшовные трубы разделяют на 6 классов, каждый из которых подразумевает особые технические характеристики бесшовной трубы для эксплуатации в определенных условиях.

Это:

  1. Трубы стандартного назначения (газовые). Используются повсеместно для транспортировки газов и жидкостей, в строительстве для ограждений, верховых конструкций.
  2. Магистральные трубопроводы, которые эксплуатируются под давлением.
  3. Трубы должны выдерживать комбинацию высокого давления и высоких температурных значений.
  4. Изделия используются в оборудовании для разведки и добычи нефти, газа.
  5. Трубы, предназначенные для изготовления особо прочных конструкций в строительстве, машиностроении.
  6. Бесшовные трубы, которые используются для изготовления поршневых механизмов в машиностроении, где эксплуатация сопряжена с механическим и гидравлическим воздействием.

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:

  1. Изготовление заготовки. Для будущей трубы изготавливается цилиндрическая заготовка из металлического сплава, которая имеет заданную длину и сечение. Перед прокаткой деталь нагревают в специальных печах до температуры около 1200 градусов.
  2. Формирование специальной гильзы для будущей трубы из заготовки. Гильза представляет собой отцентрованный полуфабрикат с отверстием по оси будущей трубы. В специальном станке гильзу прошивают вдоль оси, формируя начальное отверстие. Теперь деталь напоминает трубу, но с очень толстыми стенками и малым внутренним диаметром.
  3. Прокатка гильзы до состояния трубы с заданными параметрами осуществляется на последнем этапе изготовления бесшовного трубного материала. Здесь применяются несколько разных приемов. В ходе манипуляций гильза вытягивается в заданном направлении между специальными валиками.

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:

  • Возможность эксплуатации при высоких значениях температуры и давления внутри трубопровода делает их незаменимыми в энергетике.
  • Жесткость, устойчивость к внешней деформации и внутреннему давлению находит применение в гидравлике, машиностроении.
  • В самолетостроении востребованы прочность бесшовной трубы в сочетании с легкостью материала за счет особо тонкой стенки.
  • Безусловная герметичность обеспечивает безопасную транспортировку агрессивных, ядовитых веществ на химических предприятиях.
  • Экологичность и безопасность, с точки зрения инертности к пищевым продуктам, находит широкое применение в пищевой промышленности.

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.

Источник: https://InfoTruby.ru/metallicheskie/besshovnye-stalnye-truby

Бесшовная труба – как получают поверхность без единой зазубринки?

Это изделие представляет собой цельную конструкцию без сварных швов и прочих типов соединений. Делятся они на горяче- и холоднокатаные.

Есть еще цельнотянутые, но они относятся к особому типу толстостенного трубопроката.

Бесшовные изделия отличаются повышенной прочностью, поэтому их целесообразно использовать в ответственных конструкциях, работающих под воздействием температур и давлений.

Бесшовные трубы

Обратите внимание

Металлические бесшовные трубы изготавливаются преимущественно из стали, хотя встречаются элементы из иного материала. К их достоинству следует отнести отличную коррозионную стойкость, особенно это касается толстостенных экземпляров.

Такие трубы обладают высокой теплопроводностью и характеризуются низким коэффициентом линейного расширения. Но они плохо гнутся, и это главный их недостаток, так как монтаж несколько усложняется. Очень важно правильно рассчитать диаметр и толщину стенок изделия.

Только так их использование будет максимально эффективным и целесообразным. В противном случае конструкция либо не выдержит нагрузок, либо вам придется переплатить.

Производство бесшовных труб этим способом состоит из нескольких операций. Сначала из заготовки на прессах или специальных станах формируют гильзу. Оборудование имеет дисковые, конусные либо грибовидные валки.

Рабочие инструменты располагаются в вертикальной плоскости под углом в 4–12 градусов и вращаются в одну сторону.

Металлическая заготовка поступает вдоль осей и испытывает вращательно-поступательные движения, после которых ее площадь поперечного сечения уменьшается, а в осевой части образуется небольшое отверстие.

Производство бесшовных горячекатаных труб

Далее необходимо увеличить отверстие до нужного диаметра. Для этого используется специальная оправка. Она устанавливается между валками, и при последующем проходе заготовка как бы насаживается на нее. В результате отверстие получается нужных размеров, а его поверхность выравнивается.

