Бесшовная горячекатаная труба

Изготовление толстостенных труб

В отличие от электросварных аналогов, в которых заготовку получают путем прокатки плоского листа определенной толщины в цилиндр, стальная монолитная цилиндрическая заготовка служит исходным материалом для изготовления бесшовной трубы. На промышленных предприятиях используются две технологии, позволяющие превратить металлический пруток в полое изделие необходимого сечения и длины:

Горячая деформация

В основном используется при производстве толстостенных изделий.

Производственная последовательность здесь включает следующие этапы:

  • Массивный стальной стержень цилиндрической формы помещают в печь и нагревают до фиксированной температуры, при которой стальной сплав становится мягким и пластичным, но еще не имеет текучести.
  • Предварительно нагретая заготовка поступает на мощный прошивной пресс, который превращает монолитную заготовку в полый цилиндр. Специалисты называют это рукавом. Внешне он уже похож на готовую трубу, но все еще не имеет идеальной формы и требуемых размеров.
  • Путем последующего прохождения через комплекты роликов, прокатки и вытягивания металла деталь приобретает заданные размеры: длину, диаметр и толщину стенки.
  • Далее продукт охлаждается и проходит окончательную калибровку, после чего разрезается на куски необходимой длины и отправляется на склад.

Технология изготовления регламентируется ГОСТ 8732-78. Метод горячей деформации плохо подходит для изготовления тонкостенных изделий, так как обеспечивает недостаточно высокое качество поверхности материала и большую погрешность толщины стенки.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

Холодная деформация

Разница между этой технологией заключается в том, что раскаленная деталь охлаждается сразу после протяжного пресса и пропускается через уже холодные формовочные валки. Затем перед окончательной калибровкой трубку нагревают и охлаждают, чтобы удалить с металла участки внутренних напряжений, сделать его более пластичным и податливым. Все этапы производства труб методом холодной деформации регламентируются ГОСТ 8734-75.

Обе технологии позволяют получать изделия с постоянным показателем толщины стенки по всей длине, способные работать в условиях колоссальных показателей давления. Каждое готовое изделие должно пройти приемочные испытания, где тщательно проверяются изгиб, сплющивание, химический состав металла и способность успешно работать с агрессивными средами.

Где используется холоднокатаная профильная труба

Труба бесшовная холоднокатаная профильная имеет более высокую стоимость, чем горячекатаная, но при этом устойчива к коррозии, поэтому используется только в трубопроводах, работающих под высоким давлением и высокой температурой. Кроме того, такие изделия используются в тех случаях, когда к качеству поверхности и геометрической форме изделий предъявляются особые требования.

Холодная деформация имеет несколько принципиальных отличий, в частности, после обработки на перфорационном прессе заготовка охлаждается и ее калибровка также выполняется в холодном состоянии. Чтобы избежать внутренних напряжений, помимо придания материалу вязкости и пластичности, деталь нагревают до состояния рекристаллизации металла еще перед прокаткой.

Трубы холоднокатаные профильные могут изготавливаться из различных марок стали:

  1. Углеродистый.
  2. Высокое содержание углерода;
  3. Связали;
  4. Сильно связано.

Холоднокатаные бесшовные квадратные трубы

Только при использовании в производственном процессе марок стали, указанных в ГОСТ, можно обеспечить высокую функциональность и устойчивость к механическим воздействиям. В отличие от горячекатаной бесшовной профильной трубы, холоднокатаная может иметь более тонкую стенку и меньший внутренний диаметр, что значительно расширяет область применения и обеспечивает малый вес конструкции.

Во многих ситуациях решающим фактором становится легкость, но наиболее востребованной сейчас является холоднокатаная профильная труба диаметром не более 14 см.

Какими бывают холоднодеформированные трубы?

Холоднокатаный прокат – это:

  • особенно тонкостенные, с толщиной стенки не более 0,5 миллиметра или если диаметр соответствует толщине более 40 единиц;
  • тонкостенные с толщиной стенки 1,5 миллиметра или соотношением dh / s в пределах 12,5-40;
  • особенно толстостенные, если дх / с от 12,5 до 6;
  • толстостенные, если отношение диаметра к толщине меньше 6.

Бывают ситуации, когда соотношение толщины к диаметру отличается от стандартных вариантов, но такие изделия производятся только тогда, когда необходимо соблюдать особые технические условия. Особые требования предъявляются также к кривизне произвольного сечения, которая не может превышать 3 миллиметра при толщине стенки менее 8 мм, 2 миллиметра при толщине от 8 до 10 мм и 1,5 миллиметра при большей толщине стенки до 10 миллиметров.

Кроме того, на последнем этапе обработки холодногнутую заготовку необходимо отжечь, а ее геометрическая форма и разница в толщине стенок должны находиться в пределах, установленных стандартами.

Допускаются отклонения размеров изделий для особо малых диаметров до 1,5%, для обычных диаметров 0,8%, отклонения толщины стенки для малых диаметров до 12%, для обычных диаметров до 10%. От отжига можно отказаться только в том случае, если у заказчика есть особые потребности.

По ГОСТу труба холоднокатаная профильная изготавливается из марок стали: 10, 20, 35, 45, 20Х, 40Х, 15ХМ, 30ХГСА. Поставляется бесшовная профильная труба, как холоднокатаная, так и горячекатаная, партиями не более 70 тонн в пакетах. Если диаметр изделия превышает 159 мм, требуется его индивидуальная маркировка.

Классификация

Трубы стальные бесшовные различаются по классификации по:

  • способ производства;
  • температурные параметры;
  • метод резки и так далее

По типу сечения модели делятся на:

  • круглый;
  • квадрат;
  • прямоугольная;
  • овальный;
  • трапециевидный и так далее

Классификация по длине включает изделия:

  • измеряется;
  • не измеряется;
  • кратные любой мерной длины.

Наиболее распространена классификация металлических изделий на изделия, изготовленные методом холодной или горячей прокатки.

Длина холоднодеформированных труб стандартная 4,5-9 м. Параметры толщины стали у изделий варьируются от 8 мм.

Горячекатаные конструкции выпускаются сечением 25-700 мм, толщиной стали 2,5-75 мм в зависимости от функционального назначения. Бесшовные бесшовные трубы производятся из литых заготовок, обеспечивающих высокую прочность.

Размеры и характерные особенности

Горячедеформированные изделия имеют диаметр от 20 до 550 мм при толщине стенки 2,5-75 мм. Минимальная длина отрезка трубы 4 м, максимальная 12,5 м, допустимая погрешность размеров 5 мм. Еще один важный показатель – предел прогиба. Для труб с толщиной стенки 20 мм и менее изгиб не должен превышать 1,5 мм на погонный метр длины, для толщины стенки от 20 до 30 мм – не более 2 мм, свыше 30 мм – 4 мм.

У холодногнутых труб меньший ассортимент. Толщина стенок здесь варьируется от 0,3 до 24 мм, внешнего сечения – от 5 до 240 мм.

Относится ли труба к тонкостенной или толстостенной, определяется путем расчета коэффициента, показывающего отношение диаметра к толщине стенки. При расчетном значении от 6 до 12,5 продукт классифицируется как толстостенный. Выше 12,5 – тонкостенные. Изделия с коэффициентом меньше 6 считаются особенно толстыми. Они чрезвычайно дороги в производстве и изготавливаются только на заказ.

Особенности и назначение

Толстостенные бесшовные трубы – это особый тип материала для труб промышленного производства, горячекатаный или холоднокатаный. Для производства используются некоторые марки стали (черная, нержавеющая, иногда с примесями цветных металлов), что позволяет успешно применять их в различных отраслях народного хозяйства, вплоть до авиастроения и химической промышленности.

Основные преимущества стальных бесшовных изделий:

  • Высокая прочность на разрыв.
  • Низкое тепловое расширение материала.
  • Устойчив к большинству химически активных сред.
  • Сопротивление ржавчине.
  • Долгая жизнь, исчисляемая десятками лет.

Виды бесшовных труб

В зависимости от технологии производства промышленность предлагает потребителям два вида продукции: горячекатаный и холоднокатаный.

Горячекатаные

Вы также можете встретить термины горячего прессования или горячей деформации. Изготовлено по ГОСТ 9940-81. Технология горячей прокатки не позволяет изготавливать трубы малого диаметра. Кроме того, в этом случае не всегда удается получить идеально гладкую поверхность трубы и обеспечить точность размеров.

Холоднокатаные

В противном случае – холоднотянутые или холоднодеформированные. Их производство регулируется ГОСТ 9941-81. От горячекатаного проката они отличаются, прежде всего, меньшим сечением и тонкими стенками. Поверхность труб при таком способе изготовления более гладкая. При производстве изделий с поперечным сечением, отличным от круглого (прямоугольник, звезда, овал, шестиугольник и т.д.), Применяется только метод холодной деформации.

Толстостенные и тонкостенные трубы

Еще один критерий – толщина стенок изделия. Этот показатель во многом определяет расход материала трубы. Разделяют толстостенные и тонкостенные стальные трубы:

  • Труба бесшовная горячекатаная имеет диаметр 28–426 мм с толщиной стенки 3–40 мм.
  • Холоднокатаный прокат позволяет изготавливать трубы диаметром 0,3-450 мм с толщиной стенки 0,06-12 мм.

Трубы нарезаются под прямым углом. Область пропила необходимо очистить от неровностей и заусенцев. Поверхность изделия должна иметь однородную текстуру, без трещин, вмятин и закатов.

Преимущества бесшовных труб

Отсутствие шва на металлической трубе делает их очень прочными по сравнению со сварными изделиями. Физические характеристики стали + специальная технология производства трубных материалов придает им следующие характеристики:

  • Способность работать при высоких температурах и давлениях внутри трубопровода делает их незаменимыми в энергетическом секторе.
  • В авиастроении требуется прочность бесшовной трубы в сочетании с легкостью материала из-за очень тонкой стенки.
  • Безусловная пломба гарантирует безопасную транспортировку агрессивных и токсичных веществ на химических предприятиях.
  • Жесткость, устойчивость к внешней деформации и внутреннему давлению используются в гидравлике и машиностроении.
  • Экологичность и безопасность с точки зрения инертности по отношению к пищевым продуктам широко используются в пищевой промышленности.

Единственный недостаток стальных бесшовных труб – их дороговизна. Но при сочетании цены и качества, когда к трубопроводам и конструкциям предъявляются повышенные требования, этот материал не только полностью окупается, но и приносит краткосрочную прибыль.

Области применения

Прочность и долговечность изделий позволяют использовать металлические заготовки в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства.

Бесшовные трубы используются для строительства:

  • машины;
  • авиамодели и авиамодели;
  • военная техника;
  • сельскохозяйственная техника (тракторы, погрузчики, краны, комбайны);
  • разные типы кораблей и так далее

Продукция необходима для монтажа водопроводов, водопроводных систем, для прокладки газопроводов, в областях добычи и переработки нефтепродуктов, в химической промышленности, в энергетических комплексах, в тяжелой промышленности и т.д.

Толстостенные модели используются в комплексах с показателями высокого давления, для возведения несущих конструкций, выдерживающих большие нагрузки (каркасы, арматурные сетки и т.д.).

Технические характеристики

Характеристики бесшовной трубы соответствуют нормам ГОСТ. Размеры термообработанных изделий регламентируются ГОСТ 8732-78. Популярны трубы с диаметром наружной поверхности 25-700 мм, параметры стен 2,5-75 мм. Длина стандартных труб варьируется от 4 до 12,5 м.

Модели с холодной деформацией регламентируются ГОСТ 8734-75. Размер наружного диаметра 8-450 мм, толщина стенки 0,08-20 мм. Длина негабаритной трубы 1,5-11,5 м, измеренная длина 4,5-9 м.

Для трубопроводов без соединительных муфт применяют стали марок 10, ст35, ст40х и так далее

Размер и вес бесшовной трубы зависят от технологии изготовления, способа прокатки. Размерный ряд моделей, выдерживающих высокое давление (точность), закреплен в ГОСТ 9567-75, что соответствует требованиям европейской стандартизации ISO. Стандарты также подходят для соединений труб из высокопрочной стали.

Перед отправкой продукция проходит испытания на соответствие габаритным параметрам, герметичность, устойчивость к механическим повреждениям и т.д.

Технологический процесс изготовления бесшовных нержавеющих труб

Технология производства промышленных бесшовных труб чрезвычайно сложна и требует много времени. Каждый этап требует много энергии и материалов. Пробирки часто используются для транспортировки стерильных средств, поэтому к их изготовлению предъявляются самые строгие требования. Металл необходимо очистить от примесей, а сам производственный процесс тщательно проверить на всех этапах:

  • Заготовку из легированной стали нагревают в печи.
  • Далее будущая труба раскатывается роликами на заданную длину, с необходимой толщиной стенки, внешним и внутренним диаметрами.
  • Готовый элемент остывает и проходит окончательную калибровку в специальной емкости.
  • В горячем виде он поступает на врезной стан, где формирующие элементы придают ему необходимую конфигурацию, перфорируя заготовку.
  • Завершающий этап – подготовка отрезков необходимой длины и маркировка готовой к продаже продукции.

Некоторые типы бесшовных стальных труб проходят специальный процесс последующей закалки. Продукт нагревается, а затем быстро остывает. Повторяющаяся несколько раз процедура реорганизует молекулярную решетку стали, придавая ей новые свойства.

Для производства бесшовных труб из нержавеющей стали используются различные марки стали:

  • 12Х18Н10Т. Наиболее устойчивы к коррозии, используются чаще других. Добавки для сплавов: никель, титан и хром. Хром усиливает антикоррозионные свойства, титан увеличивает его стойкость, никель придает сплаву необходимую пластичность.
  • 10Х17Н13М2Т. Отлично подходит для перевозки сильнокислых химикатов. Основными потребителями данной продукции являются химические и медицинские предприятия, пищевая промышленность
  • 06ХН28МДТ. Успешно применяется в нефтехимической и металлургической промышленности.
  • 10Х23Н18. Высоколегированная сталь с повышенной устойчивостью к высоким температурам и открытому огню. Трубы из такой стали используются при строительстве топочных камер, высокотемпературных котлов. Легко переносит длительное воздействие температур до 1100 ° С.

В целом стандарты производства бесшовных нержавеющих труб допускают использование 20 различных сплавов. Это позволяет создавать продукты с уникальным набором характеристик, которые лучше всего подходят для конкретной задачи.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

Разновидности изделий

  1. Поскольку вид бесшовных труб пользуется большим спросом на рынке, в народе он получил собственное название – литые. Поскольку для его создания используется отливка из специального металлического слитка. Этот вид практически не имеет типа продольного соединения.
  2. В зависимости от размера бесшовная форма может иметь различные размеры по длине.
  3. Для любого вида госрегулированием устанавливаются определенные размеры. Таким образом, если вы следуете общему стандарту, общий диаметр горячекатаной трубы должен составлять от 25 до 700 мм (внешний диаметр), при этом толщина стенки должна составлять до 2,5-75 мм. Изготовление деталей может происходить в определенном диапазоне от 4 до 12 мм.
  4. Цельнометаллические стальные трубы по общему отношению толщины стенки к общему диаметру могут составлять от шести до тринадцати миллиметров. Существует до четырех разновидностей, которые в настоящее время также делятся на четыре полноценные группы. Следовательно, градация варьируется от буквы B до E. Группа B характеризует формы, химические компоненты которых измеряются. Их противоположностью становится группа E. Этот тип изготавливается без применения термических обработок в соответствии со стандартами документации.

В области бесшовных труб бесшовные трубы станут самыми прочными и качественными.

Трубы стальные холодногнутые производятся с соблюдением всех государственных стандартов. Так, по их мнению, внешний диаметр трубы должен варьироваться от 8 до 450 миллиметров. Общая толщина стен не должна превышать 20 миллиметров. Измеренная длина таких деталей будет варьироваться от четырех с половиной до десяти метров, немерная в этом случае будет от 1,5 до 11,5 метров.

Труба, не имеющая швов, имеет большое количество различных модификаций. Итак, основные отличия будут зависеть от типа стали, использованной при создании, параметров стен (толщины и длины). Всего для создания таких бесшовных труб стоит использовать десяток различных марок стали. Такой разнообразный состав помогает в каждом конкретном случае выбрать наиболее подходящий вариант, исходя из ситуации и потребностей.

Горячекатаный прокат можно производить на большом количестве различных устройств. Все они могут сильно отличаться друг от друга как по габаритам деталей, так и по способу их создания. В конечном итоге вы можете получить самые разные виды продукции.

Основные отличия бесшовных труб от других труб в основном касаются внешних параметров.

Стальной бесшовные стальной прокат получают после прокатки металлического слитка с помощью специализированного устройства, позволяющего проделывать отверстия в центре слитка. Также можно использовать совершенно другой метод изготовления бесшовных изделий: просверливание отверстия внутри объекта цилиндрической формы.

Горячекатаный бесшовные в зависимости от диаметра стенок бывает как толстостенным, так и тонкостенным. Размеры в этом случае будут варьироваться в зависимости от внешнего диаметра.

Преимущества стальной бесшовной трубы

  1. Безусловно, самым большим преимуществом цельного ламината будет практически полное отсутствие швов на изделии, после чего они начинают становиться практически полностью неуязвимыми. Отсутствие основного сварного шва позволяет в несколько раз повысить их прочность и устойчивость к воздействиям внешнего мира.

  2. Изделие, созданное с помощью толстого листа металла, отличается от других антикоррозионными свойствами. Но это также может отрицательно повлиять на коэффициент гибкости изделия при ремонтных или строительно-монтажных работах. Кроме того, важно учитывать общий диаметр горячедеформированных труб, используемых во время монтажных работ. Это считается очень важным, поскольку изменение может не дать желаемого эффекта для пользователя.
  3. Кроме того, цельнотянутый тип может изготавливаться из различных форм стали, имеет высокую теплопроводность и низкий температурный уровень, который характеризует параметр линейного расширения.

Горячекатаная труба станет практически идеальным инструментом для создания коммуникаций. Используя различные формы соединения, вы можете создавать новые формы строений и построек.

https://youtube.com/watch?v=ypzKyB_xrRo

Где используется горячекатаная труба

Основная задача таких изделий – безопасная подача рабочего тела без возникновения протечек, даже если эта среда находится в газообразном состоянии.

Благодаря тому, что в производственном процессе используются углеродистые и легированные стали, готовые изделия могут использоваться как химически активная среда, так как они обладают высокими антикоррозийными характеристиками.

В зависимости от вида материала, используемого в процессе изготовления, горячекатаный прокат делится на несколько категорий:

  1. Со стандартизованными механическими свойствами.
  2. Иметь стандартизированный химический состав.
  3. Продукция со стандартизацией и химическим составом, и механическими свойствами.
  4. Имейте тестовое гидравлическое давление.
  5. Стандартизация контроля механических свойств образцов и химического состава.

Несколько технических характеристик определяют область применения горячекатаных бесшовных труб. Именно отсутствие швов гарантирует высокую функциональность и долговечность этих изделий.

Технические требования к горячекатаному прокату определены ГОСТ 8731-74, а ассортимент – ГОСТ 8732-78. В свою очередь, ассортимент холоднокатаного проката определяется ГОСТ 8734-75, а технические требования – ГОСТ 8733-74.

Как производится?

Для производства бесшовных горячекатаных труб используется горячекатаная или кованая цельнокатаная заготовка, нагретая до температуры + 900º-1200º. Точные показания температуры зависят от типа стали, используемой в этом случае.

Производственный процесс происходит на так называемых трубопрокатных станах. В результате вы получаете продукт с очень низкими показателями точности проката, а также значительными допусками по толщине стенок. И качество его поверхности довольно низкое.

Труба бесшовная горячекатаная круглая

По этим причинам технология горячей прокатки не может применяться при производстве стальных изделий с тонкими стенками и небольшими диаметрами. Теоретически в соответствии со стандартами параметры горячекатаных труб должны быть от 25х2,5 мм до 530х75 мм, но практические показатели колеблются от 32х3 мм до 426х30 мм. Это связано с тем, что на заводах нет соответствующего оборудования или производство нецелесообразно.

Производство горячедеформированных изделий осуществляется в несколько этапов:

  • деталь нагревают до температуры, немного превышающей порог кристаллизации стали;
  • с помощью ламинации обеспечивается правильная форма и подходящие размеры, толщина стенки, внешний и внутренний диаметр;
  • стальная профильная труба охлаждается и калибруется с помощью роликов;
  • из заготовки на протяжном прессе получают полый цилиндр или гильзу;
  • продукция разрезается на требуемые размеры, которые могут быть стандартными и негабаритными.

Марки стали, используемой для изготовления горячекатаных изделий

Такая труба изготавливается из марок стали:

  1. 10.
  2. ветры.
  3. 35.
  4. 45.
  5. 15ХМ.
  6. 30HGSA.
  7. 09Г2С.

Показатели допустимого давления не превышают 20 МПа, а допустимые отклонения диаметра до 1,25%, толщина стенки до 12,5%. Бесшовные горячекатаный прокат может иметь толщину стенки 6-12,5 мм или толщину стенки 12,5-40 мм. Кроме того, эти изделия могут иметь более высокую точность изготовления наружного диаметра и обычного диаметра.

Источник – https://mr-build.ru/newsanteh/bessovnye-truby.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

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