Бесшовная труба способ производства

Процесс производства бесшовной трубы

Технология промышленного производства бесшовной трубы невероятно сложна и трудоемка. Каждый этап требует огромных затрат энергии и материалов.

Такие трубы часто используются для транспортировки стерильных сред, например молока, поэтому к их изготовлению предъявляются самые строгие требования.

Основное конкурентное преимущество бесшовных труб — отсутствие сварных швов, являющихся самым уязвимым местом любой сварной трубы. По этому к процедуре соединения предъявляются высокие требования надежности.Описание способа горячекатаного прокатаНержавеющий металл должен быть очищен от посторонних примесей, а сам процесс производства — тщательно контролироваться на всех этапах:Металлическая заготовка из легированной стали разогревается до определённой температуры в печи1250—1300°С .Нагретая докрасна, она подается на прессовально-прошивочный стан, где гигантское шило «пуансон «из специального состава, пронизывает заготовку насквозь, с напылением смазки на пуансон. (Рис.1)

После этого будущая труба раскатывается валиками до заданной длины, с требуемыми показателями толщины стенок, наружного и внутреннего диаметра.Готовый элемент остывает и подвергается конечной калибровке в специальной емкости.

Заключительный этап — подготовка отрезков необходимой длины и маркировка готовых к продаже изделий.Некоторые марки бесшовных стальных труб подвергаются особой процедуре дополнительной закалки. Изделие нагревается, после чего быстро охлаждается. Повторенная несколько раз, процедура перестраивает молекулярную решетку стали, сообщая ей новые свойства.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/UzqeZdHV9Sc

Для производства бесшовных труб из нержавеющей стали применяются следующие марки стали:

12Х18Н10Т. Наиболее устойчива к коррозии, используется чаще других. Легирующие добавки: никель, титан и хром. Хром усиливает антикоррозийные свойства, титан усиливает прочность, никель сообщает сплаву необходимую пластичность.

10Х17Н13М2Т. Отлично подходит для транспортировки химикатов с высокой кислотностью. Главные потребители такой продукции — химические и медицинские предприятия, пищевые производства

06ХН28МДТ. Успешно эксплуатируется в нефтехимической и металлургической отраслях.

10Х23Н18. Высоколегированный сорт стали, обладающий повышенной устойчивостью к большим температурам и воздействию открытого огня. Трубы из такой стали находят применение в строительстве камер для сжигания топлива, высокотемпературных котлов. Легко выдерживают продолжительное воздействие температур до 1100 °C.

Рис. 1 Схема прошивки заготовки пуансоном

Схема работы стана © mv-steel.ru

Технические характеристикиБесшовные трубы из нержавеющей стали выгодно отличаются показателями прочности и устойчивости к образованию ржавчины. Отсутствие сварных швов гарантированно защищает изделия от околошовной коррозии.

В сравнении с электросварными аналогами можно выделить ряд преимуществ:Труба не имеет сварного шва — самого слабого участка изделия.Имеет одинаковую прочность на всем протяжении.Помимо этого, такие трубы эффективно эксплуатируются при высоких показателях давления носителя, и способны противостоять разрушительным внешним воздействиям. Это дает возможность использовать их в условиях повышенной влажности, высоких и низких температур окружающей среды. Пороговое значение температуры для простого носителя составляет 800 °C, для агрессивных химикатов — 350 °C.

Из прочих важных характеристик можно отметить:

Сопротивление материала на разрыв — не менее 529 Н/кв.мм.Показатель относительного удлинения — не менее 40%.Содержание серы в стали не — менее 0,02%.

Допустимая кривизна изделий также жестко регламентирована и не должна превышать следующих значений:

Трубы с толщиной стенок свыше 0,5 мм — 1 мм на 1 м длины.Изделия с толщиной стенок менее 0,5 мм и сечением свыше 15 мм — 2 мм на 1 м длины.

Виды бесшовных труб

В зависимости от технологии производства, промышленность предлагает потребителям два типа изделий: горячекатаные и холоднокатаные трубы.

Можно также встретить термин горячепрессованные или горячедеформированные. Выпускаются по ГОСТ 9940-81. Технология горячей прокатки не позволяет делать трубы малых диаметров. Кроме того, в этом случае не всегда удается получить идеально гладкую поверхность трубы и гарантировать точность размеров.

Иначе — холоднотянутые или холоднодеформированные. Их производство регламентируется ГОСТ 9941-81. От горячекатаных отличаются, в первую очередь, меньшим сечением и тонкими стенками. Поверхность труб при таком способе производства более гладкая. При выпуске изделий с отличным от круглого типом сечения (прямоугольник, звезда, овал, шестигранник ) используется только метод холодной деформации.

Толстостенные и тонкостенные трубы

Другой критерий — толщина стенки изделия. Этот показатель во многом определяет сферу применения трубного материала. Разделяют толстостенные и тонкостенные стальные трубы:

Горячекатаная бесшовная труба имеет диаметр 28-426 мм, при толщине стенки — 3-40 мм.Холодный прокат допускает производство труб диаметром 0,3-450 мм с толщиной стенок 0,06-12 мм.

Резка труб осуществляется под прямым углом. Область спила в обязательном порядке зачищается от неровностей и заусенцев. Поверхность изделия должна иметь однородную структуру, без трещин, вмятин или закатов.

Источник

Как делают трубы: особенности производства бесшовных труб

Бесшовные трубы — это разновидность металлопроката, технология производства которого предусматривает отсутствие каких-либо швов по всей длине изделий. Такие детали не содержат и других соединений. Такие сплошные заготовки изготавливаются на специальных прокатных станках. Поэтому производственный процесс получил название «прокатка».

Бесшовные трубы производят методами холодной и горячей прокатки на специальных станках

Особенности бесшовных изделий

Бесшовные трубы являются цельными изделиями и не содержат швов, а также других соединений. В первую очередь в зависимости от технологии производства бесшовные трубы подразделяются на два вида:

Также существуют цельнотянутые детали, которые относятся к особой группе бесшовного металлопроката. Такие изделия отличаются тем, что имеют толстые стенки.

Изделия, которые имеют шов, в свою очередь, выполняются с помощью двух основных методов:

• сварка (заготовка сваривается по спирали);
• фальцовка (согнутый лист закрепляется продольно специальным фальцем).

Полезная информация! Бесшовные трубы отличаются высокими прочностными характеристиками, поэтому их, как правило, используют в коммуникациях с высокими показателями давления.

Материалом для таких деталей в большинстве случаев выступает сталь. Это связано с тем, что этот материал обладает высокой прочностью. Рассмотрим и другие достоинства этих изделий:

• высокий коэффициент теплопроводности;
• низкий показатель линейного расширения;
• антикоррозийная стойкость толстостенной продукции.

Бесшовные трубы отличаются более высокой стоимостью по сравнению со сварными

К основным недостаткам таких изделий можно отнести:

• высокая стоимость;
• сложный монтаж.

Для того, чтобы проложить коммуникацию из таких труб, важен правильный расчёт основных параметров. К ним можно отнести показатели сечения труб и толщину их стенок.

Эксплуатационная сфера

Бесшовные трубы используются в ответственных конструкциях, которые работают под высоким давлением. Для транспортировки токсичных веществ применяются преимущественно горячекатаные бесшовные изделия.

Кроме этого, изделия, выполненные методом горячей прокатки, широко эксплуатируются в автомобилестроении, авиации и т. д. А также используются для транспортировки агрессивных химических веществ и нефти (химическая и нефтяная отрасли).

Использование таких деталей также востребовано в коммунальной сфере. Из них монтируются различные хозяйственные коммуникации, которые осуществляют транспортировку горячей воды, холодной воды, газа, а также отвод стоков (канализационная система).

В угледобывающей сфере такие изделия используются для отвода пара и других продуктов от оборудования. Кроме этого, сплошные трубы используются в оборонной промышленности, кораблестроении, металлургии. Обширность эксплуатации бесшовных изделий объясняется их высокой надёжностью. Из них выполняются довольно сложные, с конструктивной точки зрения, коммуникации, которые используются в тяжелых областях производства.

Из бесшовных труб монтируют магистрали, работающие в особых условиях

Технология изготовления бесшовных труб с помощью горячей прокатки

Как делают бесшовную трубу с помощью метода горячей прокатки? Этот процесс сопровождается большими финансовыми расходами, поэтому стоимость таких изделий также является довольно большой. Рассмотрим поэтапно производство бесшовных труб, посредством наиболее популярного метода — горячей прокатки:

1. На первом этапе происходит подготовительная работа. Заготовка подготавливается к последующей обработке. Заготовка является полым элементом, который имеет определённые показатели сечения и длины. Изготовление такой заготовки происходит из особого вида стали. Перед прокаткой этого первичного элемента, его нагревают до высоких температур (1180–1200 °C).
2. На втором этапе выполняется формирование гильзы. Гильзу получают с помощью специального высокомощного сверла, которое пробуривает в заготовке отверстие определённых размеров. После завершения процесса деталь уже напоминает трубу, однако, не является окончательным продуктом.
3. И, наконец, на третьем этапе происходит основной процесс — прокатка. Прокатка включает в себя ряд процессов: гильзу помещают на специальные прокатные станки, в состав которых входит несколько валиков, далее расположенная между двумя валиками гильза постепенно вытягивается в одном из направлений. Элементом контроля диаметра будущей трубы выступает специальный ограничительный элемент.

Обратите внимание! Для того, чтобы готовая труба соответствовала необходимым параметрам, вышеперечисленные манипуляции проводятся несколько раз, до получения нужного изделия.

А также стоит отметить, что производство бесшовных труб — сложный процесс, который требует соблюдения всех технических норм и правил безопасности. Производство бесшовного металлопроката выполняется только на специальных предприятиях, оснащённых всем необходимым для этого оборудованием.

Горячекатаные трубы производятся по достаточно сложной технологии, требующей особого контроля

Технология производства бесшовных труб с помощью метода холодной прокатки

Холоднокатаные изделия отличаются высокими прочностными характеристиками, а также имеют идеально гладкую поверхность, что является очень важным фактором для различных коммуникаций.

Как делают трубы с помощью холодной прокатки? Рассмотрим поэтапно этот процесс:

1. В первую очередь заготовка проходит комплекс мер по очистке. К таким мерам можно отнести:

• очистка с помощью химических веществ;
• протравливание.

Помимо этого, стоит отметить, что нередко заготовка обрабатывается фосфатами или медью, что повышает её прочностные характеристики. Впоследствии такие изделия имеют хорошую резистентность к деформации.

1. Затем с помощью валиков происходит формирование круглого сечения. Стоит отметить, что угол поворота валиков может меняться, что, в свою очередь, влечёт смену калибра трубы.
2. При выполнении круглого калибра трубы, обладающей большим диаметром, проводится дополнительная процедура — сжатие.

Холодная прокатка осуществляется при помощи вальцовочного станка

В случае необходимости уменьшения показателя сечения изделия, процесс повторяется, после чего необходимым условием является проведение дополнительных процедур — протравки и промывки.

Разновидности трубных изделий без швов

Бесшовные или литые изделия в первую очередь классифицируются по длине и бывают:

По ГОСТу существует чёткое подразделение бесшовных труб по размерам. Например, показатели сечения горячекатаных бесшовных изделий варьируются от 25 до 700 мм, а толщина их стенок может быть от 2,5 до 75 мм. Длина немерных деталей колеблется от 4 до 12 м. Холоднотянутые изделия имеют показатели сечения от 8 до 450 мм и толщину стенки — 20 мм. Длина холоднотянутых бесшовных деталей колеблется в пределах от 4,5 до 9 м.

Обратите внимание! Цельнотянутые трубы подразделяются на 4 основные категории, каждая из которых, в свою очередь, имеет по 4 подгруппы.

Цельнотянутые детали считаются наиболее надёжными, так как обладают самыми высокими прочностными характеристиками и выпускаются из литых заготовок. В процессе изготовления цельнотянутой трубы в монолитной заготовке выполняется отверстие, имеющее необходимые показатели сечения. Стоит также отметить, что в случае с цельнотянутыми стальными изделиями толщина их стенок составляет — 6–13 мм.

Кроме этого, все бесшовные изделия классифицируются в зависимости от марки стали. На сегодняшний день существует около 10 марок стали, из которых разрешено производить бесшовный металлопрокат.

Источник

Бесшовные трубы: назначение, особенности производства, ограничения в использовании

Сортамент и классификация стальных бесшовных труб столь обширны, что в них легко запутаться. При этом, чтобы правильно подобрать прокат для конкретных задач производства, необходимо разбираться в основах: знать технологии производства, назначение изделий и ограничения в применении. Иначе бюджет может быть израсходован неэффективно. Тем более что бесшовная труба стоит дороже аналогов со швами из-за более высокой прочности. Об этом и многом другом расскажем в статье.

Производство бесшовных труб – сложный процесс. Но это оправдано их характеристиками

Технологии производства бесшовных труб

Бесшовные трубы производят двумя способами – при помощи горячей прокатки и холодной прокатки. Обе технологии сложны и сопряжены с большими расходами. Это одна из причин, по которой стальные бесшовные трубы стоят достаточно дорого. Изделие не сразу попадает в прокатный стан. В начале требуется создать заготовку. Для холодной и горячей прокатки их изготавливают одинаково. Для этого используют следующие методы:

Далее технологии различаются. Горячая прокатка состоит из следующих этапов:

1. Подготовки. Заготовку нагревают до температуры 1180–1200 °С.
2. Создания гильзы. При помощи специального грибовидного сверла в осевой части заготовки проделывается крупное отверстие. Теперь изделие становится больше похоже на трубу. После гильза направляется на обкатный стан.
3. Собственно прокатки. Здесь внутренняя и внешняя стенки изделия зажимаются между двумя вращающимися валиками. Так подгоняются диаметр и толщина стенок. Чтобы отрегулировать эти параметры до нужных значений, на прокатном стане установлен специальный ограничитель.

Чтобы подогнать бесшовную трубу под сортамент, указанный цикл повторяется несколько раз до достижения идеального результата.

Холоднокатаный прокат отличается особенно гладкой поверхностью. Кроме того, деформирование заготовки здесь происходит без применения высоких температур. Поэтому технология состоит из следующих этапов:

1. Обработки. Для холодной прокатки заготовки выбираются с особой тщательностью. Затем их обжигают, протравливают с помощью кислоты. Далее нужно убрать с поверхности следы этих процессов. Для этого заготовку обрабатывают щелочью. И только затем она проходит фосфатирование или омеднение. Это нужно, чтобы повысить прочность.
2. Формирования сечения. Стенки трубы зажимаются между двумя вращающимися валиками. Так подгоняется толщина стенок и диаметр. Последний меняют при помощи изменения угла наклона валиков.
3. Обжатия. Для него меняется направление движения трубы и валков. Так фиксируются достигнутые параметры изделия.

Этот цикл также полностью повторяется несколько раз до достижения заданных показателей. Если необходимо произвести тонкостенные изделия, заготовку снова протравливают и отжигают.

Назначение бесшовных стальных труб

Бесшовные трубы из-за своей впечатляющей прочности и устойчивости к различным нагрузкам применяются практически во всех отраслях промышленности. Например, они востребованы при добыче полезных ископаемых, в частности, нефти и газа, для транспортировки этих веществ на большие расстояния. Трубы применяются и в конструкции бурильных установок. В угольной промышленности с их помощью выводится лишний пар под давлением. Во всех этих вариантах применяются горячекатаные трубы, отличающиеся высокой прочностью. Во всех областях машиностроения без них также не обойтись. Трубы используются в конструкции самолетов, автомобилей, кораблей, станков, в военной промышленности. Главной причиной широкого использования этого вида металлопроката является беспрецедентная среди аналогов устойчивость к внутреннему давлению.

Для таких трубопроводов выбирают только бесшовные трубы благодаря их прочности

В зависимости от назначения бесшовные стальные трубы делятся на 6 классов:

• 1 класс. Такие трубы рассчитаны на прокладку ирригационных систем, электрических линий, а также транспортировку газообразных смесей и различных жидкостей. Также из такого проката можно собирать ограждения, строительные леса и другие подобные конструкции.
• 2 класс. Это прокат для магистральных трубопроводов, по которым могут идти вода, нефть, газ, твердые тела, топливо и нефтепродукты.
• 3 класс. Такие трубы применяются в средах с высокими нагрузками давления и температур.
• 4 класс. Изделия используются в нефтедобывающей промышленности в качестве вспомогательных элементов, частей бурильных и обсадных конструкций.
• 5 класс. Это трубопрокат, который используется в качестве элементов конструкций мачт, вышек, кранов или опор. Также из таких труб делают части мебели.
• 6 класс. Трубы для различных отраслей машиностроения. Их применяют для изготовления цилиндров, поршней, подшипников. Также из них делают резервуары для больших нагрузок давления и кольца валов.

Такое деление значительно облегчает выбор трубопровода для конкретного производства. Но все же, чтобы купить бесшовные трубы, лучше обратиться за консультацией к специалистам. В большинстве случаев это поможет сэкономить время.

Ограничения в применении бесшовных стальных труб

Еще одним условием грамотной покупки партии труб является знание некоторых лимитов в их использовании:

• Трубопроводы с холодной водой в многоквартирных домах. Допустимый диаметр – до 150 мм.
• Горячее водоснабжение и отопление на промышленных объектах и в жилых домах. Наружный диаметр должен быть от 40 до 50 мм.
• Магистральные нефтегазовые трубопроводы. Могут использоваться трубы диаметром от 1020 мм и более.
• Гидравлические системы автомобилей и дорожной техники. Здесь все зависит от количества жидкости. Диаметр трубы может варьироваться от 8 до 50 мм.
• Химическая и нефтегазовая промышленность. Для внутренней передачи жидкостей подойдут трубы до 273 мм.
• В строительстве для забивки опорных конструкций мостов, фундаментов, свай подойдет прокат диаметров от 650 мм.
• Допустимый диаметр канализационных труб может варьироваться от 530 до 1020 мм.
• Для подачи воды в городских котельных или подвода отопления к дому применяются изделия диаметром до 325 мм.

Чтобы правильно рассчитать стоимость стальной бесшовной трубы, лучше обратиться за консультацией к продавцу. Менеджеры уточнят цену доставки и учтут скидки, если таковые имеются.

Источник