Важно удержать заготовку в нужном положении, для этого используются специальные направляющие линейки и непроводные (принудительно не проталкивающие) ролики. Изначально материал нагревают минимум до 50 °C. При такой температуре деталь становится пластичной, но нет риска плавления.

Затем готовые гильзы поступают на трубопрокатные станы.

Важно

Также вы можете увидеть на приведенном видео, как делают бесшовные трубы на автоматическом оборудовании, которое сегодня пользуется огромной популярностью. В этом случае в калибр вставляется оправка, а зазор между ними устанавливается равным толщине стенки готовой продукции.

Процесс прокатки проходит в несколько подходов, и каждый раз оправка разворачивается вместе с изделием на угол 90°. Во время этой операции опускается нижний ролик стана, и труба поступает на оправку.

После того как изделие полностью окажется на оправке, в ход идет нижний ролик, который поднимается и возвращает трубу обратно на рабочую клеть для повторного проката.

Прокатка бесшовных горячекатаных труб

Следующим этапом идет обработка на обкатном стане, тоже хорошо демонстрируемая на наших видеоматериалах. Это промежуточная операция перед окончательной обкаткой. На ней задаются разностенность и овальность продукции.

Далее изделие поступает на непрерывный стан горячей прокатки. И последней стадией выступает холодная калибровка готовой продукции. При необходимости нарезается резьба.

После чего следует контроль, упаковка и транспортировка.

Повышенным качеством отличаются холоднокатаные бесшовные трубы. Их заготовки проходят тщательный отбор. А чтобы продукция обладала необходимыми свойствами, сырьевой материал еще и подвергают отжигу.

Затем сталь обрабатывают кислотой. Такая операция называется травлением. Чтобы нейтрализовать остатки кислоты, изделие очищают щелочным раствором и просушивают. Далее стальная труба омедняется либо фосфатируется.

Это улучшает свойства готовой продукции.

Холоднокатаные бесшовные трубы

Прокатный стан состоит из подвижной клети и двух валков. Последние располагаются под определенным углом и, вращаясь в противоположные стороны, образуют калибр. В зависимости от угла этот калибр может увеличиваться либо уменьшаться. Когда клеть движется к заготовке, деталь легко входит между валками.

Совет

Затем направление изменяется и происходит обжатие металлической гильзы. За одну прокатку значительно изменяется диаметр трубы и толщина ее стенок. Но при производстве более тонкостенных изделий весь процесс, начиная с отжига, травления и заканчивая непосредственно прокатом, повторяют заново. Описанный цикл можно наблюдать на видео.

Готовая стальная продукция поступает на окончательную отделку.

Эти изделия используются в ответственных конструкциях, поэтому необходимо придерживаться международных стандартов при их изготовлении. Содержит все требования, предъявляемые к горячедеформированным бесшовным трубам, ГОСТ 8732–78. В отечественном стандарте указываются размеры продукции, допустимые отклонения, вес и т. д.

Изготавливаются трубы диаметром от 20 до 530 мм, а их вес может достигать почти 900 кг. Толщина стенок изделий колеблется в пределах 2,5–75 мм. В ГОСТ 8732–78 приведена таблица, где указывается зависимость диаметра, толщины металла и веса трубопроката.

Читайте также:  Какие бывают дымоходы и зачем нужен дымоход-конвектор

Например, изделия со стенками 2,5 мм имеют максимальный диаметр 50 мм. Вес такого элемента будет всего 2,9 кг. Для сравнения возьмем изделие со стенками 10 мм.

Вес такой бесшовной трубы по предписанию ГОСТ 8732–78 колеблется от почти 8 до 133 кг в зависимости от наружного диаметра, который не может быть менее 42 мм и превышать 530 мм. Наиболее тяжелые изделия, весом от 414 до 878 кг, имеют 75-ти миллиметровые стенки и диаметр от 299 мм.

Но это уже промышленные образцы, и в частных целях тяжелый прокат и не используется, а все манипуляции с таким весом возможны только при помощи спецтехники.

Бесшовные трубы большого диаметра

По ГОСТ 8732–78 горячекатанные трубы выпускаются немерной длины 4–12 м, мерной, кратной мерной и приблизительной. Все они находятся в одних пределах, однако по требованию заказчика этот параметр можно немного изменить.

В зависимости от отклонений наружного диаметра и толщины стенки изделия делятся на повышенной и обыкновенной точности. При этом одна характеристика, например, наружный диаметр, может быть повышенной, а толщина стенок обычной точности.

Обратите внимание

Все эти характеристики потребитель должен предварительно согласовать с изготовителем. Допустимая кривизна по ГОСТ 8732–78 зависит от толщины металла, если стенки до 20 мм, нельзя, чтобы перепад был более 1,5 мм на метр длины.

А вот изделия из более толстого металла (20–30 мм) могут иметь кривизну до 2 мм. Максимальный перепад в 4 мм на 1 м длины допускается при изготовлении труб со стенками от 30 мм.

Определяет требования для холоднодеформированных стальных бесшовных труб ГОСТ 8734–75. Эта продукция делится на особотонкостенную, тонкостенную, толстостенную и особотолстостенную. По длине они выпускаются мерными 4,5–9 м, немерными 1,5–11,5 м и кратной мерной длины 1,5–9 м. Первые могут иметь отклонения +10 мм, а последние припуск 5 мм.

Толстостенные бесшовные трубы

В ГОСТ 8734–75 вы найдете таблицы с предельными отклонениями, зависимостью вес-диаметр-толщина стенок и т. д. Эта продукция, как и горячедеформированная, выпускается комбинированной точности.

Допустимая ГОСТ 8734–75 кривизна зависит от диаметра изделия. Так, трубы диаметром более 10 мм не могут иметь кривизну более 1,5 мм на 1 м длины. Перепад в 2 мм допускается при диаметре от 8 до 10 мм.

А вот если последний параметр менее 8 мм, нельзя, чтобы значение кривизны превышало 3 мм.

Эта продукция выпускается в разных модификациях, отличается марка стали, наличие резьбы и т. д. Также огромным разбегом характеризуются и размеры бесшовных труб. Их эксплуатация не слишком отличается от сварных конструкций, но некоторые требования стоит соблюдать.

Например, нарезать резьбу на тонкостенных элементах практически невозможно, а значит, и применять их для таких соединений нежелательно. Другое дело толстые стенки, тут отсутствие шва только поможет в этом мероприятии. Получить хорошую резьбу поможет наш видеоурок.

Важно

Если используются трубы с тонкими стенами для отопительной системы, то соединять их следует газовой сваркой. Проводя сварочные работы, важно правильно подобрать оборудование. Да и желательно, чтобы мастер был со стажем.

Особенности сварки таких труб мы предлагаем оценить на видео.

Сварка бесшовных труб

Перед сваркой толстостенных изделий необходимо произвести разделку кромок. В противном случае металл не проварится полностью, что негативно отразится на качестве шва, а значит, конструкция не получится достаточно надежной.

Бесшовные стальные трубы используются практически во всех сферах жизнедеятельности. Автостроение, судостроение, нефтяная промышленность, производство различных машин и агрегатов – практически везде стальные изделия нашли свое применение.

Вредные химические вещества можно транспортировать только по бесшовной трубе. Встретить такие элементы можно даже в оборонной промышленности. Но использовать цельные изделия желательно только после ряда расчетов.

Их стоимость высока, поэтому им целесообразно отдавать предпочтение, когда предполагаются значительные нагрузки, которые сварные конструкции не смогут выдержать.

Источник: http://tutmet.ru/truba-besshovnaya-stalnaya-proizvodstvo-gost-video.html

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
Производство
Горячее и холодное деформирование
Сфера применения бесшовных труб
Преимущества
Бесшовные заготовки

Виды бесшовных труб

В основном бесшовные трубы классифицируются по длине:

  • Мерные;
  • Немерные;
  • Кратные какой-либо мерной длине.

В соответствии с утвержденным ГОСТом бесшовные трубы могут подразделяться по таким размерам:

  • Сечение горячекатаных труб составляет от 25 до 700 мм, толщина металла – от 2,5 до 75 мм;
  • Немерные детали – от 4 до 12 м;
  • Холоднотянутые – 8-450 мм с толщиной прослойки 20 мм;
  • Бесшовные холоднотянутые трубы изготавливаются длиной от 4,5 до 9 м.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

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:

  • Ковка;
  • Прокатка;
  • Волочение;
  • Прессование.

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.

Совет

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:

  • Перед прокаткой заготовка раскаляется до температуры не доходящей до начала процесса кристаллизации металла с допустимым превышением в 50-60 градусов. Заготовка становится более пластичной, но все-еще сохраняет свою форму и не плавится;
  • На следующем этапе выполняется образование гильзы, изготавливаемой при помощи специальной сверлильной установки, способной пробурить в заготовке отверстие необходимого диаметра и глубины. Прошивочный пресс позволяет получить готовый пустотелый цилиндр из предварительно раскаленной металлической заготовки. Однако это изделие только напоминает трубу по визуальным характеристикам;
  • В процессе прокатки гильза размещается на специальном станке оборудованном несколькими валиками. Гильза, установленная между валиками, постепенно вытягивается в нескольких направлениях;
  • Необходимая форма изделия достигается после выполнения вальцовки, размеры трубы регулируются при горячей деформации. Контроль диаметра изготавливаемой трубы выполняется при помощи ограничительного элемента;
  • При погружении в воду выполняется охлаждение раскаленной стальной трубы, затем выполняется окончательная калибровка через несколько вальцев.

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:

  1. Процедура охлаждения выполняется после того, как заготовка выходит из прошивочного станка.
  2. Предварительная калибровка трубы должна выполняться только в холодном состоянии.

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:

  • Автопромышленность;
  • Тракторостроение;
  • Авиационное моделирование;
  • Нефтедобывающая отрасль;
  • Химическая промышленность;
  • Водопроводы;
  • Газопроводы;
  • Угольная промышленность;
  • Оборонная промышленость;
  • Судостроение;
  • Тяжелая промышленность.

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.

Обратите внимание

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.

Читайте также:  Вертикальные трубчатые радиаторы отопления для максимального комфорта в доме

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:

  • Б – разновидности труб с нормированным химическим составом.
  • Е – категория противоположная Б.

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.

Источник: https://oborudovanie1.ru/trubi/besshovnyie-trubi

Применения и: особенности бесшовная труба производства

Несмотря на активное внедрение современных пластиковых труб для разнообразные коммуникаций, металлические аналоги не торопятся покидать свои позиции. Благодаря характеристикам, которыми они наделены, прочные изделия незаменимы в некоторых случаях, например, за ними остается приоритет в обустройстве систем водоснабжения промышленных объектов.

способы и Классификация производства металлических труб

Трубопровод – очень важный элемент любой постройки, как раз исходя из этого стоит выделить особенное внимание всем элемента, из которого он состоит. Потом будет изложена подробная информация о бесшовных трубах, изделиях, не имеющих аналогов на строительном рынке, многие рядовые граждане смогут кроме того не знать о существовании последних.

Изготовление

По методу производства широкий ассортимент металлических труб условно подразделяется на две группы:

  • Бесшовная (холоднокатаная, тепло- либо горячедеформированная).
  • Электросварная (с прямым либо спиралевидным швом).

К сведению! Первая несколько характеризуется более высокими прочностными и эксплуатационными качествами, и усложненным процессом производства. Среди электросварных изделий лидируют по этим показателям трубы со спиральным швом.

Толщина стены

Независимо от метода изготовления, а в соответствии с назначением и диаметром металлические трубы создают и классифицируют по толщине стены:

  • Тонкостенные. Такими выпускаются металлические изделия с диаметром до 20 мм (толщина стены равна либо менее 1,5 мм).
  • Очень тонкостенные. К ним относятся трубы с соответствующим параметром менее 0,5 мм.
  • Толстостенные (толщина более чем 2 мм).

Для металлических бесшовных труб применим еще один распознавательный параметр –толщины наружного стенки и соотношение диаметра:

  • Бесшовная толстостенная труба по ГОСТу имеет соотношение этих величин от 6 до 12,5.
  • Отношение менее 6-ти единиц характеризует очень толстостенные трубы.
  • Для тонкостенных, имеющих минимальный вес погонного метра, это отношение равняется 12,5-40.

Нормативная база

Для определения класса труб с целью планирования либо проектирования конкретных объектов существует сортамент. Это технический стандарт, отражающий все главные параметры в этом случае труб, впредь до класса стали использованной при производстве конкретного изделия.

К примеру, сортамент на бесшовные трубы по ГОСТу 8732 78 охватывает продукцию сплошного трубопроката без шва(продольного)выполненную способом тёплого деформирования из стали с разным химическим составом.

Труба бесшовная по ГОСТу 8732 78 может иметь следующие геометрические параметры:

  • Диаметр в пределах от 20 до 550 мм.
  • Толщина стены от 2 до 45 мм.
  • Протяженность:
  • Немерная (4000-12500 мм).
  • Мерная в фиксированных размерах.
  • Кратная мерной.

Цена бесшовной трубы сильно зависит от метода производства, и от химического состава и качества сырья. Кроме этого к цене изделий возможно додавать транспортировку в районы, где подобные изделия не производятся, а это в некоторых случаях около 20-30 % наценки.

ГОСТ на бесшовные трубы строго регламентирует классностью стали, из которой их изготавливают для той либо другой области применения.

В отраслях с повышенными требованиями к эксплуатационным чертям употребляется:

  • Труба 12х18н10т изготовленная из коррозионностойкой стали. Такое изделие способно работать:
  • Под давлением.
  • При температурах в широком диапазоне от – 196 до +600 градусов.
  • С агрессивными средами-растворами (при температуре до +350 градусов):
  • Кислот (азотной, фосфорной, уксусной).
  • Щелочей.
  • Солей.
  • Бесшовная оцинкованная труба имеет дополнительное антикоррозионное покрытие из цинка, нанесенного одним из способов:
    • Горячим цинкованием.
    • Электрогальваническим.

    Оцинкованные бесшовные водогазопроводные трубы с высокими устойчивостью и антикоррозийными свойствами к отложениям на внутренней поверхности используют по большей части для внутренних систем:

    • Водоснабжения:
    • Холодного.
    • Тёплого.
    • Отопления.
    • Газоснабжения.

    Гидравлическая труба бесшовная, выполненная по нормам DIN 2391 методом тёплого деформирования и холодного, употребляется:

    • При создании особой техники (дорожной, сельскохозяйственной и строительной и др.).
    • При создании пневматических и гидравлических цеховых линий.

    Примечание! В целом, оборудование, изготовленное из указанных выше изделий, владеет повышенной длительным сроком и прочностью работы, само собой разумеется, при соблюдении максимально допустимых нагрузок.

    Горячее деформирование

    Пара слов о том, как делают бесшовные трубы. Разработка производства бесшовной трубы подразумевает применение монолитной подробности цилиндрической формы, именуемой штангой.

    Постепенная инструкция этого процесса выглядит следующим образом:

    • Сперва выполняется разогрев заготовки до температуры, превышающей порог кристаллизации сплава на 50-60 градусов. Металл наряду с этим делается пластичным, но еще не расплавляется (получает свойство изменять форму).
    • На особом прошивочном прессе заготовка преобразовывается в пустотелый цилиндр, похожий на трубу с весьма толстыми стенками.
    • Потом делают придание трубе заданной формы с определенной толщиной стены методом тёплого деформирования на разном оборудовании (станах разного назначения):
    • Пилигримовой прокатки.
    • Автоматическом.
    • Раскаточном продольно-винтовой прокатки.
    • Рельсовом.
    • Постоянном.
    • Организованная труба подвергается весьма стремительному охлаждению и дорабатывается (калибруется) на вальцах.
    • В завершение процесса выполняется нарезка на отдельные изделия стандартной длины.

    К сведению! Все эти процессы необходимы для получения качественного изделия, производители, не выполняющие разработку изготовления, предлагают низкокачественные трубы.

    Холодное деформирование

    Производство бесшовных труб холодным способом имеет два различия с вышеописанным горячим деформированием:

    • Охлаждение выполняется конкретно по окончании firmware заготовки. Предварительный прокат реализовывают в холодном состоянии.
    • Перед попаданием на вальцы для окончательного формирования гильза отжигается, другими словами нагревается до состояния рекристаллизации сплава. (См. кроме этого статью Вальцовка труб: изюминки.)

    Монтажные работы

    Особых отличий в работе с бесшовной и электросварной трубой нет, но (особенно при исполнении работ своими руками) кое-какие нюансы все направляться учитывать:

    • Сложность, а время от времени и невозможность нарезать резьбу на тонкостенных трубах ограничивает использование на них резьбовых соединений.
    • Толстостенные изделия перед сваркой нужно подготовить-снять фаску на стыковочной кромке. Это окажет помощь выполнить качественное сварное соединение, в случае если этого не сделать, возможно не проварить всю толщину металла, что существенно снизит надежность трубопровода в месте соединения.
    • Тонкостенные трубы лучше соединять посредством газовой сварки, наряду с этим выполнять максимально допустимую рабочую температуру. (См. кроме этого статью Сварка труб встык: особенности.)

    Вывод

    Хотелось бы еще раз выделить главное преимущество обрисовываемых нами материалов – прочность на всей протяженности изделия. Чего нельзя сказать о конструкциях, произведенных методом сварки и складывающихся из нескольких элементов.

    Все, что было обрисовано ранее, окажет помощь вам сделать верный выбор в пользу того либо иного материала.В представленном видео в данной статье вы отыщете дополнительную данные по данной теме.

    Источник: http://uchebniksantehnika.ru/truby/primeneniia-i-osobennosti-besshovnaia-truba-proizvodstva.html

    Технология изготовления бесшовных труб

    Круглый или
    граненый слиток диаметром 250–600 мм и
    массой 0,6–3 т прошивается на прошивочном
    стане (рис. 1.42). Валки (грибовидной или
    дисковой формы) установлены под углом
    9–14°друг к другу.

    Заготовка продавливается через оправку,
    а из-за растягивающих напряжений,
    создаваемых вращающимися валками,
    происходит течение металла от центра
    слитка, и за счет этого без больших
    усилий происходит прошивка отверстия.

    Далее проводится
    раскатка полученной гильзы на оправке
    (рис. 1.43), в результате уменьшаются
    внутренний и наружный диаметры и
    увеличивается длина заготовки. Прокатку
    выполняют за два прохода с поворотом
    трубы на 90°. Получают
    трубу диаметром свыше 57 мм. На третьем
    этапе получения трубы дальнейшее
    уменьшение их диаметров ведут в
    непрерывных станах уже без оправки.

    Сварныетрубы изготовляются диаметром до 2500
    мм. Они дешевле бесшовных, но менее
    надежны и прочны.

    Сначала проводится
    формовка плоской заготовки в трубу,
    далее сваривается стык трубы, проводится
    отделка и правка. Заготовка изготовляется
    в виде ленты или берутся листы, шириной
    равные длине трубы.

    Используются
    следующие способы сварки труб:
    электродуговой под слоем флюса,
    электроконтактный сопротивлением,
    кузнечный (печной).

    При непрерывной
    печной сварке проводится нагрев заготовки
    до 1300–1350° С,
    стык обдувается кислородом или воздухом
    и металл разогревается до расплавления
    и проводится кузнечная сварка стыка
    кромок трубы сжатых роликами непрерывного
    стана.

    При электроконтактной сварке (рис.
    1.44) заготовка поступает в трубоэлектросварочный
    стан и сжимается. Стык разогревается
    электрическим током низкого напряжения
    (6–10 В), подаваемым через сварочные
    ролики, и при охлаждении сваривается.

    Волочение металла— это процесс
    протягивания проволоки, прутка или
    трубы через очко специнструмента
    (волоку). В итоге получаются высокоточные
    размеры, чистая и гладкая поверхность.
    Перед волочением металл очищают от
    ока­лины, промывают, наносят подсмазочный
    слой (омеднение, фосфатирование и т.
    д.), сушат и наносят слой смазки (графит,
    эмульсии, минеральные масла).

    Прессование металлаиспользуется
    чаще всего для цветных сплавов: можно
    получить прутки диаметром 5–200 мм, трубы
    до 800 мм диаметром с толщиной стенок
    1,5–8 мм, фасонные профили. Нагретый
    металл из контейнера выдавливается
    через очко матрицы. При прессовании
    труб заготовка прошивается стальной
    иглой, конец которой проходит через
    очко; металл выпрессовывается между
    иглой и очком.

    Ковка и штамповка— промежуточные
    операции для изготовления заготовок
    деталей на пневматических, гидравлических
    или механических прессах. Механические
    свойства кованных и штампованных изделий
    выше, чем у полученных механической
    обработкой, т. к. в этом случае волокна
    перераспределяются в соответствии с
    формой деталей. Штамповка может быть
    горячая и холодная.

    Важно

    Объемная штамповка
    проводится в штампах, где течение металла ограничено поверхностями штампа. По
    сравнению со свободной кузнечной ковкой
    объемная штамповка в 50–100 раз
    производительнее, получается выше
    качество и прочность поковок, имеется
    возможность получения поковок сложной
    формы.

    В автомобилестроениилистовойштамповкой получают до 75 % деталей, а
    при производстве товаров широкого
    потребления — до 98 %.

    Источник: https://StudFiles.net/preview/2995695/page:15/

    Ссылка на основную публикацию