Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды сварных труб, способы производства, преимущества материала

Труба стальная — производство и сфера применения

Труба стальная – производство этого вида продукции насыщает значительную часть рынка трубного проката. Ведь с прочностью, огнестойкостью и относительной дешевизной стальной продукции не могут поспорить ни дорогостоящие медные трубы, ни пожароопасные изделия из пластика. Поэтому современные трубные заводы продолжают наращивать объемы выпускаемой продукции. А само производство стальных труб основывается на уже устоявшихся технологических процессах, гарантирующих высочайшее качество конечного изделия.

Мы постараемся подробно рассказать о таких «классических» технологиях трубного производства, спроецировав конкретные способы изготовления труб на типы сортамента стального трубного проката.

Производство стальных труб: основные технологии, их достоинства и недостатки

В основе трубного производства находятся всего два способа получения продукции, с помощью которых можно изготовить либо бесшовное изделие, либо трубу со швом.

Прокатное производство

Продукцию первого типа – бесшовную трубу – изготавливают методом проката заготовки на особых вальцах прокатного стана.

Причем само прокатное производство основывается на двух технологиях:

  • Горячей деформации цилиндрической заготовки
  • Холодной деформацией цилиндрической заготовки

Подобный способ производства позволяет получать трубы диаметром до 550 миллиметров. Причем толщина стенки стальной трубы, полученной методом горячего проката, может достигать и 75 миллиметров. Ну а холодный прокат позволяет изготовить трубу с минимальной толщиной стенки в 0,3 миллиметра.

Ну а сам технологический процесс прокатного производства выглядит следующим образом:

  • С помощью штамповки или высаживания из разогретого до определенной температуры цилиндрического проката изготавливают полую цилиндрическую заготовку (гильзу). Причем от качества изготовления заготовки будет зависеть срок службы труб стальных, прокатного типа. Поэтому на производстве гильз для будущего изделия заняты только квалифицированные специалисты.
  • Ели процесс предполагает холодное деформирование, то гильзу охлаждают до «комнатной» температуры и передают на прокатный стан. Если дальнейшее изготовление предполагает горячую деформацию, то гильзу не охлаждают и передают на прокатный стан в разогретом состоянии.
  • На прокатном стане холодная или горячая гильза проходит сквозь ряд черновых вальцов, формирующих профиль трубы. Типичная стальная круглая труба изготавливается именно по такой схеме. Процесс изготовления профильной продукции предполагает опрессовку круглого полуфабриката под овальный или прямоугольный профиль.
  • После чернового деформирования и, если потребуется, опрессовки, труба передается на чистовые вальцы. Этот участок прокатного стана калибрует полуфабрикат под размеры одной из разновидностей сортамента бесшовного проката.
  • На финальной стадии квадратные и круглые трубы подвергают особой термической обработке – отжигу, с помощью которого можно снизить структурное напряжение в деформированных (в процессе проката) слоях продукции.

На самой последней стадии осуществляется маркировка и резка изделий. Причем резка труб стальных круглого типа может дополняться еще и снятием фаски с поверхности изделия и нарезанием на торцах продукта трубной или метрической резьбы.

Впрочем, резьбовое соединение стальных труб можно обеспечить и без «фабричной» накатки сгона на торце изделия. Поэтому последняя операция осуществляется лишь в случае производства особых категорий трубного проката.

Достоинства и недостатки прокатных труб

К базовым достоинствам стальных труб, полученных в результате использования прокатной технологии можно отнести высокую прочность и длительный срок службы таких изделий. Причем залогом и первого и второго качества выступает достаточно большая толщина стенки трубы: ведь чем больше слой металла, тем дольше труба сопротивляется коррозии или внешней нагрузке.

Основной недостаток прокатных труб – значительный вес погонного метра – связан с той же толщиной стенки: ведь чем больше слой металла, тем тяжелее труба.

Сварное производство

Продукцию второго типа – трубу со швом – изготавливают методом холодной деформации листовой заготовки с последующим завариванием стыковочного шва.

Причем все сварное производство труб базируется на двух способах формирования профиля и заваривания шва:

  • Прямошовном варианте, который основан на поэтапной деформации заготовки с образованием продольного шва (вдоль оси будущей трубы)
  • Спиралешовном варианте, который основан на скручивании листовой заготовки с образованием шва спиральной формы.

В итоге, с помощью сварного производства можно получать действительно большие трубы. Причем изготовление стальных труб самого большого диаметра (до 2,5 метров) предполагает использование спиралешовной технологии. Ну а с помощью прямошовного производства можно изготовить изделия с диаметром до 1,4 метра. Максимальная толщина трубы при этом будет равняться 32 миллиметрам.

Технологический процесс сварного производства труб выглядит следующим образом:

  • В самом начале на производственную площадку завозят рулон листовой стали, которую помещают в особый станок, разделяющий лист на полосы (штрипсы).
  • Далее, отделенную от рулона полосу закладывают в особый аппарат, деформирующий штрипс под профиль будущей трубы. Причем с помощью продольной деформации можно изготовить и круглую, и профильную трубу. А с помощью деформации кручения, сворачивающий лист в спираль, можно изготовить только круглые трубы.
  • На выходе из зоны деформации полученный из штрипса полуфабрикат попадает в зону сварки стыков. И тут необходимо заметить, что производители стальных труб в России используют для соединения стыков несколько сварных технологий, среди которых самыми распространенными являются дуговая сварка в облаке инертного газа и сварка высокочастотными токами индукционного типа.
  • После стыковки швов уже почти готовая труба отправляется в зону калибрующих вальцов, которые подгоняют параметры изделия под значения, указанные в сортаменте. Причем калибровку труб можно выполнить и в холодном, и в слегка разогретом состоянии.

На финальной стадии откалиброванная труба проходит проверку качества. Ведь срок службы стальных труб, в данном случае, зависит от прочности сварного шва, поэтому стыковочная зона проверяется у всех труб и в любом случае.

Ну а в самом конце производственного процесса труба разрезается на мерные отрезки и маркируется. Причем маркировка стальных труб предполагает информирование и об геометрических параметрах изделия, и о классе точности производственного процесса, и о типе используемого конструкционного материала.

Достоинства и недостатки сварных труб

В силу особенностей производственного процесса сварная стальная труба обладает следующими достоинствами: меньшей массой и большим внутренним объемом (по сравнению с прокатными трубами). И благодаря таким достоинствам газопроводы из стальной трубы сварного типа, позволяют прокачивать сквозь себя больший объем газа, чем аналогичные линии, собранные из труб прокатного типа. Ведь при одинаковом диаметре толщина стенок у прокатной трубы будет практически вдвое больше аналогичного параметра сварного изделия. Следовательно, внутренний объем сварной трубы будет больше, чем аналогичный параметр сварного изделия.

Кроме того, сварное производство позволяет сформировать более обширный сортамент, чем производство прокатное. Ведь диаметры прокатных труб имеют размеры от 5 и до 550 миллиметров, тогда как диаметры сварных труб могут изменяться от 10 и до 2520 миллиметров.

К недостаткам таких изделий можно отнести меньшую прочность и более высокий коэффициент шероховатости стальной трубы сварного типа. Причиной первого недостатка является сварной шов, прочность которого меньше прочности тела трубы. Причина второго недостатка – все тот же сварной шов, уродующий внутреннюю поверхность изделия.

Сфера применения труб стальных бесшовного и прямошовного и спиралешовного типов

В промышленности и быту стальные трубы могут использоваться, как в виде составных элементов напорных или безнапорных трубопроводов, так и в роли деталей для нагруженных или слабонагруженных металлоконструкций.

Конкретная сфера применения стальных труб зависит от технологии изготовления и конструкционного материала. Причем от технологии зависят габариты и физические качества труб, а от конструкционного материала – коррозионная стойкость продукции.

Например, в промышленности и нефтегазовой отрасли используют особые магистральные трубы с диаметром не менее 630 миллиметров. С этой ролью справятся трубы ос спиральным швом. Использование трубного сортамента с меньшими габаритами, в данном случае, неоправданно с точки зрения экономики.

В сфере водоснабжения используются трубы, диаметр которых не превышает 110-150 миллиметров. С этой ролью справятся и бесшовные и прямошовные трубы. Причем большая часть домашних трубопроводов выстраивается на основе полудюймовых (около 16 миллиметров в диаметре) или дюймовых (около 33 миллиметров в диаметре) труб. И дюйм, в данном случае, особый – трубный. Правда, большую часть стальных труб из домашнего и промышленного водоснабжения вытеснили полимерные аналоги.

