Все о горячедеформированных бесшовных трубах: виды, размеры, вес и ГОСТы + применение и монтаж

Современная цивилизация без трубопроводов просто перестанет существовать. Никто не будет жить в доме без воды, отопления и канализации; невозможно представить мало-мальски сложное производство без трубопроводов. Труба бесшовная горячедеформированная – один из самых известных представителей обширного и разнообразного семейства. Мы предлагаем нашему уважаемому читателю статью с информацией о бесшовных трубах, их характеристиках и особенностях монтажа.

Виды бесшовных труб

Бесшовные изделия подразделяются в первую очередь по способу производства:

  • Прокатка.
  • Волочение – применяют при получении цельнотянутых стальных труб без нагрева заготовки. Такие изделия нуждаются в термообработке – отжиге или нормализации.
  • Прессование – применяют при производстве конструкций из малопластичных высоколегированных сталей и сплавов; биметаллических; со сложной конфигурацией поперечного сечения, производство которых другими способами невозможно или очень затратно.
  • Ковка – затратный и редкий способ изготовления.
  • Литье – применяется для производства чугунных канализационных раструбных элементов; стальных толстостенных отливок, применяемых в качестве заготовок для изготовления деталей в машиностроении; пластиковых изделий.

По форме сечения трубы подразделяются на круглые и профильные (квадратные, прямоугольные, овальные и других видов).

Металлы

Материалом для трубопроводов служит огромное множество самых разнообразных материалов: сталь, чугун, стекло, пластик, медь, другие металлы и сплавы, керамика, асбоцемент, железобетон, и многие другие материалы. Но самый распространенный, универсальный и прочный материал для трубопроводов, находящихся под давлением и служащих для транспортировки различных сред, является сталь – углеродистая, легированная, нержавеющая. Все чаще применяются легированные стали, обеспечивающие высокие качество и прочность трубопроводов и конструкций.

Еще стоит выделить чугун – при прокладке канализации в сложных геологических условиях без чугунных канализационных элементов не обойтись. В последнее время немалое распространение получают изделия из меди (а также бронзы и латуни). Медь используют в холодильном оборудовании и для сантехнических систем.

Тонкостенные и толстостенные

Стальные трубы подразделяются на тонкостенные и толстостенные в зависимости от отношения диаметра к толщине стенки (d/s). К тонкостенным относятся изделия с наружными диаметрами меньше 20 мм и толщиной стенки 1,5 мм, и с отношением d/s в пределах 12,5-40. Толстостенные изделия имеют соотношение d/s от 6 до 12,5. В быту и на производстве мы сталкиваемся в основном с универсальными тонкостенными изделиями, толстостенные модификации применяются в тех производствах, где используются очень большие рабочие давления (сотни атмосфер или десятки МПа).

Разница между горячей и холодной прокаткой

Горячее деформирование проводится на заготовке, разогретой до температуры выше 1000° С. При холодной прокатке – заготовка не нагревается. Холодная прокатка требует больших усилий, более дорогого рабочего инструмента, степень обжатия/вытягивания заготовки при этом способе меньше. Кроме того, после прокатки в металле больше напряжений и больше вероятность возникновения дефектов. Поэтому намного чаще применяется горячая прокатка. Но тонкостенные трубы с высокими требованиями к геометрическим размерам (толщине стенки) изготавливают методом холодной прокатки.

Как производится горячедеформированная труба (подробно)

Трубы изготавливают из круглых заготовок – слябов.

Раскатка гильзы

Самая первая операция – прошивка раскаленной заготовки в круглую полую гильзу. При горячей прокатке обычно начинают прошивать заготовку сразу после выхода из слябинга, пока она еще не успела остыть. Заготовка получается с размерами, близкими к размерам готового изделия. Затем заготовку подогревают в специальной печи и прокатывают гильзу в тонкостенную заготовку с точными размерами, затем калибруют и получают окончательные размеры трубы.

Трубопрокатный агрегат

ТПА с автоматичеким станом

Технологическая схема изготовления труб бесшовных горячекатаных на более производительном трубопрокатном агрегате с автоматическим станом:

  • Нагрев круглой заготовки в кольцевой печи с вращающимся подом.
  • Прошивка заготовки на прошивном стане – получается гильза с толстыми стенками.
  • Прокатка гильзы на автоматическом стане – получается трубка со стенками с разной толщиной.
  • Станов для обеспечения непрерывной работы комплекса обычно устанавливается два.
  • Подогрев заготовки в печи.
  • Раскатка изделия на раскатном стане (риллинг-стане) – исчезает разнотолщинность стенок по всей длине изделия.
  • Калибровка горячей гильзы в калибровочном стане.
  • Охлаждение.
  • Холодная правка в косовалковом стане.

Линия с непрерывным станом

Более производительный и современный метод – прошивка заготовок на непрерывной линии с 8-9 станами. Производительность и сортамент готовой продукции при этом методе максимальны.

Заготовки нарезают, разогревают, прошивка гильзы при этом методе происходит на станах валкового типа. Прокатка выполняется на длинных оправках на ряде последовательно установленных клетей с постепенно уменьшающимися размерами калибров. Оправки снимают и охлаждают. При этом способе иногда применяют оборудование для винтовой прокатки.Трубы подогревают и калибруют, раскатывают, режут. Необходимо постоянно следить за износом оправок и точностью настройки всех клетей – иначе велик риск получения продукции с разной толщиной стенок.

При необходимости получения труб малого диаметра с тонкими стенками выполняется операция редуцирования – обжатие в большом количестве последовательно расположенных клетей до нужных размеров.

Безоправочная методика

Существует и такая методика – экономичная, относительно простая. Применяют много последовательно расположенных калибровочных и редукционных станов. На каждом стане сечение и толщина стенок трубы снижается на небольшую толщину, натяжение заготовок на каждом стане относительно небольшое. Недостаток такого способа обработки заготовок – большой риск получить готовые изделия с разной толщиной стенок. Более прогрессивным считается безоправочное редукционно-растяжное оборудование, позволяющее получать продукцию хорошего качества.

Плюсы и минусы

У металлических горячедеформированных труб много достоинств:

  • Высокая прочность. Сталь способны выдерживать очень высокие давления и незаменима на многих производствах, тонкие трубы из меди выдерживают также немалое давление. Системы магистральных водопроводов, нефте- и газопроводов без стальных трубопроводов просто не существовали бы – альтернативы просто нет.
  • Прочность горячедеформированных изделий выше, чем прочность электросварных.
  • Прочность и при монтаже трубопроводов в цехах – там, где есть возможность повреждения трубопроводов грузоподъемными и транспортными механизмами.
  • Огнестойкость – в горячих цехах.
  • Стойкость к перепадам температуры, не очень большое термическое расширение – сталь не пойдет волной при повышении температуры всего на 100 °С.
  • Длительный срок службы – 30 лет, оцинкованные или гидроизолированные изделия простоят и 50 лет, срок службы меди и нержавейки приближается к 100 годам.
  • Устойчивость к ультрафиолету.
  • Теплопроводность – иногда ее можно рассматривать как плюс.
  • Отсутствие швов.

Недостатки горячедеформированных труб такие же, как и у всех металлических изделий:

  • Самым серьезным и неустранимым недостатком стали считается склонность к коррозии. Для предохранения стали ее покрывают снаружи и по внутренней поверхности цинком, снаружи красят. Не ржавеет нержавеющая сталь, но стоимость такого трубопровода в промышленных масштабах становится запредельной.
  • Сталь склонна отложению на стенках отложений солей кальция и магния, уменьшающих просвет трубопровода.
  • Большой вес.
  • Сложность монтажа с помощью сварки — если требуется большая герметичность трубопровода, работающего при высоком давлении. Но именно сварка обеспечивает надежность конструкций и максимальную герметичность трубопроводов.
  • Большой вес.
  • Отдельно следует упомянуть характерный недостаток именно горячедеформированных изделий – их цена выше, чем электросварных. Связано это с большей сложностью и энергоемкостью производства.

Отсутствие шва

Характерной особенностью горячедеформированных труб является отсутствие шва. Именно его отсутствие обеспечивает максимальную надежность и герметичность трубопроводов. В некоторых случаях отсутствие шва имеет и эстетическое значение.

Ещё

Особенностью горячедеформированных изделий является оптимальное соотношение твердости и вязкости, обеспечивающее высокую надежность конструкций, устойчивость к смятию, изгибу, скручиванию. Именно такие трубы используют при монтаже ответственных конструкций в строительстве.

Сферы применения бесшовных горячекатаных изделий

Представить себе нашу жизнь без больших и маленьких трубопроводов невозможно. Трубы окружают нас со всех сторон: газопроводы, системы отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции, дымоходы – все обеспечивают нам комфортное цивилизованное проживание. Чем дальше в цивилизацию, тем больше труб нас окружает.

Трубопроводы обеспечивают существование любой сферы нашей жизни:

  • Промышленности.
  • Сельского хозяйства.
  • Горнодобывающей промышленности.
  • Электростанциях.
  • Нефтегазодобывающей промышленности; гигантских нефтегазопроводах.
  • Во всех видах транспорта, авиа- и судостроении.
  • При сооружении всевозможных предметов благоустройства – мебели, домашней техники, декоративных конструкций.

Особо следует сказать о применении труб в строительстве:

  • Металлоконструкции применяют при строительстве жилых домов, производственных цехов и технических сооружений, общественных зданий.
  • При сооружении огромных уникальных сооружений – мостов, аэропортов, вокзалов, стадионов, торгово-развлекательных центров, офисных зданий.
  • В оформлении городов – всевозможные ограждения, навесы, павильоны, детские площадки, рекламные щиты, вывески, скамейки.
  • В частном строительстве – всевозможные конструкции, навесы, ограды, решетки, вольеры.

Характеристики, стандарты, размеры и вес (сортамент)

Горячедеформированные стальные бесшовные трубы нормируются ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8731-74.

ГОСТ 8732-78

Основной стандарт, регламентирующий сортамент труб стальных бесшовных горячедеформированных общего назначения, это ГОСТ 8732-78. Согласно ГОСТа, выпускаются изделия с наружным диаметром от 20 до 550 мм, с толщиной стенки от 2,5 до 75 мм.

Формула для вычисления 1 погонного метра:

Где Dн - наружный диаметр, мм;

S - толщина стенки, мм,

Плотность стали – 7,85 т/м³.

Номинальная масса 1 м приведена в сортаменте 8732.

Длины труб бывают немерными (от 4 до 12,5 м), мерными (тех же длин), длин, кратных мерной, в пределах немерной длины. Чаще всего выпускают трубы длиной 6 и 12 м.

Маркировка также производится в соответствии с ГОСТ 8732-78. Пример маркировки:

Труба наружным диаметром 70 мм, толщиной стенки 3,5 мм, длиной 6000 мм (мерная длина), повышенной точности изготовления, из стали марки 10, изготовляется по группе В ГОСТ 8731:

ГОСТ 8731-74

Стандарт 8731 распространяется на горячедеформированные бесшовные трубы общего назначения из углеродистой и легированной стали. ГОСТ нормирует механические свойства стали, из которой изготовлены трубы, правила приемки и внешний вид готовых изделий. В зависимости от показателей качества (нормирования механических свойств и показателей качества) трубы изготавливаются групп А, Б, В, Г, Д.

Другие параметры, устанавливаемые стандартом 8731, определяются по согласованию с потребителем.

Стандарты допустимых отклонений

Допустимые отклонения размеров приведены в ГОСТ 8732-78. Отклонения по толщине стенки приведены в таблицах:

Таблица 1

Наружный диаметр, мм Предельные отклонения для труб точности изготовления
повышенной обычной
До 50 включительно ±0,5 мм ±0,5 мм
От 50 до 219 ±0,8% ±1,0%
219 ±1,0% ±1,25%

Таблица 2

Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм Предельные отклонения по толщине стенки труб точности изготовления, %
повышенной обычной
До 219 До 15 включ. ±12,5 +12,5
— 15,0
15 - 30 +10,0
— 12,5
±12,5
30 и выше ±10,0 +10,0
— 12,5
Св. 219 До 15 включ. +12,5
— 15,0
15 - 30 ±12,5
30 и выше +10,0
— 12,5

По согласованию с потребителем могут применяться и другие предельные отклонения, требования и характеристики различных параметров изделий. Овальность и разностенность труб не должны изменять диаметр и толщину стенки больше предельных отклонений, приведенных в таблицах.

Где купить

Купить трубы несложно – во всех крупных строительных гипермаркетах и на крупных рынках имеется большой ассортимент трубных изделий. Производителей также немало, и в каждом регионе они свои. Выбирать трубы придется визуально и по наличию сертификата. Впрочем, еще до покупки стоит оценить будущее сооружение или систему – в домашнем строительстве высокая прочность и герметичность требуется не всегда.

Для забора, вольера, системы отопления или ограждения можно выбирать трубы любого качества, при использовании для навеса или кровли стоит выбрать бесшовные изделия. Если конструкции будут нагруженные или ответственные, обязательно требуйте сертификат качества у продавца. Но и смотрите глазами – много ли ржавчины, соответствует ли толщина стенки заявленной, нет ли сильного изгиба или даже волнистости, а то и дырочек в стенках.

Особенности монтажа

Монтаж стальных и медных систем сложнее, чем, например, пластиковых или чугунных раструбных.

Стальные системы собираются с помощью резьб, сгонов, резьбовых фитингов или на сварке. Не очень ответственные конструкции иногда собирают на резьбовых соединениях, конструкции из квадратных или прямоугольных изделий – на крабовых соединениях. Более надежные и герметичные соединения получаются при сварке.

Конечно, сварка требует наличия сварочного аппарата и квалифицированного сварщика, но результат того стоит. Стальную трубу можно согнуть под углом 90 ° и без применения резьб и фитингов. Для этого выпускаются различные механические трубогибы, которые можно использовать и дома – существуют недорогие компактные модели.

Сваривать лучше конструкции, домашние системы отопления и разводки горячей и холодной воды лучше собирать на резьбовых соединениях – легче ремонтировать и чистить. Газовые системы нужно сваривать, но не своими силами – это должен делать представитель организации с лицензией на право работы с газовыми системами.

Медные трубопроводы собираются с помощью пресс-фитингов или с помощью сварки.

Заключение

Мы прощаемся с нашим уважаемым читателем. Надеемся, что наша статья, как всегда, послужила Вам источником интересной информации о строительных материалах и о бесшовных горячекатаных трубах в частности. Делитесь полезностями с друзьями в соцсетях, подписывайтесь сами и приводите друзей на наш сайт.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector