Стальные бесшовные трубы – одно из распространенных металлических изделий, широко используемых во всех народно-хозяйственных отраслях. Они известны своей надежностью, особенно в случае прокладывания коммуникаций различного предназначения. Чаще всего труба стальная бесшовная (ГОСТы 8732-78 и 8734-75) используются при возведении конструкций монолитно-каркасного типа, где надёжность крайне важна при таких внушительных нагрузках.
Общие характеристики и основные сведения
Бесшовные трубы горячей прокатки выпускают из стальных заготовок основных марок:
- 10-й, 20-й, 35-й и 45-й стандарт;
- 35В;
- 40Г и 45Г;
- 15Х и 40Х;
- 9Х1;
- 20ПВ;
- 30ХГСА;
- 17Г1С,
- 09Г2С;
- 10-20ДДД.
Выпускаются следующие виды изделий:
- толстостенные;
- тонкостенные;
- стандартные.
Все виды продукции востребованы и повсеместно производятся как отечественными, так и зарубежными предприятиями. Их получают при прокатке сырья посредством специализированного заводского оборудования. При других условиях соблюсти все требования ГОСТа невозможно. Отсутствие продольного сварочного стыка – важный признак сортамента бесшовных труб из стали.
Гарантией надежности бесшовной продукции остается государственная стандартизация, которая подтверждает контроль за основными критериями качества. К ним относят, например, отсутствие внутри стенок сплющивания, наплывов, загибов, а также высокую ударопрочность. На производстве регулярно осуществляется контроль качества металла, подтверждается химический состав используемых материалов.
Производство осуществляется двумя способами: горячей и холодной деформацией.
По обрезным краям могут наноситься фаски, резьба. Также проводится обработка срезов – с одного конца или сразу с обоих. Все эти критерии обсуждаются с заказчиками индивидуально.
Стоимость варьируется в зависимости от марок стали. Длина может быть от 4,5 м до 11,9 м.
Стандартизация
Стенки бесшовных труб выпускаются по ГОСТу только указанной толщины:
- 2,5, 2,8, 3, 3,5 мм;
- 4, 4,5, 5, 5,5 мм;
- 6, 7, 8, 9 мм;
- 10, 11, 12 мм;
- 14, 16, 17, 18 мм;
- 20, 22, 25, 28 мм;
- 30, 32, 36, 40, 45 мм;
- 50, 56 мм;
- 60, 63 мм,
- 70, 75 мм.
Все российские предприятия, выпускающие бесшовную продукцию, руководствуются требованиями нескольких госстандартов:
- ГОСТ 8732-70;
- ГОСТ 8731-74;
- ГОСТ 9567-75;
- ГОСТ 8732-78;
- ТУ 82-70.
Допустимая длина горячедеформированных труб также устанавливается государственным стандартом:
- мерная и немерная длина (от 4 до 12,5 м);
- кратная мерной длина (может быть в пределах немерной длины + припуск по каждому срезу не более 5 мм).
Соотношение толщины стенки и наружного диаметра определяет номинал:
- тонкостенные;
- особо тонкостенные;
- толстостенные;
- особо толстостенные.
Последние две разновидности стандартно подвергаются дополнительной термической обработке, чтобы изделия получили дополнительную устойчивость к давлению внутри коммуникаций.
Диаметр также нормирован (в мм):
- 20, 21,3, 22, 25, 26,9 и 28;
- 30, 31,8, 32, 33, 35 и 38;
- 40, 42, 42,4, 44,5, 45 и 48;
- 50, 51, 54 и 5;
- 60, 60,3, 63,5 и 68;
- 70, 73 и 76;
- 82,5, 83, 89 и 95;
- 102, 104, 108 и 114;
- 121, 127, 133, 140 и 146;
- 152, 159, 165 и 168;
- 178, 180 и 194;
- 203, 219, 245, 273 и 299;
- 324, 325, 351, 356 и 377;
- 402, 406, 426, 450, 457, 465 и 480;
- 500, 508 и 530.
Изделия классифицируются по соотношению внутреннего и наружного диаметра (в мм):
- малый – до 114;
- средний – в пределах 114-480;
- максимальный – 480-2500.
Сегодня бесшовные трубы выпускают по ранее принятым нормам ГОСТа – 8732-78 и 8734-75. А в 2010-м был принят общенациональный стандарт на изделия ГОСТ Р 53383-2009, регламентируемый соответствие требованиям ТУ 82-70.
Вес готовых изделий указывается в таблице стандартизации. Каждая марка стали имеет отличия по химическому составу, пластичности обработки, а также степени прочности, как, например, у изделий стандарта «70» или «78». В некоторой степени это сказывается на качестве продукции, однако любая толстостенная труба гарантированно будет прочной.
Сферы применения
Основной признак бесшовных труб по ГОСТ — отсутствие сварочного стыка. Это гарантирует высокую прочность и достаточную устойчивость к внешним воздействиям, а также к внутреннему давлению жидкой либо газообразной среды.
Главное преимущество бесшовных труб — как холодно-, так и горячедеформированных — высокий запас прочности по всей протяженности. Благодаря этому они чаще всего используются в тех условиях, где другие разновидности труб не гарантируют настолько высокой надежности. Эта продукция выдерживают большое внутреннее давление, поэтому она используется в:
- нефтегазовой отрасли;
- химической промышленности;
- строительстве;
- автомобилестроении;
- авиации;
- тяжелом машиностроении;
- народнохозяйственном профиле.
Широкое использование бесшовной продукции обусловлено ее многофункциональностью и универсальностью. Их применяют:
- для магистральных трубопроводов, подведения коммуникаций в дома;
- при выпуске стальных конструкций каркасного типа в автомобилях, механизмов различного назначения;
- при выпуске металлоконструкций, многопролетных перекрытий;
- для увеличения прочности технических сооружений и ангаров;
- для строительства автобанов и мостов, опор освещения;
- для свай фундамента и пр.
Классы
Продукцию делят на 6 классов:
- 1-ый — изготавливаются из марок стали, имеющих углеродистый состав. Это «стандартные» и «газовые» изделия, которые используют преимущественно в бытовых условиях. Производство не регламентируется жесткими требованиями. Также такая продукция востребована при возведении легких опор, строительных лесов, ограждений, подпорок и проч. Они подходят и для локального разветвления коммуникаций;
- 2-й — эти трубы также производят из стали углеродистых марок. Востребованы в трубопроводах, а также системах разветвления магистралей разного назначения. При отсутствии жестких требований они используются для магистралей с умеренным и высоким давлением. Изделия также применяются при производстве мебели на металлокаркасе и ножках;
- 3-й — такие изделия отлично адаптированы даже к высокому внутреннему давлению, использованию в трубопроводах, которые прокладываются в сложных климатических условиях. Они хорошо зарекомендовали себя при применении на производстве, связанном с высокой температурой, в котлах и печа. Также их используют в научных испытаниях, ядерной технике, для прокладки нефтепроводов;
- 4-й — используются для нефтегазовых промыслов, магистральных трубопроводов. Их применяют при работе с высоким давлением в геологоразведке, на нефтяных скважинах;
- 5-й — продукция повышенной прочности, которая востребована в разных областях. Это тяжелое машиностроение, монтаж высоких конструкций в строительстве, производство мачт и каркасов кораблей, маяков. Также они применяются при строительстве вагонов, автотранспортного оборудования, подъемных кранов, а также при монтаже опор и вышек любого функционала;
- 6-й — изделия, используемые для подачи жидкости в резервуары под большим давлением. Также их применяют при изготовлении поршней и поршневых насосов.
Процесс изготовления
Современный технологический процесс производства хорошо отлажен, что позволяет получать из заготовок металлопроката прочные и многофункциональные изделия.
Производство стальной горячекатаной трубы проходит несколько стадий:
- формирование просвета в металлической заготовке на специальном прошивном стане, который состоит из оправы для прошивки и конических валов;
- разогрев стальной стали до 1200°C;
- доведение изделия на специальном оборудовании до нужного формата, соответствующего ГОСТу.
Изготовление холоднокатаных изделий производится по следующей схеме:
- сначала заготовка проходит комплекс мер по очистке с помощью химических средств и протравливания. Также нередко заготовки обрабатывают фосфатами или медью для повышения их прочности. Впоследствии они приобретают высокую устойчивость к деформации;
- нагретую до 500 градусов заготовку отправляют на прокатный стан, который включает подвижную клеть и два валка. Они располагаются под определенным углом и, вращаясь в разные стороны, образуют калибр. В зависимости от угла наклона валков он может либо увеличиваться, либо уменьшаться. При этом изменяется диаметр, толщина стенок, но возрастает прочность. Поверхность становится более гладкой. Отметим, что при производстве тонкостенных труб этот процесс полностью повторяется несколько раз, из-за чего стоимость их достаточно высокая.
Преимущества
- Надежность и высокая прочность. Поскольку такие изделия вытягиваются из подготовленных заранее металлических заготовок, на них отсутствуют сварные швы или любые другие соединения. Следовательно, прочность такой продукции максимально высокая.
- Термостойкость. Трубы устойчивы как к высоким температурам, так и к очень низким.
- Высокая продолжительность периода эксплуатации.
- Повышенная устойчивость к коррозии (у оцинкованной продукции).
- Относительно небольшой вес относительно диаметра и толщины стенки.
- Существуют тонкостенные и толстостенные модели.
При выборе бесшовных труб важно учитывать цель применения, диаметр и толщину стенок, способ изготовления, марку стали, которая использовалась при изготовлении изделий, а также коэффициент линейного расширения. Дополнительно стоит обратить внимание на максимально допустимое давление в системе, что особенно важно при строительстве водопроводов, и возможность использования в химически агрессивной среде. Учет этих критериев позволит гарантировать безопасность и продолжительную эксплуатацию бесшовных трубопроводов.