В системах отопления стальные трубы являются общепризнанными фаворитами. Высокая кольцевая жесткость и достаточно большое сопротивление продольным нагрузкам делают стальную трубу практически идеальным стояком в системе вертикальной разводки. Кроме того, в системе отопления можно встретить не только стояки, но и регистры из стальных труб. В качестве основы для трубопровода или регистров системы отопления можно использовать и бесшовные изделия, и трубы со швом.

В металлоконструкциях нагруженного и слабонагруженного типа используются только прямошовные профильные трубы с квадратным или прямоугольным сечением. А в случае необходимости в набор заготовок для металлоконструкций добавляют еще и прямошовные трубы с круглым профилем.

Холоднокатаные трубы овального сечения используют в химической или пищевой промышленности.

Такой профиль позволяет создать идеальный охладитель, ведь поверхность овальной трубы транслирует тепло прокачиваемого носителя с максимальной эффективностью. Впрочем, если опираться на этот факт, то овальные трубы можно использовать еще и в качестве регистров системы отопления.

Электросварные стальные трубы: виды и область применения

Первые письменные упоминания о трубопроводах появились на заре цивилизации. В древнем Китае их строили из пустотелых стволов бамбука, для подачи воды с гор в города римляне строили закрытые акведуки, мастера средневековой Европы трубы делали из свинца. Первая труба сварная была изготовлена в середине позапрошлого века и сейчас этим способом производится больше половины трубной продукции.

Область применения сварных труб

Трубопроводы из них работают во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, агрегатах и механизмах, технологическом оборудовании. Без стальных труб был бы недоступен монтаж подземных коммуникаций. Универсальные разновидности используются для перемещения разнообразных газообразных и жидких веществ. По специализированным трубопроводам перекачивается газ, нефть и продукты, получаемые из нее. Кроме этого труба сварная также используется как силовой элемент при строительстве каркасных сооружений (домов, теплиц, навесов и пр.).

В особую разновидность выделены сварные трубы из нержавеющей стали. Уникальность эксплуатационных параметров позволяет им работать на химических, фармацевтических и предприятиях по производству пищевых продуктов. Благодаря презентабельной внешней поверхности сварные трубы из нержавейки встраиваются в дизайн помещений как декоративные элементы.

Материалы для изготовления

Сварной трубопрокат делается из листовой стали толщиной до 5 см или ленты свернутой рулонами. Для изготовления производителями используется углеродистое или низколегированное железо. В зависимости от процентного содержания углерода сталь подразделяется на низко, средне и высокоуглеродистые сорта. Чем его больше, тем прочнее металл. Однако при отрицательных температурах высокоуглеродистая сталь становится хрупкой, что ограничивает область применения.

У низколегированного металла, содержащего не больше 2,5% легирующих добавок, высокая прочность сохраняется в широком диапазоне температур. Это дает возможность снизить вес за счет уменьшения толщины стенок. Такие сварные трубы дороже, чем из простой стали. Однако за счет уменьшенного износа и повышенной стойкости к коррозии увеличивается срок эксплуатации. Поэтому расходы окупаются с лихвой. Сварные трубы из нержавейки делают из холоднокатаной (толщина 0,4 — 5 мм) или горячекатаной (2 — 50 мм) листовой стали.

Виды и особенности сварных труб

Прямошовные виды делаются из свернутого по окружности металлического листа или ленты с последующим свариванием кромок. Линия соединения проходит вдоль оси. Поскольку ширина листов ограничена изделия большого диаметра сваривают из двух полусфер, накладывая швы на обе стороны.

Для производства спиралешовных разновидностей используется длинная стальная лента в рулонах. Линия сварки проходит по внешней поверхности в виде спирали. Этот способ дает возможность производить изделия диаметром до 2,5 м на одном прокатном стане из материала равномерной ширины. По данной технологии делаются сварные трубы с соотношением диаметра и толщины стенки более 100.

Для производства спиралевидного вида не нужно сложного оборудования используемого при производстве трубы прямой прямошовной. Из достоинств отмечается, что спиральная форма шва не позволяет образоваться длинной продольной трещине при разрыве. Однако из-за повышенной длины шва увеличивается расход материалов для сварки.

Способы изготовления

Сварные трубы делаются по трем технологиям:

  1. Печная сварка. Заготовки, называемые штрипсами, нагреваются в туннельной печи до 1300˚ После выхода из нее производится обдув кромок горячим воздухом, повышающим их температуру до 1400˚C с одновременным сдуванием окалины. Затем заготовку обрабатывают на формовочно-сварочном стане, придавая ей нужную форму. После вторичного обдува кромок горячим воздухом их сваривают между собой. Заготовка еще раз проходит через печь, затем шов для улучшения качества обжимается формовочными валиками. Продукция, производимая по этой технологии, классифицируется как горячедеформированная.
  2. Электросварка. Это самый распространенный метод, так как позволяет делать тонкостенные изделия больших диаметров. Швы накладываются сваркой под флюсом. Трубные заготовки из холодных штрипсов получают на прокатном стане методом валковой формовки. Полусферы для прямошовных видов большого диаметра делаются методом прессовой формовки. Спиралешовные заготовки получают на валково-оправочных или втулочных станах. После сварки кромок на поверхности образуется прямолинейный или шов в форме спирали. После его очистки и водяного охлаждения заготовка переносится на калибровочный стан, где проводится корректировка диаметра по всей длине. Затем проверяют качество шва визуально и ультразвуком, после чего проводят гидроиспытания его прочности. Если после еще одного просвечивания ультразвуком дефектов не обнаружено, электросварные трубы отправляются на склад готовой продукции.
  3. Сварка в среде инертного газа. По данной технологии производятся варианты из легированной и нержавеющей стали. При обычной сварке качество шва из-за карбидизации легирующих добавок происходящей при взаимодействии с кислородом воздуха снижается. Для устранения этого явления место сварки защищается аргоном, гелием, углекислым газом. Шов создается путем плавления электрической дугой присадочной проволоки из того же материала что и труба. Сварка ведется неплавящимся электродом из вольфрама. Продукция, создаваемая по этой и предыдущей технологии, относится к холоднодеформируемым.

Параметры сварных труб

Размеры и допуски отклонения нормируются ГОСТ 10704-91. В зависимости от качественных характеристик сварные трубы подразделяются на четыре класса, в каждом из которых указываются:

  • А — механические характеристики;
  • Б — химический состав;
  • В — механические и химические свойства;
  • Г — величина гидравлического давления.

Толщина стенки в зависимости от диаметра:

  • не меньше 2 мм при диаметре до 3 см;
  • от 3 мм при 3 — 7 см;
  • не менее 4 мм, если диаметр 7 — 15,2 см;
  • от 5 мм, когда размер больше 15,2 см.

В зависимости от внешнего диаметра в диапазоне 10 — 620 мм толщина стенки должна быть 2 — 20 мм.

Длина также зависит от диаметра. Для немерной длины она равна:

  • не меньше 2 м при диаметре до 30 мм;
  • от 3 м — 30 — 70 мм;
  • не менее 4 м — 70 — 152 мм;
  • от 5 м при размере свыше 152 мм.

Для сварных стальных труб мерная длина нормируется в пределах:

  • 5 — 9 м, если диаметр 7 см;
  • 6 — 9 м до 21,9 см;
  • 10 — 12 м до 42,6 см;
  • при диаметре больше 42,6 см устанавливается немерная длина.

Для прямошовных труб указано 2 класса точности:

  • 1 — обрезные с удаленными заусенцами, несоответствие по длине не более 15 мм;
  • 2 — без обработки торцов, несовпадение длины до 10 см.

Преимущества и недостатки

Если сравнивается труба электросварная и бесшовная, то у первой при прочих равных параметрах меньше вес и больше пропускная способность. Это обусловлено тем, что у нее стенки в 2 раза тоньше. Соответственно материалов для производства сварных труб тратится меньше, поэтому стоят они дешевле, чем бесшовные. Поскольку для изготовления используются ровные металлические листы, толщина стенки одинакова по всей площади. К достоинствам относится также расширенный ассортимент — сварные трубы выпускаются диаметром 10 — 2520 мм, а бесшовные — 5 — 550 мм.

Из недостатков отмечается снижение прочности по шву. Независимо от применяемой технологии сварное соединение будет слабее основного металла. Из-за шва, который нарушает гладкость внутренней поверхности, у сварных труб повышается коэффициент шероховатости.

Читать еще:  Коллеги, подскажите по сварке УОНькой (УОНИ-13/55, электроды сварочные)

Несмотря на недостатки, сварные трубы успешно заменяют бесшовные виды при прокладке магистральных и коммунальных трубопроводов. Поэтому объем их производства увеличивается. По таким же технологиям делают отводы, сгоны, переходы.

Сварные трубы: их использование, виды и методы производства

Данная продукция изготавливается на трубосварочном стане из железной полосы, страницы либо ленты. Она имеет широкую сферу применения и исходя из этого обязана отвечать разнообразным требованиям, установленным в нормативных документах. О том, для чего употребляются и как создаются сварные трубы по ГОСТу, вы имеете возможность прочесть ниже.

Использование сварных труб

Инженерные технологии быстро идут вперед, но, не обращая внимания на это, производство сварных труб по–прошлому остается востребованным. Дело в том, что в скором времени данной продукции нет замены, особенно при возведении зданий и монтаже коммуникаций.

Всего выделяют два основных вида для того чтобы товара:

  • универсальные изделия — они употребляются в самых разных областях для широкого круга целей,
  • узкоспециализированные – их используют для какой-либо отдельной сферы. Значительно чаще это газовая либо нефтяная индустрия.

Значительно чаще эти конструкции применяют для следующих целей:

  • монтаж отопительных, газо- и водопроводных сетей – это относится как подземных, так и надземных коммуникаций,
  • создание технологически сложного оборудования – к примеру, это смогут быть системы мелиорации, используемые в сельском хозяйстве,
  • возведение зданий – сварные трубные конструкции используются тут в качестве легкой и прочной арматуры.

Раздельно стоит упомянуть, что широкое применение отыскала для себя нержавеющая сварная труба. Она незаменима для многих отраслей хозяйства, таких как фармацевтическая, химическая и пищевая индустрия.

В силу своих эстетических свойств ее считают очень привлекательной архитекторы и дизайнеры. Исходя из этого нержавеющие трубные изделия часто возможно заметить среди элементов архитектуры и дизайна.

Преимущества сварного трубного материала

Трубопрокат, созданный посредством сварки, имеет весомые преимущества.

Обрисуем их детально:

  1. Экономичность — новейшие технологии разрешают создавать максимально прочные сварные соединения. Благодаря им труба, созданная посредством сварки, никак не уступает цельнометаллическим примерам. Это разрешает ставить ее там, где ранее имела возможность использоваться только бесшовная продукция. Это ведет к хорошей экономии, потому, что цена сборных изделий существенно ниже, чем у их литых аналогов,
  2. Меньший вес – сварные конструкции если сравнивать с цельнометаллическими примерами имеют более узкие стены, что заметно снижает вес изделия. Именно поэтому упрощается процесс перевозки и последующей установки элементов. Так как это требует меньшего участия техники и людей,
  3. Меньшая величина отклонений по толщине – это разъясняется тем, что сварная продукция создается из листовой стали, которая есть однородной по всей своей длине. Точность форм облегчает задачу по монтажу сварного изделия.

Виды сварных труб и ГОСТы на них

Выделяют три основных разновидности таких изделий:

  1. конструкционные,
  2. трубопроводные,
  3. магистральные трубы.

Их краткая черта представлена в виде таблицы.

Вид трубыЧерта
КонструкционныеИзготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ №10704-91, и ГОСТ №10705-80, за исключением показателей по гидроиспытаниям. Они в этом случае не серьёзны, потому, что данный вид продукции не употребляется для транспортировки жидкостей и газов. Сварная электросварная труба по ГОСТу 10704 91 изготавливается из стали марок Ст2, Ст3 либо же Ст10, Ст20.
ТрубопроводныеВ отличие от прошлого вида, для этих изделий очень важным есть соответствие показателям по гидравлическому давлению. Так как эта продукция употребляется для трубопроводов, по которым перемещаются разные жидкости и газы. Исходя из этого ее контролируют при давлении от 30 до 60 кгс/см2. В зависимости от требуемой прочности изготавливают данные товары из стали марок Ст2, Ст3, или Ст10, Ст20.
МагистральныеТрубы, предназначенные для магистральных газо- и нефтепроводов создаются в соответствии с ГОСТ 2095-85. Они имеют диаметр от 159 и более миллиметров. Их в обязательном порядке подвергают гидравлическим опробованиям по ГОСТ №3845-75. Применяемые марки стали – Ст10, Ст20, и 09Г2С и 17Г1С.

Совет! Предпочтительнее покупать товар, изготовленный из стали Ст10 и Ст20, потому, что эти марки материала являются наиболее качественными.

Технологии изготовления сварных труб

Сейчас существует множество технологий, по которым изготавливают сварные трубные изделия.

Самыми распространенными являются следующие способы:

  • печная сварка,
  • электрическая сварка,
  • сварка в защитном газе.

Рассмотрим их по очереди.

Печная сварка

В данной технологии употребляются особая заготовка для сварных труб – штрипс. Так именуют стальные полосы, из которых изготавливается конечная продукция.

Ее создание происходит следующим образом:

  1. Штрипса поступает в печь туннельного типа и набирает там температуру около 1300°C,
  2. Сразу после выхода из печи боковые части штрипсы обдуваются воздухом, благодаря чему они прогреваются до 1400°C и очищаются от окалины, что повышает уровень качества будущего шва,
  3. Потом, заготовка пропускается через формовочно-сварочный стан. Он придает заготовке нужную форму,
  4. Происходит вторичная обдувка воздухом, по окончании чего производится сваривание кромок штрипсы под действием большой температуры и давления,
  5. Последним этапом работы есть повторное протягивание изделие через печь и формовочные валики. Это делает полученный шов более прочным.

Электросварка

Упомянутый выше ГОСТ на стальные сварные водогазопроводные трубы под номером 10704-91 регламентирует характеристики электросварных изделий, каковые являются самыми распространенными. Это разъясняется тем, что электросварка разрешает создавать тонкостенную продукцию, имеющую громадный диаметр и хорошее уровень качества шва.

Обратите внимание! Существует пара разновидностей для того чтобы соединения, но наиболее применяемой есть сварка под флюсом.

Остановимся на ней подробнее.

Взять неспециализированное представление о данной технологии вам окажет помощь следующая инструкция по созданию электросварных трубных изделий:

  1. Сначала холодные страницы из стали проходят формовку на прокатных станах. В следствии получаются трубные заготовки,
  2. При помощи электродуговой сварки, кромки заготовок скрепляются между собой. В следствии, получается прямой либо спиралевидный шов,
  3. Изделие охлаждается водой и поступает в калибровочный стан. Он разрешает добиться однообразного диаметра на всем протяжении трубы,
  4. Осуществляется проверка швов взятого изделия. Сначала визуально, после этого с применением ультразвука. После этого проводятся гидроиспытания, разрешающие выяснить, выдержит ли труба большое внутреннее давление. Завершается проверка повторным применением ультразвука, по окончании чего готовая продукция поступает к потребителям, каковые будут своими руками осуществлять ее монтаж.

направляться подчернуть, что для прямошовного трубопроката разного диаметра употребляется валковая формовка. В случае если необходимо произвести полуцилиндры либо круглые заготовки громадного диаметра используется прессовая формовка. Спиралешовные конструкции изготавливаются на валково-оправочных либо втулочных станах.

Сварка в защитном газе

Данный способ используется при создании трубопроката из нержавеющей, и высоколегированной стали. Он дает возможность приобрести более надежный шов благодаря применению защитных газов. Таковыми являются аргон, гелий, и углекислый газ.

Их использование разрешает объединить в одной технологии преимущества электрической и газовой сварки. Находясь в сварочной ванне, защитный газ вытесняет из ее полости атмосферный воздушное пространство.

В следствии, увеличивается уровень качества образуемых швов. Они становятся равномерными и прочными. С целью проведения таковой работы употребляются особые вольфрамовые электроды. Минусом данного процесса есть более высокая если сравнивать с иными технологиями цена сварного шва трубы.

Вывод

Сварные трубопроводы используются при создании разных инженерных сетей, сложных технологических систем и постройке зданий. Если сравнивать с цельнометаллическими аналогами они имеют меньший вес, более доступную цену и менее большие отклонения по толщине.

Классифицировать сварной трубопрокат возможно по разным параметрам, но наиболее неспециализированным есть его разделение по назначению. В соответствии с этим выделяют конструкционные, трубопроводные и магистральные изделия. Первые из них употребляются в строительных работах, вторые – при создании инженерных сетей и технологических систем, третьи – в газо- и нефтепроводах.

При производстве сварного проката употребляются технологии печной сварки, электросварки, и используется проведение сварочных работ в защитном газе. Самым распространенным есть первый метод, потому, что он наименее затратен и разрешает создавать тонкостенную продукцию.

Наиболее прочное соединение снабжает сварка в защитном газе, он к тому же, она есть наиболее затратным способом. Дополнительные сведения по данной теме вы сможете определить, взглянув видео в данной статье.

Виды сварных труб, способы производства, преимущества материала

История труб уходит корнями далеко в прошлое, но первое упоминание о стальных трубных изделиях датируется серединой 19 века. Первые стальные трубные изделия изготовляли с помощью сварки. Этим методом производители пользуются и сегодня, изготовляя половину изделий такого типа от общего производства. Стальная сварная труба находит применение в большинстве отраслей промышленности, так как достойная замена изделиям из стали, полученным сварным методом, в настоящее время не найдена.

Назначение современных стальных труб сварного типа

Даже быстро развивающиеся технологии не позволяют представить, что когда-то появится подходящая замена стальным трубам, которые используются при строительстве разных строений и конструкций или проведении коммуникационных сетей.

Сварные трубные изделия современного изготовления могут быть как универсального назначения (доставка различной всевозможной рабочей среды потребителю), а могут иметь узкую специализацию (газопроводы и нефтепроводы).

Прокладку коммуникационных сетей над землей и под землей невозможно представить без стальных трубных изделий разного диаметра. Они входят в состав сложнейших технологических устройств, различных приспособлений и механизмов. Строительные процессы предполагают использование прочных, но легких элементов армирования, в качестве которых используется стальной трубопрокат. К тому же такие изделия могут выступать в качестве основы при строительстве каркасных конструкций.

Также стоит сказать о трубных изделиях сварного типа, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь. Этот материал характеризуется уникальными эксплуатационными свойствами, благодаря которым предоставляется возможность применения труб в пищевой и химической отрасли, энергетике и фармации. Эстетическая привлекательность поверхности труб из «нержавейки» делает их популярными у современных архитекторов в качестве элементов оформления помещений разного типа.

Сырье для производства сварных труб

В качестве исходного сырья для изготовления стальных трубных изделий большая часть производителей использует металл. Это могут быть листы стали толщиной не больше 5 сантиметров, или стальная лента, имеющая различную толщину и свернутая в рулоны. Современная экономика отдает предпочтение трубным изделиям сварного типа, для производства которых использовалась низколегированная или углеродистая сталь. Ее отличительное свойство – содержание углерода в определенном количестве и минимум легирующих веществ. По количеству углерода определяется тип стали: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая.

Углерод в большом количестве, входящий в состав исходного материала, неоднократно повышает прочностные характеристики сварной трубы при нормальном использовании. Однако параллельно снижаются эластичные свойства изделий, и возрастает степень их ломкость в холоде. Следовательно, большое количество углерода делает материал более хрупким при эксплуатации в холоде, что значительно сужает сферу использования готовой продукции.

Сталь, в которой легирующие вещества содержатся в количестве, не превышающем 2,5%, отличается прочностью независимо от эксплуатационных условий. Трубопрокат из такой стали имеет продолжительный срок службы и меньшую массу при одинаковых условиях. Низколегированная сталь для трубных изделий повышает стоимость готовой продукции, и одновременно увеличивает прочностные характеристики, устойчивость к износу и коррозии. Если сравнивать аналогичные качества труб сварного типа из углеродистой стали, то высокая стоимость трубопроката из низколегированной стали не имеет особой важности.

Для изготовления нержавеющих трубных элементов используется аналогичная сталь. Это материал устойчив к коррозии, прост в обработке, с небольшой массой и привлекательной поверхностью. Труба из нержавеющей стали может быть холодного или горячего проката. В первом случае стальные листы имеют толщину от 0,4 до 5 миллиметров, во втором – от 2 миллиметров до 5 сантиметров.

Разновидности сварных трубных изделий

Производство сварных труб с продольным прямым швом осуществляется посредством метода сварки мест соединения стальных листов. Другими словами стальной лист или лента сворачиваются, а их края сваривают друг с другом. Швы таких изделий прямые и располагаются по всей длине. На трубах большого диаметра делают два шва, так как в ширину стальные листы имеют ограничения.

Спиралешовные трубы производятся из рулонной листовой стали (прочитайте также: «Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно»). Трубопрокат этого вида имеет одно неоспоримое преимущество – труб могут выпускаться с диаметральным сечением около 2,5 метров с использованием заготовки равной ширины. Трубопрокат, изготовленный по такой технологии, характеризуется отношением диаметра к толщине стенок более 100.

Спиралешовные трубные изделия производятся с применением более простых механизмов, чем трубы с прямым швом. Однако стоит заметить, что процесс изготовления характеризуется высокой точностью. Спиральный шов имеет еще одно весомое преимущество: при аварийной ситуации не образуется продольная магистральная трещина, которая считается самой опасной деформацией трубопровода.

Следовательно, последствия аварии ликвидировать намного проще. Недостатком спирального шва является его увеличенная длина и, как следствие, дополнительные расходы на сварочные материалы.

Способы изготовления

Труба сварная производится несколькими способами, среди которых наибольшее распространение получили: метод печной сварки, электросварной метод и сварка в защитной газовой среде.

Способ печной сварки

Согласно этой технологии стальные заготовки (штрипсы) подвергаются воздействию высоких температур. Полоска металла, выступающая в качестве заготовки, в специальной туннельной печи нагревается до температуры 1300 0 С. Выходящая из печи заготовка подвергается обдуву направленным потоком воздуха, что приводит к нагреванию боковых кромок до 1400 0 С и очищению их от окалин, способствующих ухудшению качества шва.

Полученную горячую заготовку отправляют на формовочно-сварочный стан, в настройках которого заложен определенный диаметр. Здесь будущее изделие принимает нужную форму. Далее выполняется дополнительный воздушный обдув, и кромки стали свариваются при воздействии высокой температуры и определенного давления.

Штрипсу повторно отправляют в печь, где, проходя через формовочные валики, она подвергается обжатию, способствующему повышению качества сварного шва. Технология печной сварки позволяет получать изделия горячего проката.

Метод электросварки

Изготовление сварных труб с использованием электрической сварки считается самым распространенным способом, так как в результате можно получить трубы большого диаметра, имеющие тонкие стенки, хороший шов и поверхность высокого качества. Существует несколько видов электросварки, но производство трубных изделий, предназначенных для магистрального трубопровода, в большинстве случаев осуществляется методом дуговой сварки под флюсом.

По этой технологии производство делится на несколько этапов. Вначале специальные прокатные станы выполняют формовку холодных стальных листов, в результате этого на выходе получаются трубные заготовки. Процесс изготовления прямошовных труб любого диаметрального сечения подразумевает применение валковой формовки. Чтобы изготовить полуцилиндры или круглые заготовки для прямошовных труб, используют прессовую формовку. Сталь для изготовления спиралешовных трубных изделий проходит процедуру формовки в валково-оправочных или втулочных станах.

Дальнейшее изготовление зависит от вида трубы: используя электродуговую сварку, кромки заготовок сваривают с двух сторон, получая в результате продольный прямой или спиралевидный шов. Далее снимается грант со шва, и труба охлаждается водой. Затем ее отправляют в калибровочный стан, где добиваются соответствия диаметра определенным параметрам по всей длине трубного изделия.

После этого труба подвергается визуальному и ультразвуковому контролю качества швов, проходит специальные гидроиспытания, которые позволяют проверить прочность шва под воздействием высокого давления, аналогичное тому, что будет оказываться в эксплуатационный период. Затем проводится еще одна ультразвуковая проверка, и при отсутствии дефектов трубные изделия отправляют потребителю.

Метод сварки в защитных газах

В большинстве случаев такой технологией пользуются при производстве стальных сварных труб из нержавеющей или высоколегированной стали. У таких металлов под действием стандартной сварки наблюдается карбидизация легирующих элементов, в результате чего отмечается значительное ухудшение качества швов. Решить такую проблему помогает сварка стали в защитной газовой среде с использованием аргона, гелия или углекислого газа.

Такая технология позволяет пользоваться достоинствами и газовой, и электрической сварки. Указанные газы имеют больший удельный вес по сравнению с воздухом, поэтому при попадании в рабочую зону сварки выталкивают его. В результате взаимодействие сварочной ванны и атмосферы полностью исключается. Сварка трубных изделий с использованием защиты газом выполняется посредством вольфрамовых электродов.

Полученные швы отличаются высоким качеством, так как становятся одним целым с изделием. Такая технология гарантирует герметичное соединение стальных элементов и высокие прочностные характеристики готовой продукции. Методом электрической сварки или сварки в защитном газе получают стальные трубы холодного проката.

Преимущества сварных труб

Сварка с применением современных технологий позволяет получать швы высокого качества, которые могут сравниваться по прочности с цельнометаллическим изделием. Это позволяет существенно расширить сферу использования такого трубопроката и выполнять монтаж в таких местах, где ранее допускалось применение только бесшовных материалов. Трубные изделия сварные делают производственный процесс более дешевым, благодаря и технологии производства, и незначительным финансовым расходам.

Читать еще:  Отличительные особенности угольных электродов, нюансы применения, плюсы и минусы

Сварной трубопрокат отличается утонченной стенкой, чем у бесшовных изделий. Это дает возможность выпускать облегченные трубы и сэкономить расход стали. Более легкие трубные изделия упрощают их транспортировку и монтажные работы, для которых необходимо меньшее число единиц техники и занятых людей. Помимо этого готовая листовая сталь имеет одинаковую толщину в любом месте, следовательно, стенки сварных трубных изделий не будут иметь большие погрешности по толщине.

Сварные трубы: их применение, виды и способы производства

Данная продукция изготавливается на трубосварочном стане из металлической полосы, листа или ленты. Она имеет широкую сферу применения и поэтому должна отвечать разнообразным требованиям, установленным в нормативных документах. О том, для чего используются и как создаются сварные трубы по ГОСТу, вы можете прочесть ниже.

Применение сварных труб

Инженерные технологии стремительно идут вперед, но, несмотря на это, производство сварных труб по–прежнему остается востребованным. Дело в том, что в ближайшем будущем данной продукции нет замены, особенно при возведении зданий и монтаже коммуникаций.

Всего выделяют два основных вида такого товара:

  • универсальные изделия – они используются в самых различных областях для широкого круга целей;
  • узкоспециализированные – их применяют для какой-либо отдельной сферы. Чаще всего это газовая или нефтяная промышленность.

На фото – газопровод из сварных элементов

Чаще всего эти конструкции используют для следующих целей:

  • монтаж отопительных, газо- и водопроводных сетей – это касается как подземных, так и надземных коммуникаций;
  • создание технологически сложного оборудования – к примеру, это могут быть системы мелиорации, применяемые в сельском хозяйстве;
  • возведение зданий – сварные трубные конструкции применяются здесь в качестве легкой и прочной арматуры.

Использование сваренных деталей в мелиорации

Отдельно стоит упомянуть, что широкое использование нашла для себя нержавеющая сварная труба. Она незаменима для целого ряда отраслей хозяйства, таких как фармацевтическая, химическая и пищевая промышленность.

В силу своих эстетических свойств ее считают весьма привлекательной архитекторы и дизайнеры. Поэтому нержавеющие трубные изделия нередко можно увидеть среди элементов архитектуры и дизайна.

Использование трубчатых конструкций в дизайне

Преимущества сварного трубного материала

Трубопрокат, созданный с помощью сварки, имеет весомые достоинства.

Опишем их подробно:

  1. Экономичность – современные технологии позволяют создавать максимально прочные сварные соединения. Благодаря им труба, созданная с помощью сварки, ничуть не уступает цельнометаллическим образцам. Это позволяет ставить ее там, где ранее могла применяться лишь бесшовная продукция. Это приводит к хорошей экономии, поскольку цена сборных изделий значительно ниже, чем у их литых аналогов;
  2. Меньший вес – сварные конструкции по сравнению с цельнометаллическими образцами имеют более тонкие стенки, что заметно снижает вес изделия. Благодаря этому упрощается процесс перевозки и последующей установки элементов. Ведь это требует меньшего участия техники и людей;
  3. Меньшая величина отклонений по толщине – это объясняется тем, что сварная продукция создается из листовой стали, которая является однородной по всей своей длине. Точность форм облегчает задачу по монтажу сварного изделия.

Виды сварных труб и ГОСТы на них

Выделяют три основных разновидности таких изделий:

  1. конструкционные;
  2. трубопроводные;
  3. магистральные трубы.

Их краткая характеристика представлена в виде таблицы.

Вид трубыХарактеристика
КонструкционныеИзготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ №10704-91, а также ГОСТ №10705-80, за исключением показателей по гидроиспытаниям. Они в данном случае не важны, поскольку этот вид продукции не используется для транспортировки жидкостей и газов. Сварная электросварная труба по ГОСТу 10704 91 изготавливается из стали марок Ст2, Ст3 или же Ст10, Ст20.
ТрубопроводныеВ отличие от предыдущего вида, для этих изделий крайне важным является соответствие показателям по гидравлическому давлению. Ведь именно эта продукция используется для создания трубопроводов, по которым перемещаются различные жидкости и газы. Поэтому ее проверяют при давлении от 30 до 60 кгс/см2. В зависимости от требуемой прочности изготавливают данные товары из стали марок Ст2, Ст3, либо Ст10, Ст20.
МагистральныеТрубы, предназначенные для магистральных газо- и нефтепроводов создаются в соответствии с ГОСТ 2095-85. Они имеют диаметр от 159 и более миллиметров. Их в обязательном порядке подвергают гидравлическим испытаниям по ГОСТ №3845-75. Используемые марки стали – Ст10, Ст20, а также 09Г2С и 17Г1С.

Совет!
Предпочтительнее приобретать товар, изготовленный из стали Ст10 и Ст20, поскольку именно эти марки материала являются наиболее качественными.

Технологии изготовления сварных труб

Сегодня существует целый ряд технологий, по которым изготавливают сварные трубные изделия.

Самыми распространенными являются следующие методы:

  • печная сварка;
  • электрическая сварка;
  • сварка в защитном газе.

Рассмотрим их по очереди.

Печная сварка

В этой технологии используются специальная заготовка для сварных труб – штрипс. Так называют стальные полосы, из которых изготавливается конечная продукция.

Ее создание происходит следующим образом:

  1. Штрипса поступает в печь туннельного типа и набирает там температуру около 1300°C;
  2. Сразу после выхода из печи боковые части штрипсы обдуваются воздухом, благодаря чему они прогреваются до 1400°C и очищаются от окалины, что повышает качество будущего шва;
  3. Далее, заготовка пропускается через формовочно-сварочный стан. Он придает заготовке нужную форму;
  4. Происходит повторная обдувка воздухом, после чего производится сваривание кромок штрипсы под действием высокой температуры и давления;
  5. Заключительным этапом работы является повторное протягивание изделие сквозь печь и формовочные валики. Это делает полученный шов более прочным.

Электросварка

Вышеупомянутый ГОСТ на стальные сварные водогазопроводные трубы под номером 10704-91 регламентирует характеристики электросварных изделий, которые являются самыми распространенными. Это объясняется тем, что электросварка позволяет создавать тонкостенную продукцию, имеющую большой диаметр и хорошее качество шва.

Обратите внимание!
Существует несколько разновидностей такого соединения, но наиболее используемой является сварка под флюсом.

Остановимся на ней подробнее.

Получить общее представление о данной технологии вам поможет следующая инструкция по созданию электросварных трубных изделий:

  1. Вначале холодные листы из стали проходят формовку на прокатных станах. В результате получаются трубные заготовки;
  2. При помощи электродуговой сварки, кромки заготовок скрепляются друг с другом. В результате, получается прямой или спиралевидный шов;
  3. Изделие охлаждается водой и поступает в калибровочный стан. Он позволяет добиться одинакового диаметра на всем протяжении трубы;
  4. Осуществляется проверка швов полученного изделия. Вначале визуально, затем с использованием ультразвука. Затем проводятся гидроиспытания, позволяющие определить, выдержит ли труба высокое внутреннее давление. Завершается проверка повторным использованием ультразвука, после чего готовая продукция поступает к потребителям, которые будут своими руками осуществлять ее монтаж.

Следует отметить, что для создания прямошовного трубопроката различного диаметра используется валковая формовка. Если нужно произвести полуцилиндры или круглые заготовки большого диаметра применяется прессовая формовка. Спиралешовные конструкции изготавливаются на валково-оправочных или втулочных станах.

Сварка в защитном газе

Данный метод применяется при создании трубопроката из нержавеющей, а также высоколегированной стали. Он позволяет получить более надежный шов благодаря использованию защитных газов. Таковыми являются аргон, гелий, а также углекислый газ.

Их применение позволяет объединить в одной технологии достоинства электрической и газовой сварки. Находясь в сварочной ванне, защитный газ вытесняет из ее полости атмосферный воздух.

Соединение металла в защитном газе

В результате, повышается качество образуемых швов. Они становятся равномерными и прочными. Для проведения такой работы используются специальные вольфрамовые электроды. Минусом данного процесса является более высокая по сравнению с иными технологиями стоимость сварного шва трубы.

Вывод

Сварные трубопроводы применяются при создании различных инженерных сетей, сложных технологических систем и строительстве зданий. По сравнению с цельнометаллическими аналогами они имеют меньший вес, более доступную цену и менее значительные отклонения по толщине.

Классифицировать сварной трубопрокат можно по различным критериям, но наиболее общим является его разделение по назначению. В соответствии с этим выделяют конструкционные, трубопроводные и магистральные изделия. Первые из них используются в строительстве, вторые – при создании инженерных сетей и технологических систем, третьи – в газо- и нефтепроводах.

При производстве сварного проката используются технологии печной сварки, электросварки, а также применяется проведение сварочных работ в защитном газе. Самым распространенным является первый способ, поскольку он наименее затратен и позволяет создавать тонкостенную продукцию.

Наиболее прочное соединение обеспечивает сварка в защитном газе, он вместе с тем, она является наиболее затратным методом. Дополнительные сведения по этой теме вы сможете узнать, посмотрев видео в этой статье.

Особенности и виды стальных электросварных труб, критерии выбора: излагаем обстоятельно

На сегодняшний день стальная труба имеет огромную популярность. Для контроля над ее производством созданы специальные стандарты. Каждая разновидность трубы, изготовленной из стали, имеет свой сортамент.

Характеристики электросварных оцинкованных труб

Название «труба электросварная оцинкованная» подтверждает, что при формовке изделий из металлического проката используется сварка шва и оцинковка наружного и внутреннего слоя.

Самый удобный метод соединения швов металлических изделий – электросварка. Такие изделия вполне надежны при эксплуатации, а сам шов проверяется специальным сканером. Соединяемые края изделий надежно спаяны, что гарантирует устойчивость к внешним нагрузкам и внутреннему давлению транспортируемой среды.

Наблюдается обширный спрос на продукцию в таких сферах:

  • прокладывание всевозможных коммуникаций, включая систему отопления, канализации и водопровода;
  • сооружение металлоконструкций и оснований для ангаров и навесов;
  • обустройство наружной рекламы (баннеров, щитов, бигбордов);
  • транспортировка жидких сред в различных сферах химической и нефтяной промышленности.

Сварку и формовку трубы элсварной регламентируются требованиями:

  • ГОСТ 10705-80;
  • ГОСТ 10704-91;
  • ГОСТ 10705-91.

По этой стандартизации размеры оцинкованных изделий с прямым швом варьируются в пределах 10 мм – 530 мм, а их сортамент обозначен в таблицах ГОСТа.

Внимание! На трубы из оцинковки распространяются те же ГОСТы, что и на изделия из обычного черного металла, ТУ производства труб соответствуют ГОСТу 10705, сортамент и предельные отклонения – по ГОСТ 10704.

Свойства оцинкованных труб позволяют применять их для транспортировки различных агрессивных жидкостей, например, в химической промышленности

Разновидности труб в зависимости от технологии

В зависимости от технологии изготовления стальная труба может быть:

  • Электросварной прямошовной.
  • Электросварной со спиральным швом.
  • Бесшовной горячедеформированной.
  • Бесшовной холоднодеформированной.

Способы соединения труб

Для соединения электросварных труб преимущественно используется метод дуговой сварки. Чтобы произвести соединение сваркой, потребуются:

  • инструменты для резки труб (ножовка по металлу, болгарка или труборез);
  • фаскосниматель;
  • аппарат для сварки (ручной, автоматический или полуавтоматический);
  • электроды.

При выборе электродов учитывается толщина стенки свариваемых труб:

  • сварка стальных труб с толщиной стенки менее 5 мм производится электродами диаметром 3 мм;
  • для сварки труб с большей толщиной необходимо использовать электроды диаметром 4 мм или 5 мм.

Если для получения прочного стыка требуется наложить несколько сварных швов, то для первого шва применяются электроды диаметром 4 мм, а для второго и последующих — электроды диаметром 3 мм.

Материал для сварки труб

Перед сваркой требуется предварительная подготовка труб, которая заключается:

  • в очистке труб от загрязнений (пыли, ржавчины и так далее). Очистку можно производить металлической щеткой или наждачной бумагой до появления блеска металла;
  • в подготовке концов труб. Сварка производится на ровных участках, поэтому при наличии трещин или деформации на концах труб требуется дополнительная обрезка.

Зачистка труб перед сваркой

Сварные соединения труб могут быть выполнены:

  • встык;
  • втавр;
  • внахлест;
  • в угол.

Сварки встык и внахлест используются при необходимости увеличения длины трубопровода, а сварки втавр и в угол при разветвлении трубопровода.

Основные способы сварки труб

Сварка стыков производится только после выравнивания труб относительно друг друга. Сваривать трубы необходимо непрерывно до получения цельного шва. Это позволит получить монолитный трубопровод без использования уплотнительных прокладок.

При необходимости наложения нескольких сварных швов соблюдается следующая технология:

  1. первый слой производится ступенчатой сваркой, то есть концы труб соединяются в нескольких местах по периметру. При выполнении сварки требуется следить за расположением труб (центровкой). При малейшем отклонении необходимо прекратить выполнение работы и устранить неисправность. Первый шов накладывается до полного расплавления кромок труб;

Наложение первичного сварного шва

  1. после наложения первого шва место сварки проверяется на наличие трещин и при их отсутствии очищается от шлака. Обнаруженные трещины необходимо устранить путем расплавления металла;
  2. второй слой накладывается по всему периметру трубы. Размеры сварного шва должны быть на 15 мм – 20 мм более размеров первого шва;
  3. если необходимо наложить следующие слои, то перед каждым слоем производится зачистка шва.

Сваренные отрезки труб

Процесс сварки труб представлен на видео.

После сварки труб подлежат окончательной очистке от шлака и покраске (за исключением оцинкованных труб). Это позволить продлить срок службы трубопровода из электросварных труб.

Плюсы и минусы сварных или электросварных труб

Разумеется, что все технологические проблемы и энергозатраты при производстве прямо- и спиралешовных труб не идут ни в какое сравнение с теми усилиями, которые производитель должен затратить на производство бесшовных труб. Отсюда и главное достоинство этого вида стального проката – относительная дешевизна.

Другим несомненным достоинством сварных труб является их большой диаметр, который может в 100 и более раз превышать толщину стенок. Это делает трубы более легкими, а значит и удобными при транспортировке. Кроме того, именно большой диаметр сварных труб делает их незаменимыми при строительстве магистральных нефте- и газопроводов.

Технология изготовления прямошовных труб позволяет формировать не только круглые, но и профильные трубы (прежде всего квадратные и прямоугольные).

Эти достоинства в условиях рыночной экономики перевешивают все минусы, но эти минусы все-таки есть. В чем же они состоят?

Во-первых – сварные трубы выдерживают давление на порядок меньшее, чем бесшовные. Об этом можно судить даже по нормам ГОСТов. Если от бесшовных труб с минимальной толщиной стенок ГОСТ требует выдерживать давление в 20 мегапаскалей (то есть около 200 атмосфер), то ГОСТ-10705 предельно допустимым для сварных труб давление в 16 мегапаскалей (160 атмосфер). То есть шовные трубы на 25% менее устойчивы к таким нагрузкам.

Во-вторых – сварные трубы, в отличие от бесшовных, не поддаются изгибанию. Если надо изменить направление газо- или водопровода, собранного из сварных труб, то обязательно придется пользоваться фитингами.

В-третьих – сама технология производства сварных труб требует использования таких сортов стали, которые хорошо поддаются сварке – то есть должны изготавливаться из низколегированных углеродистых сталей, сравнительно мало устойчивых к коррозии. Таких, как стали марок 17Г1с и 09Г2С.

Это обстоятельство заставляет производителей сварныхтруб использовать различные способы предотвращения коррозии, к которым относятся:

— оцинковка внутренних и внешних поверхностей (для сталей ст3 и ст20)

— покрытие внешних поверхностей гидроизоляцией

— покрытие внешних поверхностей тепло и гидро-изоляцией

Технология производства

Технологический процесс, по которому изготавливают трубы электросварного типа, состоит из целого ряда операций. Он достаточно сложный, трудоемкий и занимает много времени. Чтобы труба электросварная приобрела свой законченный вид, ее сворачивают из полосы легированной стали (штрипс), которая была предварительно изготовлена способом холодной или горячей деформации.

Для изготовления качественных и надежных труб разного диаметра преимущественно применяется радиочастотная сварка, позволяющая, ко всему прочему, выполнять процесс соединения металла с достаточно большой скоростью. При таком методе сварки через предварительно свернутую заготовку пропускают токи высокого напряжения, которые и способствуют быстрому разогреванию ее кромок. Для того чтобы на месте разогретых и расплавленных кромок заготовки сформировался надежный сварной шов, их прижимают друг к другу под большим давлением. С целью получения из стальной полосы (штрипса) заготовки для электросварной трубы требуемого диаметра применяются специальные обжимные станы.

Читать еще:  Сварочный шлак как предпосылка возникновения шлаковых включений

Данная технология, по которой на специализированных предприятиях изготавливают трубы стальные электросварные прямошовные и спиралешовные, позволяет не только получать на выходе качественную и надежную продукцию, но и обеспечивать ей привлекательный внешний вид (сварной шов на таких изделиях почти незаметен).

Технологический процесс производства сварных труб

Электросварная труба – характеристики и область применения

На современных предприятиях используется множество разнообразных материалов, отличающихся как своими характеристиками, так и предназначением. К таким материалам относятся, в частности, сварные трубы круглого и квадратного сечения.

Разнообразие электросварных труб

Область применения труб электросварного типа

Качеством, за которое особенно ценится труба электросварная, является исключительная универсальность ее применения. Это в первую очередь касается изделий круглого сечения, которые успешно используются промышленными предприятиями и строительными организациями, а также при монтаже трубопроводов, производстве мебели и создании интерьеров современных жилых и коммерческих помещений. Кроме того, электросварная труба часто применяется в качестве расходного материала для производства различных изделий.

О том, насколько широко распространены трубы подобного типа, можно судить по тому, что они встречаются практически повсеместно: ограждения зданий и территорий, перила лестниц, навесы, козырьки и остановки общественного транспорта, уличные скамейки и др. О высоком качестве, которым обладают трубы стальные электросварные прямошовные, свидетельствует и тот факт, что их успешно используют для монтажа трубопроводов, по которым транспортируются химически агрессивные жидкости и среды, нагретые до высокой температуры.

Классификация электросварных труб по типу шва

Электросварные трубы в зависимости от характеристик шва могут быть двух типов:

  • со сварным швом, который выполняется параллельно их оси (поскольку швы у таких труб расположены по прямой линии, то и название они получили соответствующее – прямошовные электросварные стальные трубы);
  • со сварным швом, выполненным по винтовой линии (такие трубы называют спиралешовными).

Труба электросварная прямошовная

Наибольшее распространение из-за простоты изготовления (а соответственно, экономичности) получили электросварные изделия прямошовного типа. При помощи спиральных сварных швов, как правило, изготавливают трубы большого диаметра.

Трубные изделия с любыми типами швов подразделяются по способу обработки материала, используемого для их изготовления. Так, в зависимости от этого параметра среди электросварных труб выделяют:

  • холоднодеформированные, то есть изготовленные из листового металла, который получен способом холодного деформирования;
  • горячедеформированные, для изготовления которых используются металлические листы, дополнительно подвергнутые горячей деформации.

Следует отметить, что горячедеформированные изделия отличаются более высокой стоимостью, что делает их применение менее выгодным.

Труба стальная электросварная спиралешовная

Технология производства

Технологический процесс, по которому изготавливают трубы электросварного типа, состоит из целого ряда операций. Он достаточно сложный, трудоемкий и занимает много времени. Чтобы труба электросварная приобрела свой законченный вид, ее сворачивают из полосы легированной стали (штрипс), которая была предварительно изготовлена способом холодной или горячей деформации.

Для изготовления качественных и надежных труб разного диаметра преимущественно применяется радиочастотная сварка, позволяющая, ко всему прочему, выполнять процесс соединения металла с достаточно большой скоростью. При таком методе сварки через предварительно свернутую заготовку пропускают токи высокого напряжения, которые и способствуют быстрому разогреванию ее кромок. Для того чтобы на месте разогретых и расплавленных кромок заготовки сформировался надежный сварной шов, их прижимают друг к другу под большим давлением. С целью получения из стальной полосы (штрипса) заготовки для электросварной трубы требуемого диаметра применяются специальные обжимные станы.

Данная технология, по которой на специализированных предприятиях изготавливают трубы стальные электросварные прямошовные и спиралешовные, позволяет не только получать на выходе качественную и надежную продукцию, но и обеспечивать ей привлекательный внешний вид (сварной шов на таких изделиях почти незаметен).

Технологический процесс производства сварных труб

Особенности выбора электросварных труб

Все электросварные трубы необходимо оценивать не только по основным техническим характеристикам и составу используемого металла, но и еще по одному важному параметру – мерности. Этот параметр характеризует длину готового изделия, которая может быть фиксированной (мерные трубы), или находиться в оговоренном диапазоне (немерные трубные изделия). Отраслевой стандарт предусматривает следующую классификацию труб по их длине.

  • при диаметре трубы до 30 мм ее длина начинается с двух метров;
  • диаметр 30–70 мм – не менее 3 метров;
  • диаметр 70–152 мм – не менее 4 метров;
  • диаметр более 152 мм – не менее 5 метров.
  • диаметр до 70 мм – 5–9 метров;
  • диаметр 70–219 мм – 6–9 метров;
  • диаметр 219–426 мм – 10–12 метров.

Труба стальная электросварная прямошовная тонкостенная

Между тем электросварные стальные трубы (как прямошовные, так и спиралешовные) могут производиться любой длины, если это предварительно согласовано с заказчиком.

При выборе электросварных труб не менее важно учитывать не только их основные характеристики, но и тип среды, которая по ним будет транспортироваться (жидкая или газообразная), а также степень ее агрессии. Эти факторы влияют на выбор трубных изделий по составу и, соответственно, по свойствам материала, который был использован для их изготовления.

Трубы электросварного типа, отличающиеся исключительной универсальностью, наиболее активно используются для решения следующих задач: транспортировка воды, нефти, газа и других сред с той или иной степенью агрессивности, создание различных конструкций в строительной сфере. Поскольку важнейшим требованием к строительным конструкциям является их жесткость и прочность, в данной сфере применяются трубы преимущественно квадратного сечения.

Электросварная труба с теплоизоляцией для горячего водоснабжения

Изготовлением электросварных труб сегодня занимается множество предприятий, которые могут быть как крупными государственными промышленными комплексами, так и небольшими частными компаниями. Однако на каком бы предприятии ни производились такие изделия, обеспечить их высокое качество, герметичность и надежность смогут только квалифицированные и опытные специалисты, работающие на современном оборудовании. Очень важно также, чтобы на таких предприятиях соблюдались все необходимые меры безопасности: сварка, с помощью которой производят такие трубы, является технологическим процессом повышенной опасности.

Выбирая поставщика труб электросварного типа, лучше обращать внимание на крупные и уже зарекомендовавшие себя компании. Только такие предприятия, оснащенные современным оборудованием и технологической оснасткой, а также укомплектованные штатом квалифицированных специалистов, способны обеспечить не только высокое качество предлагаемой продукции, но и ее оперативные поставки в требуемых объемах.

Вы узнаете как производится стальная труба: 3 секрета с завода

Труба известна с древних времен, существует аналогия внешнего вида этой конструкции с деревом, бамбуком, тростником. Эти недолговечные материалы использовались для изготовления первых коллекторов. С течением времени требования к изделиям стали гораздо выше. В наше время для производства труб стали применяться стойкие материалы – металлы (бронза, медь, железо) и сплавы – сталь, круглые изделия из которой делают с 1852 года при помощи сварки.

  • Общие сведения
  • Процесс изготовления: много интересного
  • Электросварные прямошовные
  • Электросварные спиральношовные
  • Бесшовные горячедеформированные
  • Бесшовные холоднодеформированные
  • Материал
  • Характеристики
  • Области применения

Общие сведения

Использование или отсутствие сварки – главное отличие при изготовлении востребованных изделий. Половина всех выпускаемых стальных труб – сварные.

Технология сварки в защитном инертном газе применяется в производстве изделий из стали с высоким содержанием легирующих элементов, и из нержавейки.

В современной промышленности метод сварки находится на должном уровне, созданные шовные изделия получаются наилучшего качества, не уступая по своим характеристикам цельнометаллическим. Стальные металлические сварные трубы дешевле бесшовных и по своим характеристикам (с использованием инновационных технологий) не уступают трубам без швов.

Сварные разновидности имеют тонкие стенки, а это значит, они легкие и удобные для транспортировки и проведения монтажных работ. Затраты на спецоборудование по перевозке труб, на оплату персонала могут быть снижены.

Еще одно преимущество труб со сваркой –одинаковая толщина по всей длине, т.к. они создаются из готового стального листа одной толщины.

Стальные трубы выпускаются современными производителями круглой формы и в виде овалов, прямоугольников, квадратов. Это диктуется потребителями и запросами заказчиков. Горячекатанная круглая заготовка из стали при помощи пресса приобретает необходимые формы, калибруется под нужные размеры и используется покупателями в зависимости от цели назначения этих профильных изделий.

Трубы производятся на металлургических заводах

Процесс изготовления: много интересного

Производство стальных труб представляет собой процесс скручивания в трубу стальных листов, предварительно термически обработанных.

Содержание углерода такого сырья недопустимо выше 0,2% от массы. При закручивании кромочная часть листов разогревается электротоком и обжимается электродными кольцами (валками). За шестьдесят секунд таким способом свариваются десятки метров. При разной толщине стенок скорость этого процесса меняется. Трубы сразу нарезаются по определенным размерам с помощью специального оборудования (электрические труборезы для стальных труб), которым всегда оснащен завод по производству стальных труб.

Технологический процесс различается по типу изделий, которые выпускает завод стальных труб.

Электросварные прямошовные

Производство электросварных труб представлено в виде последовательности действий:

  1. Нарезание продольных полос из развернутого листа стали (штрипса).
  2. Сварка ленты «бесконечной» длины (непрерывность производства).
  3. Превращение ленты (при помощи вальцев) в округлую заготовку (шов открыт).
  4. Проварка шва (с применением таких видов сварки – дуговой, лазерной, плазменной, электронной и др.)
  5. Калибровка полученной заготовки.
  6. Проверка шва ультразвуковым исследованием или с помощью вихревых токов.
  7. Нарезка на отрезки нужной длины.

Электросварные спиральношовные

Производитель стальных труб использует и такую технологию, в которой предполагается закручивание листов стали в спираль вместо трубки. Соответственно шов сварки идет по спирали, что придает изделию большую прочность. Такая стальная электросварная труба имеет меньше шансов на то, чтобы разорваться.

Бесшовные горячедеформированные

Трубный завод может обойтись без сварки, применяя бесшовный метод. Заготовки в форме цельных цилиндров разогревают в печи, затем при помощи прошивного пресса они становятся цилиндрами с полостью внутри. Полученные гильзы вытягивают в горячем виде, применяя вальцы, до нужного размера. Стенки трубы и диаметр приобретают заданные параметры. После остывания трубы делается резьба по длине и складирование.

Такое трубное производство помогает делать сверхпрочные изделия с толщиной стенок до семидесяти пяти миллиметров.

Бесшовные холоднодеформированные

Такие разновидности стального коллектора производятся подобно описанным выше. Но различие этих типов в том, что после прошивки изделие охлаждается и остальные манипуляции с ней осуществляются в холодном виде. Когда труба сформирована, ее отжигают, нагревая до рекристаллизационной температуры стали (для устранения внутреннего напряжения стали). Затем происходит окончательное охлаждение.

Бесшовные холоднодеформированные не такие толстые (в стенках), как горячедеформированные, их толщина колеблется в пределах от 0,3 до 24 миллиметров.

При работе с этими изделиями (со сварными чаще) обязательно нужно держать под рукой фаскосниматель для стальных труб – спецаппарат для зачистки поверхности (наружной и внутренней) и для выравнивания швов после сварки.

Для создания отводов от основного «русла» применяется седелка на стальную трубу. Монтаж трубопроводов очень облегчается при использовании таких деталей.

Материал

Основа стальных труб – легированная сталь. Этот сплав бывает в листах (толщиной до пятидесяти миллиметров) или в рулонах, в виде стальной ленты. Изготовление труб из этого материала связано с техническими характеристиками стали:

  • прочность высокого уровня;
  • возможность выдержки значительного давления;
  • низкий коэффициент линейного расширения.

Наряду с положительными характеристиками у стали выделяют и отрицательный момент – низкую коррозийную устойчивость. Чтобы продлить срок эксплуатации стальных труб, их подвергают антикоррозионной обработке: пассивной (использование спецоболочек для наружных и внутренних частей труб) и активной (электрозащита).

Трубная металлургическая компания использует следующие марки стали.

Марка сталиТип труб
ст3, ст10-20, ст17г1с-у (углеродистые)Производство сварных труб (для универсального назначения) широко применяет такие материалы
ст20-10Горячекатанные без швов
ст20Холоднодеформированные
08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т (стойкие к коррозии)Изделия для химической и энергетической промышленности
08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12ТНержавеющие центробежнолитые (для среды с агрессивными характеристиками)

Маркировка стальной трубы говорит специалисту о зашифрованной в буквенно-цифровых обозначениях информации о том, кто производит изделие (или товарном знаке), о размерах трубы и марке стали.

Сталь, применяемая для создания труб, по уровню содержания углерода бывает с его низким, средним и высоким содержанием. По этому показателю (и многим другим) составляются качественные характеристики труб.

Сталь с высоким содержанием углерода ведет к особой прочности труб, но при этом уменьшаются характеристики эластичности и устойчивости к холоду, поэтому такие изделия нежелательно использовать в условиях низких температур.

Легирующие элементы, входящие в состав материала для стальных труб, может значительно повлиять на увеличение прочности при условии процентного их содержания не более 2,5 процентов. Изделия из низколегированной стали дороже, но прочнее и менее подвержены коррозии. Они прослужат намного дольше, чем те, у которых высокое содержание легирующих элементов.

Популярны коллекторы из нержавеющей стали, отличающейся высокой коррозионной стойкостью.

Характеристики

Параметры, влияющие на качество стальных изделий:

  • способ производства;
  • размеры (диаметр);
  • толщина;
  • наружное покрытие;
  • перфорация.

Характеристика стальных труб зависит от того, есть ли шов в изделии. Бесшовные намного надежнее и прочнее, т.к. шов сам по себе — уязвимое место.

Способы производства труб из стали

В зависимости от вида стальных труб подбирают оптимальную методику их изготовления.

Среди основных разновидностей можно отметить горячедеформированные, холоднодеформированные и сварные изделия. Они могут иметь круглую форму или относиться к категории профильной продукции. Исходный материал влияет на показатели прочности, пластичности и вязкости состава.

Изготовление горячедеформированных труб

Данная методика предполагает применение технологии горячей прокатки и прессования. Сначала выполняется три основных процесса. Сплошную заготовку прошивают в толстую гильзу, затем раскатывают гильзы в черновые трубы, а в конце – калибруют и редуцируют черновую продукцию в готовые изделия.

Есть несколько технологий горячей деформации труб. Им дают наименование по названию стана, занимающегося прокаткой. Для изделий из углеродистой стали подходит автоматическое оборудование.

Не менее востребованными являются непрерывные станы. Они позволяют получить продукцию с хорошей устойчивостью к коррозии и средними показателями пластичности. Существует также трубопрессовое оборудование. На пилигримовом стане производят трубы из слитков стали.

Производство холоднодеформированных труб

Путем волочения и периодической прокатки получают холоднодеформированный трубный прокат. В современном производстве используется огромное множество станов, которые выпускают продукцию типовых размеров.

К оборудованию относятся:

  • станы, на которых изготавливаются трубы с максимальным диаметром;
  • станы по диапазону изделий;
  • трубоволочильные устройства с максимальным тяговым усилением;
  • барабанные агрегаты, применяемые с целью бухтового волочения, при этом диаметр барабана и является показателем диаметра будущего изделия.

Некоторые разновидности холоднодеформированной продукции создаются лишь посредством обработки давлением на стане или только методом волочения. Однако для обеспечения стойкости к коррозии при небольшой толщине стенок необходимо дополнительно обрабатывать изделия на особом оборудовании. К нему относятся станы ХПТ, безоправочные станы, ХПТР, осуществляющие промежуточную химическую либо термическую обработку.

Получение сварных труб

Сварные изделия производят путем формовки заготовок, после чего кромки подвергают свариванию. На выбор исходного материала влияют габариты и будущая сфера использования. Изделия из низкоуглеродистой стали с небольшим диаметром зачастую эксплуатируются для обустройства водо- газопроводов. Их подвергают горячей валковой формовке, а затем обрабатывают печной сваркой.

Электросварные трубы данный этап проходят холодными. Когда диаметр является средним или малым, формовку осуществляют на непрерывных формовочных станах. При большом диаметре для этого применяются прессы, гибочные вальцы и спирально-формовочные конструкции.

Электросварные трубы создаются с применением контактной, индукционной и дуговой сварки. Трубы из высоколегированной стали могут обрабатываться газовой или газоэлектрической сваркой.

В качестве исходного материала подходят холоднокатаные ленты в рулонах, горячекатаные штрипсы, рулонные или листовые горячекатаные полосы.

Современные методы обработки позволяют получить прочные изделия с надежными швами, которые обладают в дальнейшем обширной сферой использования, включая обустройство магистральных трубопроводов, по которым подается вода, газ или топливо. Несомненным преимуществом сварной продукции в сравнении с бесшовными трубами является их доступная стоимость.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector