Бесшовные толстостенные металлические трубы: размеры, сортамент

Стальные бесшовные трубы — один из основных конструктивных элементов устройства трубопроводов нефтяной промышленности, распределительных коммуникаций жилищного комплекса, используются в строительстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Производятся трубы стальные бесшовные горячедеформированные различных сортаментов по требованиям ГОСТ или техническими условиями (ТУ).

Соответствие техническим требованиям, качество изготовления по современным технологиям, прочностные характеристики производимой

продукции

позволяют выбирать из выпускаемого сортамента изделия для самых различных конструкций в соответствии с необходимыми свойствами.

Технология изготовления

Горячедеформированные бесшовные трубы общего назначения выпускаются методом горячей винтовой прокатки заготовок из углеродистой или легированной стали по межгосударственному стандарту ГОСТ 32528-2013.

Ассортимент

продукции

, выпускаемой предприятием, напрямую зависит от возможностей производственного оборудования, технологии производства. ГОСТ предусматривает сортамент труб с наружным диаметром 20—550 мм, толщиной стенок 2.5—75 мм.

При оформлении заказа устанавливаются все требования заказчика в пределах возможностей стандартного оборудования

ГОСТ 32528-2013

Предприятиями выпускается ассортимент

продукции

из набора сортамента, предусмотренного ГОСТ, общего назначения и выполняются индивидуальные заказы от различных отраслей промышленности. Кроме стандартов, заказчик устанавливает дополнительные требования сообразуясь с назначением и условиям эксплуатации изделий.

Изготовитель выпускает продукцию из стандартного набора марок сталей или по условию, выдвигаемому заказчиком. Технологический процесс изготовления бесшовных горячедеформированных изделий на прокатных станах проводится поэтапно, с перемещением заготовки конвейерным методом. Каждый из процессов получения продукта, продвижение заготовки по линии стана полностью автоматизированны.

Подготовительный этап

Сырьё, из которого изготавливаются изделия, поступает со сталеплавильных предприятий в виде кованных, катанных, цельнотянутых или непрерывно-литых заготовок (штанги или прутки круглого сечения). С партией обязательно приходит паспорт.

Так выглядят прутки из которых получают гильзы

Перед подачей на производство, прутки выборочно осматриваются визуально, взвешиваются. Возможные дефекты устраняются. Изделия подаются на загрузочную решётку.

Нагрев заготовки, нарезка мерной длины

Для нагрева заготовки до температуры, при которой она приобретает требуемую для дальнейшей обработки пластичность, на стане применяют печь с шагающим подом (ПШП). Алгоритм укладки одновременно находящихся в печи заготовок зависит от объёма установки, мест посадки, темпа прокатки на линии стана, длинны прутков, марки стали.

Перемещение заготовок по поду печи проходит дискретными шагами цикла прогрева, определяемыми временем нагрева марок сталей до пластичного состояния. Шаг устанавливается по наибольшему времени.

Для различных сталей или длине заготовок, время прохождения цикла корректируется смещением посадки первых элементов партии.  При изменениях темпа прокатки на линии, плановых или непредвиденных остановок, посадка прекращается,температура и давление в печи уменьшаются, заготовки отшагивают назад на требуемое количество шагов или выгружаются совсем из последних зон нагрева.

Успешно прошедшие обработку в печи заготовки поступают на линию горячей резки к передвижному упору, разрезаются ножницами до необходимой мерной длины.

Этапы формирования труб

Процесс формирования горячедеформированных бесшовных изделий основывается на комплексе последовательных стадий обработки в технологическом оборудовании стана. На каждую последующую операцию обработки изделие подаётся конвейерной линией.

Ступенчатое формирование готовой

продукции

условно делится на следующие этапы:

  1. Прошивка заготовки, получение гильзы для дальнейшей раскатки. Нагретая заготовка подаётся в зону деформации, центруется. Прошивка прутка делается оправкой, удерживаемой стержнем. Ролики центрователей, установленные параллельно оси стержня, предохраняют от продольного изгиба при осевых нагрузках. В результате — из заготовки формируется гильза с отверстием, необходимым для последующей калибровки диаметром.

Этапы производства готового изделия на прокатном стане

  1. Формирование чернового тела трубы. Гильза поступает в приёмный жёлоб прокатного стана, в неё вводится длинная оправка соответствующего диаметра. Здесь гильза с оправкой внутри захватывается тянущими роликами, проходит через клети непрерывного стана. Происходит дискретная раскатка тела заготовки валковыми калибрами с роликовыми обоймами до получения необходимой толщины стенок для черновой трубы.
  2. Редуцирование и калибрование. Полученная черновая труба подвергается индукционному нагреву, подаётся на редукционный стан. Проходя через 24 редукционные клети, черновая труба получает итоговые калибровочные характеристики готовой

    продукции

    , распущенные хвосты обрезаются.

  3. Заключительный этап. Полученные трубы охлаждаются, формируются в горизонтальные пакеты, обрезаются на мерные длины, обрабатываются антикоррозионным составом. Перед отправкой на склад готовой

    продукции

    , изделия проходят ОТК, маркируются.

Полученные на прокатном стане с автоматическим программным управлением горячедеформированные трубы полностью соответствуют требованиям государственных стандартов.

Готовые изделия перед охлаждением на заключительном этапе

Сортамент труб, геометрические характеристики и допуски

В результате описанных циклов производства на прокатном стане получают соответствующие ГОСТ 32528-2013 бесшовные горячедеформированные трубы:

  • общего назначения приблизительной длины кратные мерной от 4 до 12.5 метров с допуском ± 5 см;
  • мерные, с допуском, соответственно стандартам ГОСТ. ТУ предприятий допускают выпуск труб фиксированного размера длиной до 6 метров с допуском +-10 мм, свыше 6 метров при диаметре <152 мм допуск ± 15 мм.

Таблица для расчёта веса горячедеформированных труб, рекомендуемого стандартом сортамента, по метражу (диаметр 20—102 мм)

Согласно стандартным параметрам ГОСТ 32528-2013 пункт 5.1 качества

продукции

, предприятиями выпускаются трубы:

  1. Группа А с нормированными механическими характеристиками по временному сопротивлению, пределу текучести, относительному удлинению, твёрдости.
  2. Группа Б — нормируется химический состав и марка стали по степени легирования, содержанию углерода и других компонентов.
  3. Группа В — устанавливаются нормативы как на механические характеристики, так и на химический состав марок сталей.
  4. Группа Г — контролируются механические свойства, режимы термической обработки.

Другая характеристика, используемая специалистами, показывает коэффициент (k) отношения наружного диаметра изделия (D) к толщине стенки (h) — k = D/h:

  • при 12.5 k<40 — труба считается тонкостенной;
  • 6<k<12.5 — толстостенная;
  • k<6 — усиленная.

Сортамент

продукции

, рекомендуемый для производителей ГОСТ 32528-2013, предусматривает изделия с наружным диаметром 20—550 мм, толщиной стенок 2.5—75 мм. Полную таблицу сортамента, показывающую номинальную массу 1 метра трубы в соответствии с наружным диаметром и толщиной стенки смотрите в пункте 4 ГОСТ.

Номинальные показатели отличаются от действительных в зависимости от применяемой марки стали. Значения таблицы со звёздочкой доступны при оформлении заказа на предприятии. В графе со знаком минус указано, что изделия с такими параметрами не производятся.

Допуски

Процесс производства горячедеформированных бесшовных труб сложный, поэтому ГОСТ допускает некоторые отклонения от стандартных геометрических характеристик для изделий общего назначения.

  1. Отклонения по наружному диаметру изделий обычной точности: при d <50 мм допуск ± 0.5 мм, 50<d<219 мм — 1.0 %, d>219 мм — 1.0 %.
  2. Отклонения по толщине стенки изделий обычной точности: от +12.5 % до -15 % при толщине стенки h< 15 мм, ± 12.5 % если 15<h<30 мм, от + 10 до -12 % для h> 30 мм. Заказ предусматривает изготовление труб с комбинацией предельных отклонений, например обычной точности для толщины стенки, повышенной по наружному и внутреннему диаметру, овальности.
  3. Кривизна на 1 метр трубы: 1.5 мм если h< 20 мм, 2.0 мм при 20<h< 30 мм, 4 мм для h> 30 мм. Общая кривизна изделия нормируется как < 2 % длины.
  4. Концы труб обрезаются вертикально с фаской под углом > 70 градусов. В случае применения сварки горячедеформированных бесшовных труб в полевых условиях, заказчик вправе назначить угол фаски и толщину торцевого кольца.
  5. Заказчик вправе согласовать с производителем дополнительные испытания партии изделий на давление, изгиб, сплющивание, проверку химического состава и макроструктуры с применением стандартного оборудования.

Материалы и физические характеристики изделий

Физические свойства горячедеформированных бесшовных труб напрямую зависят от свойств стали из которой они выпускаются. Для производства изделий предприятия применяют углеродистую или легированную сталь.

Углеродистая сталь

Материал отличается повышенным содержанием углерода (> 0.12 %) в сплаве. Производство этого вида стали характеризуется относительно небольшими затратами, поэтому стоимость изделий меньше, чем из легированной стали.

ГОСТ допускает вхождение в состав сплава неметаллических примесей. По своим характеристикам и назначению, углеродистая сталь подразделяется на группы:

  1. Группа А. Из сплавов этой группы изготавливают изделия без горячей обработки с сохранением механических свойств.
  2. Группа Б применяется для прокатки горячедеформированных продуктов. В зависимости от химического состава стали применяются различные методы производства изделий, при этом изменяются некоторые механические свойства и структура.
  3. Группа В используется при производстве труб со сварным швом.

Изделия из средне углеродистых сталей обладают высокой степенью жёсткости, прочности, износостойкости.

Легированная сталь

Такое наименование получил сплав железа с содержанием углерода < 0.12 %, имеющий в составе легирующие элементы. Компоненты позволяют достигать заданных параметров механических, химических свойств, определяющих дальнейшее назначение сталей и изготовляемой из них

продукции

. Требования к содержанию легирующих элементов и характеристика нормируются ГОСТ 5632-72.

Основные элементы, относящиеся к легирующим — хром, ванадий, медь, марганец, никель, кремний. В зависимости от процентного содержания компонентов в формуле сплава, получают жаропрочные, корозионно-стойкие высоколегированные (10—50 % легирующих элементов) или хромистые низколегированные стали.

Трубы, получаемые из легированных сталей обладают улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками:

  1. Прочность — достигается более низкой температурой, увеличенной длительностью термического отпуска чем у углеродистой стали, высоким содержанием в формуле сплава углерода, кремния.
  2. Твёрдость, износостойкость достигается повышенным содержанием хрома, ванадия, марганца.
  3. Кислотостойкость определяется количеством кремния, специальной обработкой сплава.
  4. Коррозионную стойкость, низкую хладноломкость получают добавлением никеля в хромистую сталь.
  5. Добавление в формулу до 7 % вольфрама, молибдена, бора позволяет применять горячедеформированные трубы при температурах до +1100 градусов.

Маркировка изделий, требования к партии

Горячедеформированные бесшовные трубы формируются в пакеты, доступные по весу для транспортировки, но не более:

  • 400 штук изделий диаметром < 76 мм;
  • 200 штук большего диаметра.

Такими пакетами перевозятся готовые изделия

В соответствии с ГОСТ 32528-2013 пункт 6.1, трубы одной партии должны быть:

  • одного номинального размера по диаметру, толщине стенки;
  • изделия должны быть изготовлены из одной марки стали с одинаковым химическим составом;
  • сопровождаться паспортом качества и биркой на каждый пакет.

Маркировка горячедеформированных труб должна соответствовать ГОСТ. Пример маркировки: 102*12*6000 — Б — 40Х ГОСТ 32528-2013. Расшифровка:

  • труба с наружным диаметром 102 мм;
  • толщина стенки 12 мм;
  • длина 6 метров с повышенной точностью геометрических характеристик;
  • марка стали 40Х;
  • изготовлена по требованиям группы Б ГОСТ 32528-2013.

Кроме того, указывается предприятие-изготовитель и реквизиты получателя.

Такая бирка прикрепляется к каждому пакету

Производители, стоимость

продукции

На территории России налажено производство горячедеформированных бесшовных труб у таких ведущих предприятий, как:

  • ТЗ «Профиль-Акрас»;
  • Альметьевский ТЗ;
  • «Азовсталь»;
  • ГК «Демидов»;
  • Череповецкий ЧТПЗ;
  • Челябинский ЧТПЗ;
  • Первоуральский ПНТЗ и др.

Ниже приводятся номинальные цены на наиболее востребованные общедоступные виды

продукции

по состоянию на ноябрь 2019 года.

Диаметр

продукции

Толщина

стенки

Марка

стали

Вес

1 п/метра

Цена за

1 метр

38 4 Ст 20 3,5 605
60 6 Ст 20 7,99 862
73 8 Ст 20 12,82 1346
89 7 Ст 20 14,16 1400
102 8 Ст 20 18,55 1843
114 10 Ст 20 25,65 2262
146 14 Ст 20 45,57 3535

Области применения

Сортамент, предлагаемый изготовителями как общедоступный, подразделяется по назначению к применению на 6 классов:

  1. Обычный прокат для ограждений, опор, отводных линий водоснабжения.
  2. Прокат из углеродистых сталей предназначенный для сетевых и магистральных трубопроводов.
  3. Прокат, применяемый для устройства систем, работающих под большим давлением.
  4. Изделия для нефтяной и газовой промышленности. Это обсадные колонны, бурильные трубы. Изделия марки «К» из стали 37Г2С выдерживают внутреннее давление до 400 атм, применяются при гидроразрыве пластов.
  5. Прокат для изготовления высокопрочных конструкций.
  6. Изготавливаются детали колец, цилиндров, ответственных узлов механизмов.

Горячедеформированные изделия выпускают и нержавеющими из низколегированной стали

Горячедеформированные бесшовные трубы, не смотря на высокую стоимость, находят применение во многих отраслях промышленности, где требуется максимальная прочность изготавливаемых конструкций, работа под давлением или агрессивной среде.

Несмотря на растущую популярность полимерных трубных изделий, толстостенные стальные бесшовные трубы по-прежнему находят широкое применение. В первую очередь, такие трубы незаменимы в системах, предназначенных для перемещения больших объемов газообразных или жидких сред под давлением.

Особенности и назначение

Бесшовные толстостенные трубы – особая разновидность трубного материала, изготавливаемого промышленным способом, горячим или холодным прокатом. Для изготовления используются определенные марки стали (черной, нержавеющей, иногда с примесями цветных металлов), что позволяет успешно применять их в различных областях народного хозяйства, вплоть до самолетостроения и химической промышленности.

Основные преимущества стальных бесшовных изделий таковы:

  • Высокие показатели прочности на разрыв.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Малое тепловое расширение материала.
  • Стойкость к воздействию большинства химически активных сред.
  • Длительный срок службы, исчисляемый десятками лет.

Изготовление толстостенных труб

В отличие от электросварных аналогов, где заготовка производится путем сворачивания в цилиндр плоского металлического листа заданной толщины, исходным материалом для изготовления бесшовной трубы служит монолитная стальная заготовка цилиндрической формы. На промышленных предприятиях используется две технологии, способные превратить металлическую штангу в полое изделие необходимого сечения и протяженности:

Горячая деформация

Используется преимущественно при производстве изделий толстостенного формата.

Последовательность изготовления здесь включает следующие этапы:

  • Стальная массивная штанга цилиндрической формы помещается в печь и разогревается до фиксированной температуры, при которой стальной сплав делается мягким и пластичным, но еще не обладает текучестью.
  • Разогретая заготовка попадает на мощный прошивной пресс, который превращает монолитную болванку в полый цилиндр. Специалисты называют его гильзой. Внешне она уже похожа на готовую трубу, но пока не обладает идеальной формой и необходимыми размерами.
  • Последовательно проходя через группы вальцов, раскатывающих и вытягивающих металл, заготовка приобретает заданные габариты: длину, диаметр и толщину стенок.
  • Далее, изделие остужается и подвергается финальной калибровке, после чего разделывается на отрезки необходимой длины и отправляется на склад.

Процедура изготовления регламентируется ГОСТ 8732-78. Метод горячей деформации плохо подходит для производства тонкостенных изделий, поскольку дает недостаточно высокое качество поверхности материала и более высокую погрешность по толщине стенок.

Холодная деформация

Отличие этой технологии заключается в том, что раскаленная заготовка остужается сразу после прошивочного пресса, и через формовочные вальцы пропускается уже холодной. Затем, перед финальной калибровкой труба вновь разогревается и остужается, чтобы убрать из металла области внутренних напряжений, сделать его более пластичным и податливым. Все этапы изготовления труб способом холодной деформации регламентируются ГОСТ 8734-75.

Обратите внимание! Если не подвергнуть трубу отжигу, в местах накопления внутренних напряжений металла со временем могут проявиться деформации. ГОСТ прописывает отжиг в качестве необходимой процедуры, хотя некоторые заказчики для удешевления

продукции

предпочитают отказываться от этого этапа.

Обе технологии позволяют получать изделия с неизменным показателем толщины стенок на всей протяженности, способные работать в условиях колоссальных показателей давления. Каждое готовое изделие обязательно проходит тестовые испытания, где его тщательно проверяют на изгиб, сплющивание, оценивают химический состав металла и способность успешно работать с агрессивными средами.

Виды

По требованиям к качеству и техническим параметрам трубы подразделяются на 4 категории:

  • Группа Б. Изделия производятся из стандартного стального сплава и на всех этапах производства в обязательном порядке подвергаются контролю.
  • Группа В. Изделия дополнительно подвергаются термической закалке.
  • Группа Д. Дополнительно проходят гидравлические испытания.
  • Группа Е. Процедура изготовления данных изделий не предполагает какие-либо способы закалки.

Принадлежность изделия к той или иной категории непременно указывается на маркировке.

Обратите внимание! Изделия также различают по форме поперечного сечения. Трубы могут быть круглыми, овальными, иметь форму правильного многоугольника. Профильные изделия чаще находят применение в строительстве, как надежные и долговечные элементы различных опорных конструкций.

Размеры и характерные особенности

Горячедеформированные изделия имеют диаметр от 20 до 550 мм с толщиной стенок 2,5-75 мм. Минимальная протяженность отрезка трубы составляет 4 м, максимальная – 12,5 м, допустимая погрешность размеров – 5 мм. Еще один важный показатель – предельная величина изгиба. Для труб с толщиной стенок 20 мм и менее, изгиб не должен превышать 1,5 мм на один погонный метр длины, для толщины стенки от 20 до 30 мм – не более 2 мм, свыше 30 мм – 4 мм.

Холоднодеформированные трубы обладают меньшим сортаментом. Толщина стенок здесь варьируется от 0,3 до 24 мм, внешнее сечение – от 5 до 240 мм.

Принадлежность трубы к тонко- или толстостенной разновидности определяется путем высчитывания коэффициента, показывающего отношение диаметра к толщине стенки. Когда расчетное значение входит в диапазон 6-12,5 – изделие причисляется к толстостенным. Свыше 12,5 – к тонкостенным. Изделия с коэффициентом ниже 6 считаются уже особо толстостенными. Они чрезвычайно дороги в производстве и изготавливаются только под заказ.

Обратите внимание! При определении стоимости партии трубного материала, цена может указываться за тонну, либо за погонный метр изделия.

Где применяются толстостенные трубы

Сфера использования трубного материала определяется, в первую очередь, такими эксплуатационными качествами: колоссальной прочностью на разрыв, отсутствием шва, минимальной вероятностью появления протечек.

Толстостенные бесшовные трубы часто находят применение в таких областях человеческой деятельности:

  • Энергетика. Часто используются в системах теплоснабжения, в частности для устройства теплосъемных элементов в котлах, внутри которых создается огромное давление пара, а снаружи воздействуют сверхвысокие температуры работающей топки.
  • Нефте- и газодобыча. Скважины здесь часто достигают сотен метров в длину, а сами трубы подвержены не только высокому и переменчивому давлению рабочих сред, но и периодическим подвижкам грунта. Бесшовные толстостенные изделия подходят здесь наилучшим образом.
  • Оборонная и химическая промышленность. Здесь ценится не только высокая прочность на разрыв, но и герметичность, без которой не обойтись на опасных химических производствах.
  • Авиация, судовая промышленность, автомобилестроение. Здесь высоко ценится сочетание сравнительно малого веса трубы с прочностными показателями.
  • Гидравлические системы. Эксплуатируются с огромными показателями давления, которое не всегда способны выдерживать иные типы трубопроката.

Особенности монтажа

Некоторые особенности монтажа связаны с толщиной стенок изделий. Так, особо тонкостенные бесшовные трубы соединяются только газовой сваркой. Резьбовое соединение здесь сделать не всегда возможно (резьба сильно ослабит тонкую стенку, а то и вовсе прорежет ее насквозь), а электросварной шов будет быстро прогорать от высокотемпературных воздействий.

Толстостенные изделия можно варить только после снятия фаски. В противном случае, толщина шва окажется несопоставимой с толщиной стенки, что негативно скажется на прочности соединения. Газовая сварка здесь не подойдет, поскольку даже очень мощная горелка вряд ли сможет прогреть толстый слой стали на необходимую глубину. Разрешается использовать только электросварку с толстыми электродами (не меньше четверки).

Толстые металлические стенки и отсутствие продольного шва позволяют использовать резьбовые соединения. Также, монтаж трубопроводной трассы часто проводится с применением соединительных муфт.

RU
ENG

Продажа труб специального назначения

Бесшовные трубы – это специальная разновидность трубопроката, изготавливаемого холоднодеформированным или горячедеформированным методом из сплавов стали разных марок. Бесшовные толстостенные трубы обеспечивают качественную подачу жидкости или газа в трубопроводной системе. Однородность металла по стенкам и отсутствие сварочного шва позволяют бесшовным трубам выдерживать повышенные, в отличие от сварных труб, давления рабочих сред, а относительно небольшая стоимость производства открывает путь к их широкому использованию практически в любой промышленной сфере.

Основные характеристики толстостенных труб

Невзирая на то, что современные сети коммуникаций сейчас сооружают из полимерных трубопроводов, стальные толстостенные трубы также пользуются огромной популярностью. Благодаря высокой прочности бесшовная труба используется

для подачи жидкости под высоким давлением

. Эти изделия делаются из стали высокого качества, поэтому применяются при изготовлении деталей для судов и машин.

Сталь устойчива к негативному воздействию химических веществ и коррозии. Химический состав сплава, используемый для изготовления толстостенных изделий, выбирается с учетом технических требований, регламентируемыми нормами ГОСТ. Также бесшовная труба с толстыми стенками может быть изготовлена с добавлением цветных металлов.

Сортамент готового трубопроката происходит по разным признакам. При этом учитываются следующие характеристики:

  • толщина стен;
  • метод изготовления;
  • форма сечения;
  • общий размер готового изделия;
  • сфера использования.

С учетом размеров ГОСТ, толстостенная труба может иметь длину 0,5-12 метров. Сечение – многоугольное, круглое или овальное. При устройстве трубопровода отдельные элементы крепятся друг с другом с помощью муфт.

Основные группы толстостенных труб, их классификация

Бесшовную трубу с толстыми стенками характеризует определенное соотношение наружного диаметра к заданной толщине стенок. Данный показатель колеблется в диапазоне 6-12,5 миллиметров. Если показатель менее 6 мм, то труба считается как особо толстостенная. С учетом технических характеристик трубопрокат имеет на 4 группы:

  • «Б»;
  • «В»;
  • «Е»;
  • «Д».

Бесшовная толстостенная труба группы «Б» изготавливается из стального сплава с нормальным химическим составом. На последнем этапе изготовления готовые изделия подвергаются жесткому контролю качества и лишь затем попадают к заказчику. Все профили из категории «В» предварительно проходят термообработку. Изделия категории «Е» не подвержены закалке. Особенность категории «Д» – на последнем этапе изготовления изделия подвергаются гидравлическому тестированию.

При выборе

продукции

нужно учитывать сферу дальнейшего использования. Все изделия имеют невысокий коэффициент расширения, подвергаются процедуре обработки антикоррозийным составом, а также отличаются высокой стойкостью к перепадам температур.

Сфера использования толстостенных труб

Стальные толстостенные трубы используются в таких областях промышленности:

  • сооружение гидравлических систем;
  • добыча газа и нефти;
  • энергетическое производство;
  • химическая промышленность;
  • авиа- и судостроение.

Сооружение гидравлических систем

Отдельные части гидравлических систем работают при максимально повышенном давлении. Толстостенные бесшовные стальные трубы имеют большой запас ресурсов и прочности, потому изделия – неизменный атрибут гидравлических инструментов, агрегатов, станков. Гидравлику применяют в определенных узлах подъемных механизмов, автомобилей, при изготовлении инструмента, в станкостроении, вооружении и военной технике.

Добыча газа и нефти

При бурении скважин на большой глубине появляется необходимость в надежных и качественных материалах для обсадки. Потому толстостенные трубы из стали – это незаменимое изделие для нефтедобывающей промышленности. Небольшие размеры трубопровода обеспечивают качественную работу буровой установки даже во время сдвигов подземной почвы. Высокая прочность может выдержать давление пород.

Энергетическое производство

Для теплообменников огромное значение имеет возможность работы вне зависимости от высоких температур окружающей среды и внутреннего повышенного давления. Использование стальной бесшовной трубы с толстыми стенками отлично решает вопрос бесперебойной эксплуатации устройств в условиях высоких агрессивных нагрузок.

Химическая отрасль

В химической отрасли активно применяют толстостенные бесшовные трубы. Они выдерживают повышенное давление, обеспечивают безопасное перемещение токсичных и ядовитых веществ, не допускают утечку агрессивных жидкостей и газов. Трубы с толстой стенкой в химической промышленности – это элементы медицинских инструментов и лабораторного оборудования.

Авиастроение и судостроение

Стальная толстостенная труба в авиастроении и судостроении дает возможность свести к минимуму конечные весовые показатели различных элементов. Главной задачей авиаконструкторов является уменьшение веса аппаратов для повышения аэродинамических свойств техники, надежность всех систем самолета и безопасность полетов. Материалы обязаны иметь высокие эксплуатационные свойства вместе с малым весом. Бесшовные стальные трубы соответствуют всем этим требованиям, потому широко используются в авиастроении и судостроении.

Нормативные документы и стандарты

Процесс производства толстостенных стальных труб регламентируется необходимыми нормативами. Требования к методу изготовления, размерам, виду четко указаны в государственных стандартах. С учетом от способа изготовления используют различные стандарты.

Горячедеформированные трубы из стали ГОСТ-8732 78

Данный документ является главным для изготовления горячедеформированных стальных толстостенных труб бесшовного типа. Согласно этому ГОСТ, диаметр готовых изделий колеблется в диапазоне 20-550 миллиметров. При этом толщина стен изделия не меньше 2,5 миллиметров, но

не больше 75 миллиметров

. Размеры могут быть немерными или мерными. Максимальный размер длины отдельного элемента может быть 12,5 метров. Допуск на резку – не больше 5 миллиметров.

При определении нужного диаметра следят, чтобы эта величина соответствовала требуемому техническому заданию. Превышение величины выше допустимых пределов по ГОСТ запрещается.

Возможная величина изгиба будет зависеть от толщины стен трубопроката. Если эта величина составляет меньше 20 миллиметров, то размер изгиба – не больше 1,5 миллиметров. При толщине стен изделия от 30 миллиметров возможная величина изгиба — до 2 миллиметров.

Холодное деформирование стальных труб ГОСТ-8734 75

Это главный документ при изготовлении способом холодного деформирования. Согласно этому документу, толщина стенок готового изделия колеблется в диапазоне 0,3-24 миллиметров при диаметре 5-240 миллиметров. Если толщина и диаметр не соответствуют этим размерам, то изготовление таких изделий происходит после предварительного уточнения всех технических условий между заказчиком и производителем. Для труб, толщина стен которых колеблется в диапазоне 4-8 миллиметров, возможно увеличение размера на 1 миллиметр (на один метр длины).

Профиля во время изготовления подвержены отжигу. Это обязательный процесс для толстостенных труб согласно ГОСТ, но заказчик, если потребуется, может отказаться от этой обработки.

Метод изготовления толстостенных стальных бесшовных труб

Во время изготовления сварных изделий применяется специальная плоская заготовка, она изгибается по окружности и создает тело изделия. В варианте с бесшовным изделием в роли заготовки применяется цельная деталь цилиндрической формы. Изделия изготавливают несколькими методами.

Способ горячего деформирования

Способ горячего деформирования имеет определенные особенности. Метод изготовления:

  • Подготовка заготовки.
  • Разогрев материала.
  • Придание нужной формы заготовке.
  • Быстрое охлаждение.
  • Калибровка.
  • Порезка.

На начальном этапе заготовку разогревают до температуры, которая превышает порог кристаллизации стали. В итоге деталь становится эластичной, но не растекается. Затем заготовка проходит на прошивочный пресс, на котором из раскаленного металла сознают полый цилиндр.

Во время горячей деформации будущему изделию придают нужную форму и задают необходимую толщину стенок. После заготовку быстро опускают в воду для остывания. Перемещаясь через ряд вальцов, труба подвергается калибровке. Обрезают изделие согласно пожеланиям заказчика, но учитывая правила ГОСТ.

Способ холодного деформирования

Этот способ имеет ряд отличий от горячего метода изготовления. Главное из них состоит в том, что охлаждение изделия происходит после прохождения калибровки, а предварительная калибровка делается в охлажденном состоянии. Перед последней прогонкой через вальцы заготовка не подвержена отжигу. Это убирает внутреннее напряжение в металле, он становится максимально вязким и эластичным.

Особенности соединения

Довольно толстые стенки изделий дают возможность использовать резьбовое соединение. Процедура нарезания резьбы происходит легче по причине отсутствия сварочного стыка.

Во время сварки толстостенных стальных труб желательно заранее разделить края. Также обязательно нужно сделать фаску. Иначе качество сварочного соединения будет некачественным.

Соединение толстостенных труб с применением инверторного сварочного агрегата является максимально крепким. Причем следят, чтобы диаметр электрода был не меньше 4 миллиметров. Стальные бесшовные толстостенные трубы имеют отличные эксплуатационные показатели и обеспечивают эффективную работу любой системы. Потому эти изделия широко применяются в разных сферах промышленного производства.

  • Автор: Виталий Данилович Орлов
  • Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)