Стальные сварные трубы по способу их изготовления бывают

Классификация стальных труб по форме и способам производства

Несмотря на появление большого количества полимерных и композитных материалов в современной промышленности, металлические изделия по-прежнему являются неотъемлемой частью любого производства. Одной из таких позиций являются стальные трубы различного диаметра и профиля.

Классификация стальных труб

Трубные изделия здесь могут отличаться по составу металла, покрытия, механическим свойствам, но общая классификация основывается на способе производства.

Сварные стальные трубы

Для изготовления таких изделий применяется листовое железо, которому придается определенный радиус изгиба, а торцевые поверхности свариваются между собой. В зависимости от требуемого диаметра используется один или несколько листов материала. Сварка осуществляется электродуговым, газовым, газоэлектрическим или др. способами.

Бесшовные трубные изделия

Для производства таких изделий используется металлическая заготовка, в холодном состоянии или предварительно разогретая до требуемой температуры. В болванке формируется отверстие, и она прокатывается через специальные валки до достижения необходимого диаметра и толщены стенок. Таким образом, получают горячекатаные или холоднокатаные стальные трубы. В отличие от предыдущего варианта они отличаются высокими прочностными характеристиками.

Классификация стальных труб по форме сечения

Круглы трубы

Как правило, используется для изготовления магистральных трубопроводов, по которым транспортируются различные рабочие среды. Широко применяются в коммунальном хозяйстве, частном строительстве, в нефтегазовой промышленности и других отраслях.

Профильные трубы

Имеют в своем сечении форму квадрата или прямоугольника. Основное назначение – элемент несущей конструкции в строительстве. Широко используются для производства рамных, ответственных изделий. Кратность размеров готовой продукции позволяет максимально сократить отходы. В отличие от круглых изделий, которые соединяются, как правило, сварным или резьбовым способом, монтаж конструкций можно осуществлять с применением различных крепежных метизов.

Общей для всех изделий является разделение на 6 классов, которые определяют механические свойства и сферы применения стальных труб.

Источник

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.

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.

Источник

Виды и классификация стальных труб

Сегодня на рынке представлен большой выбор стальных труб, применяемых в разных сферах жизни. Стальные трубы обладают прочностью, износоустойчивостью и длительным сроком эксплуатации. Именно поэтому сталь является лучшим материалом для изготовления труб.

Существует несколько подходов к классификаций труб. Например, по форме поперечного сечения они бывают круглыми, овальными, квадратными, прямоугольными, каплевидными и произвольных форм. По способу обработки торцов различают нарезные, конусообразные, высаженные по краю и трубы особой обработки.

При изготовлении трубы соединяют разными способами: бесшовным, с прямым и с спиралевидным швом. Различается и технология изготовления самой трубы. Она может быть деформированной, прессованной, кованной, катаной либо центробежно-литой. В зависимости от выбранного способа изготовления может применяться горячий или холодный температурный формовки.

Различаются трубы и по качеству обработки поверхности. Они бывают шлифованными, полированными, обточенными, а также оцинкованными для защиты от ржавчины. Также разделение труб происходит по области применения: для общих целей, специальные, магистральные, целевые, с особыми свойствами и из нержавеющей стали.

Выбирая трубу, необходимо учитывать марку стали, из которой она изготовлена. Специалисты различают несколько типов стали: кипящая, полуспокойная и спокойная. Самым низкокачественным материалом считается кипящая сталь. Из-за растворенных в ней пузырьков газа готовая труба может частично деформироваться. Спокойная сталь является очень качественной и надежной. Изделия из нее стоят дорого, однако в серьезных производствах она незаменима. Золотой серединой принято считать полуспокойную сталь, так как она обладает хорошими характеристиками и приемлемой ценой.

Классы труб

Трубы из стали принято делить на шесть классов:

• 1 класс. Трубы изготавливаются из углеродистой стали и называются стандартными и газовыми. Чаще всего их используют в обычных условиях, когда не нужно соблюдать специальные требования. Сферой их применения являются сооружение строительных лесов, опор, ограждений и ирригационных систем. Кроме того, они подходят для подачи жидких и газообразных веществ.
• 2 класс. Трубы этого класса также изготавливают из углеродистой стали. Их используют для подачи газа в магистральных трубопроводах. Также по ним можно передавать воду, нефть и продукты из нефти, топливо и даже твердые тела.
• 3 класс. Стальные трубы применяются для работ под давлением и при высоких температурах. Основными сферами использования являются ядерная техника, печи, котлы и нефтяные трубопроводы.
• 4 класс. Такие трубы входят в состав бурильных и вспомогательных комплексов. С их помощью проводятся разведки нефтяных месторождений.
• 5 класс. Основное предназначение труб – производство транспортного оборудования (авто- и вагоностроение). Также они используются в изготовлении таких стальных конструкций, как буровые вышки, мостовые краны, опоры и даже элементы мебели.
• 6 класс. Трубы используются в машиностроении. Из них делают поршневые насосы, цилиндры и другие детали автомобилей, которые работают под давлением.

Нередко готовые трубы дополнительно обрабатывают для улучшения их эксплуатационных свойств. Их подвергают дополнительной термической обработке, покрывают пластмассой, краской, цементом, а также специальными вкладышами из резины, базальта или стекла.

Виды труб

Трубы отличаются способом изготовления, формами и размерами. Наибольшим спросом на рынке пользуются следующие виды стальных труб:

• Оцинкованные;
• Профильные;
• Бесшовные;
• Водогазопроводные;
• Электросварные.

Оцинкованные трубы

Покрытие на основе цинка хорошо защищает стальные трубы от ржавчины. Такой тип труб чаще всего используют для сооружения трубопроводов, передачи холодной воды или для эксплуатации на открытом воздухе.

Существует 3 разновидности оцинкованных труб:

• Водогазопроводные. Их используют для водопроводов внутри зданий. Наиболее распространенными размерами являются Ду 15х 2,5 – Ду 50х3,5.
• Электросварные. Применяются для создания наружных водопроводов, а также в различных металлоконструкциях. Популярными являются диаметры от 20х1,5 до 219х6 мм.
• Профильные. Основной сферой применения являются изготовление металлоконструкций эксплуатируемых как внутри так и снаружи строений. Также их используют для защиты кабелей. Наиболее распространенные размеры – от 15х15х1,5 до 80х80х4 мм.

Как правило, оцинкованные трубы изготавливаются из прямошовных труб. В зависимости от типа трубы и ее дальнейшего применения выделяют способы производства:

• Горячее оцинкование. Производится уже для готовой трубы и является наиболее распространенным методом цинкования. Преимуществами такого способа являются относительно низкая стоимость процесса, быстрота и возможность обрабатывать трубы длиной до 12 метров. К минусам можно отнести неравномерность покрытия и возможное образование наплывов.
• Горячее оцинковка стальной ленты. Этот метод цинкования отлично подходит для труб с тонкими стенками. Рулон стали протягивают через раствор, а затем сушат. В результате можно добиться равномерного покрытия металла, прочного сцепления и маленькой толщины покрывающего слоя. Недостатком метода можно назвать необходимость дополнительной обработки сварного шва, который образовывается в процессе производства трубы. Также таким способом можно обрабатывать сталь толщиной 3 мм, что зачастую не подходит для большинства современных труб.
• Термодиффузионная оцинковка. Это достаточно новый способ покрытия труб, который основывается на помещении молекул цинка, заряженных противоположными зарядами, на металл. Чаще всего таким образом обрабатывают готовые изделия небольших размеров. К плюсам такого метода относятся высокое качество готового покрытия, отсутствие отслоек, качественное покрытие даже труднодоступных мест. Минусы подобной оцинковки – высокая стоимость работ, ограничения в длине изделий и трудоемкость процесса.
• Гальваническое покрытие. Этот способ покрытия является самым дорогим, поэтому чаще всего его используют для покрытия небольших изделий или отдельных деталей. С помощью гальванического метода можно наносить не только цинк, но и медь, хром и никель. Трубы, обработанные этим методом, имеют красивый внешний вид и надежно защищены от коррозии. Как правило, они используются для производства мебели из металла, выставочных стендов, перил и т.д. К недостаткам способа можно отнести высокие требования к качеству металла, большую стоимость работ и низкую производительность.

Особенности упаковки и транспортировки

Оцинкованные трубы упаковываются в пачки весом в 1—7 тонн. Вес связки зависит от размера профиля и его диаметра. Каждая пачка обязательно должна сопровождаться биркой, на которой указан диаметр труб, марка стали, номер партии и другие параметры изделий.

Хранение готовых труб может быть организовано на больших открытых площадках. Транспортировка осуществляется в машинах с открытым кузовом либо в полувагонах. Не допускается перевозка оцинкованных труб вместе с обычными трубами, так как это может привести к их повреждению.

Профильные трубы

Профильные трубы изготавливают на станках из стальной ленты методом электросварки или формовкой круглых электросварных труб. По типу сечения трубы разделяются на квадратные, прямоугольные и овальные. В зависимости от сферы применения труб их могут производить из холоднокатаной или горячекатаной стали. Также могут различаться и марки стали: низкоуглеродистые, углеродистые и другие.

Группы профильных труб

• Трубы из холоднокатаной стали. Толщина стенок изделий составляет 0,6—2 мм. В основном такие трубы используются для производства опор, ножек или каркасов различных видов мебели. Холоднокатаную сталь можно подвергать холодному гнутью, порошковой окраске либо гальваническому покрытию.
• Трубы из горячекатаной стали. Толщина стенок в данном случае может составлять от 1,5 до 5 мм. Из таких труб изготавливаются двери, заборы и другие металлоконструкции разного назначения. Горячекатаная сталь отлично поддается сварке, покраске водостойкими красками и цинкованию.
• Замкнутые профили. Используются для изготовления всевозможных строительных конструкций. Толщина стенок труб составляет 4—12 мм. Подобные профили применяются для производства стальных каркасов складских комплексов, торговых площадок и других серьезных построек. Замкнутые профили можно сваривать, красить водостойкими красками и оцинковывать.

Особенности упаковки и транспортировки

Профильные трубы упаковывают в связки весом 1—9 тонн. На каждую пачку обязательно необходимо прикрепить бирку с номером партии, маркой стали и размерами. Если изделия имеют небольшую толщину стен, их стоит упаковывать в специальные стальные коробки для защиты от повреждений. Тонкостенные изделия предпочтительно хранить на отапливаемых складах. Перевозят такие трубы в полувагонах либо на автомобилях с открытым кузовом. Тонкостенные трубы нельзя перевозить вместе с обычными, так как они могут повредиться в процессе транспортировки.

Бесшовные трубы

Бесшовные трубы, как очевидно из названия, не имеют соединительного сварного шва. Такой тип труб стоит довольно дорого, поскольку способ их изготовления сложен и требует больших затрат.

Бесшовные трубы разделяются на два типа:

• Горячекатаные. Изготавливаются из горячекатаной или цельнолитой заготовки. Металл разогревают до температуры от 900 до 1200 градусов. Готовая труба обладает низкой прочностью и плохим качеством поверхности. Чаще всего подобные изделия применяются для проведения трубопроводов и цилиндров высокого давления. Размеры труб колеблются от 32х3 до 426х30мм.
• Холоднодеформированные. Такие трубы изготавливаются при относительно низких температурах на специальных трубопрокатных станах. Как правило, температура составляет 450 градусов и ниже. Благодаря точной технологии готовые изделия обладают высоким качеством поверхности. Наиболее ходовые размеры от 8х1 до 83х10мм. Производство таких труб обходится очень дорого, поэтому они используются в трубопроводах высокого давления и при высоких температурах. Чаще всего холоднодеформированные трубы можно встретить в различных энергетических установках.

Бесшовные трубы чаще всего имеют немерную длину 2,5—12 метров. Однако нередко изготавливаются и более длинные изделия мерной длины. Такие трубы стоят намного дороже, поэтому не пользуются большой популярностью.

Особенности упаковки и транспортировки

Трубы могут быть упакованы в связки или лежать отдельно. Если диаметр изделий превышает 159 мм, то характеристики труб должны быть нанесены непосредственно на тело самой трубы.

Водогазопроводные трубы

Водогазопроводные трубы применяются для монтажа систем водоснабжения, отопления и бытовых газопроводов. Их изготавливаются путем сварки металлических штрипсов из углеродистой стали. Большое внимание при производстве труб уделяется качеству сварочного шва. Он должен быть водо- и газонепроницаемым, а также должен выдерживать серьезные нагрузки. В зависимости от толщины стенок трубы подразделяются на легкие, обыкновенные и усиленные.

К водогазопроводным трубам применяются достаточно высокие требования по качеству. На них не должно быть трещин, вздутий или расслоений на торцах. Разрезать изделия разрешается строго под углом в 90 градусов. Вмятины и другие дефекты допускаются только в том случае, если это никак не отражается на эксплуатационных характеристиках. Регламент оцинковки труб не допускает наличие пузырей, отслоек или посторонних включений на поверхности изделий.

Особенности использования

Водогазопроводные трубы в основном используются для передачи горячей и холодной воды. Также по ним транспортируется газ низкого давления. Соединять трубы между собой можно сварным способом либо с помощью специальных резьбовых соединений.

Также водогазопроводные трубы применяются для создания различных металлоконструкций. Сюда входят строительные леса, заборы, этажерки и другие предметы мебели.

Основными покупателям таких труб являются жилищно-коммунальные хозяйства и строительные компании. Большинство квартир и домов оснащается именно такими трубами.

Наиболее ходовыми являются 6-метровые трубы, удобные для монтажа и эксплуатации. Однако при необходимости изготавливаются и более длинные трубы, если это нужно заказчику.

Электросварные трубы

Электросварные трубы изготавливаются из стальной ленты. Они делятся на прямошовные и спиральношовные. Прямошовные имеют один прямой шов, который проходит вдоль всего изделия. В спиральношовных шов проходит вокруг трубы и имеет форму спирали.

Наиболее популярными являются прямошовные трубы. Они имеют минимальную длину шва, что делает их более прочными и позволяет лучше контролировать качество изготовления. Спиральношовные трубы встречаются реже и чаще всего имеют большой диаметр.

Если труба имеет длину более 10,5 метров, то в этом случае на ней может присутствовать один поперечный сварной шов. В целом, сортамент выпускаемых электросварных труб достаточно широк. Наружный диаметр может составлять от 10 до 1420 миллиметров, а толщина стенок колебаться от 1 до 16,5 миллиметров.

Для изготовления труб используется низкоуглеродистая, углеродистая или низколегированная марка стали. Также их делают из легированной стали и нержавеющих материалов.

Области применения электросварных труб

В зависимости от используемой марки стали, электросварные трубы могут применяться в разных сферах. Обычные трубы используются для сооружения трубопроводов горячей и холодной воды, а также бытового газа. Из электросварных прямошовных труб делают трубопроводы, которые подают воду, и теплотрассы. Специальные магистральные трубы используются для монтажа магистральных нефте- и газопроводов высокого давления.

Особенности упаковки и транспортировки

В зависимости от того, какой диаметр имеют трубы, их упаковывают в связки весом 1—8 тонн. Наиболее часто вес упаковки составляет 2—5 тонн. Если диаметр труб составляет больше 159 мм, то их не упаковывают в связки. Это делается для удобства транспортировки и разгрузки транспорта.

Для перевозки электросварных труб используются полувагоны, которые можно разгружать или загружать помощью подъемного крана, либо грузовые автомобили.

Трубы с толщиной стенок меньше 1,5 мм хранятся в специальных коробах, которые находятся на складах или под навесами. Если толщина стенок составляет больше 1,5 мм, то такие трубы могут хранятся на открытых площадках.

Вам также могут быть полезны статьи:

Источник