Труба толстостенная бесшовного типа предназначена для качественного движения газа и жидкости в трубопроводных системах. Изготавливаются такие трубы на основе стальных сплавов горячедеформированным или холоднодеформированным способом.
В отличие от труб сварного типа, бесшовные толстостенные конструкции способны выдерживать высокое давление рабочей среды, а благодаря невысокой стоимости их можно использовать практически в каждой сфере промышленности.
Ключевые характеристики толстостенных труб
Большинство существующих коммуникационных сетей сделаны на основе полимерных материалов, профильные толстостенные трубы из стали все равно распространены. Очень отличаются высокой прочностью и способны подавать жидкость под высоким давлением. Их изготавливают на основе высококачественной стали, часто применяются при производстве машин и судов.
Сталь — это материал, который устойчив по отношению к коррозии и воздействию химических составляющих. Если говорить о химическом составе сплавов, применяемых при производстве толстостенных конструкций, то он строго регламентируется нормами ГОСТ. Часто бесшовные стальные трубы изготавливаются с добавлением цветных металлов, а сортамент готовых изделий осуществляется по разным причинам.
Учитывается следующее:
- способ изготовления;
- толщина стен;
- общие параметры готового изделия;
- сфера применения;
- форма сечения.
С учетом требуемых размеров изделия могут иметь длину от 0,5 до 12 метров. Сечение также может быть разным, а при устройстве трубопровода части скрепляются друг с другом муфтами.
Размеры изделия
Перейдем к более детальному рассмотрению. Толстостенные трубы из стали могут быть разных размеров. Но называться так могут лишь те, где есть определенные соответствие между величиной стенки и внешним диаметром. Данный коэффициент должен составлять от 0,5 до 1.
Размеры регулируются нормами ГОСТа. Документация содержит такие данные касательно стандартов:
- сечение от 3,5 до 75 мм. Повышенная толщина стенки — это величина от 6 мм;
- металлическая труба имеет длину от 4 до 12,5 м. Возможна погрешность в 5 мм.
ГОСТ допускает возможные отклонения как по длине, так и по массе, и внешнему диаметру. Они зависят от общих параметров изделия.
Классификация
С учетом всех характеристик трубопрокат подразделяется на четыре категории:
категория Б — толстостенные бесшовные трубы этого вида делают на основе стального сплава, его химический состав оптимальный. На конечном этапе производства качество жестко контролируется, и только потом готовый трубопрокат отправляют заказчикам;- категория В — изделия проходят предварительную термическую обработку;
- категория Е — трубы не подвергаются закалке;
- категория Д — представители этой категории на конечном этапе производства проходят гидравлическое тестирование.
Выбирая продукцию той или иной категории, обязательно нужно учитывать сферу их применения в будущем. Но все они обладают небольшим коэффициентом расширения, их обрабатывают антикоррозийным покрытием, кроме того, они хорошо переносят температурные перепады.
Также изделия могут иметь разные формы выпуска в зависимости от своего назначения:
- труба профильная толстостенная — может быть как прямоугольной, так и квадратной, ее используют в качестве несущей опоры для больших строительных конструкций;
- круглая — эти изделия применяют для движения агрессивных жидкостей под большим давлением, применяются в машиностроительной отрасли и для бурения;
- овальная — входят в производственный цикл, где нужно быстро охладить жидкость.
Для строительных работ в основном используется трубопрокат на основе черной стали, а не нержавейки, поскольку в этом случае грунтовка и покраска будут проще.
Как уже упоминалось, при производстве труб применяются разные материалы. Так, медные конструкции используются для систем горячего водоснабжения, кондиционирования и подачи питьевой воды, поскольку никак не влияют на ее качество. Алюминиевые толстостенные трубы могут быть как профильными, так и круглой формы. Они обладают высокой инертностью и могут использоваться в следующих сферах:
- химическая промышленность;
- пищевое производство;
- строительство (облеченные каркасы).
Методы производства бесшовных труб
При производстве сварных изделий применяют плоскую специальную заготовку, которая способна по окружности изгибаться и создавать форму трубы. Для производства бесшовных конструкций для заготовок используется цилиндрическая цельная деталь. Методов производства бесшовных труб есть два:
- горячего деформирования;
- холодного деформирования.
Метод горячего деформирования включает в себя такие этапы:
готовится заготовка;- греется металл;
- заготовке придают нужную форму;
- выполняется быстро охлаждение;
- делается калибровка;
- выполняется порезка.
Сначала заготовку следует разогреть до температуры, которая будет больше температуры порога кристаллизации материала. В итоге материал приобретает эластичность, но при этом не будет растекаться. Далее, заготовку отправляют на прошивочный пресс, где создается полый цилиндр из раскаленного металла.
В процессе горячей деформации изделию придают нужную форму, а также придают ту или иную толщину стенкам. Затем заготовка опускается в воду для остывания. Проходя через вальцы, трубы калибруются. Изделие обрезается в зависимости от требований заказчика и с учетом правил ГОСТ.
Второй способ — метод холод деформирования заключается в том, что труба охлаждается после калибровки, также в охлажденном состоянии проводится и предварительная калибровка. А еще перед окончательной прогонкой сквозь вальцы изделие не предают отжигу, что убирает в металле внутреннее напряжение, благодаря чему он приобретает вязкость и эластичность.
Особенности соединения
Благодаря довольно толстым стенкам труб можно применять резьбовое их соединение. Процесс нарезки резьбы прост, поскольку сварочный стык отсутствует. Края при сварке рекомендуется заблаговременно разделить, обязательно потребуется фаска, что соединение было качественным.
Максимально крепким соединение является с использованием инверторного сварочного аппарата. Причем диаметр электрода должен быть как минимум 4 мм. Данный вид проката имеет хорошие показатели в плане эксплуатации, трубы гарантируют эффективную работу систем, их можно применять в разных видах промышленности.
Сферы применения
Толстостенные изделия на основе стали применяются в следующих отраслях:
- постройка гидравлических систем;
- нефте- и газодобывающая отрасль;
- энергетика;
- химическая отрасль;
- судостроение;
- авиастроение.
Если говорить о возведении гидравлических систем, то их отдельные части способны работать на максимально высоком давлении. Бесшовные толстостенные трубы обладают хорошим запасом прочности и ресурсов. Гидравлика используется в ряде узлов подъемных конструкций или машин, при сооружении станков, военной техники, инструментов и многого другого.
Толстостенные конструкции из стали просто незаменимы при добыче нефти, ведь когда происходит бурение скважин на большую глубину, материалы для обсадки должны быть качественными и надежными. Благодаря компактным размерам такой трубопровод способен обеспечить комфортную работу буровой станции даже при условии сдвигов подземной почвы, а его высокая прочность способна выдержать давление пород.
В энергетической отрасли при работе теплообменников очень важно, чтобы они могли работать независимо от того, насколько высокая температура окружающей среды и насколько высоко внутреннее давление. Стальные бесшовные конструкции также хорошо решают проблему бесперебойной работы приборов при высоких агрессивных нагрузках.
Активно применяются толстостенные конструкции в химической отрасли, ведь они способны предотвращать утечку газов и агрессивных жидкостей, выдерживают высокое давление и могут обеспечить безопасность движения ядовитых и токсичных элементов. Они часто используются в качестве лабораторного оборудования и при производстве медицинских инструментов.
В авиастроении и строительстве судов стальные трубы помогают значительно снизить конечные весовые показатели разных элементов. Ключевая задача конструктора — это сократить вес аппарата с целью улучшения аэродинамических показателей приборов. Материал должен быть небольшого веса и, вместе с тем иметь высокие эксплуатационные показатели. И бесшовные трубы соответствуют данным требованиям.
Итак, мы рассмотрели ключевые характеристики бесшовных стальных конструкций, особенности их производства и сферы применения.
