цельнотянутая труба что это

Труба цельнотянутая: описание характеристик

Трубы бесшовные гост 8734-75 относят к самым дорогим из всех имеющихся типов подобных изделий. Это обуславливается тем, что их достаточно сложно производить, кроме того, используется очень дорогое оборудование и затрачивается большой объем энергии. Именно из-за уникальных технических характеристик и эксплуатационным особенностям эти трубы являются популярными и востребованными, в частности, такой вид, как цельнотянутое бесшовное изделие. В условиях неимения швов, такие трубы, заслужено можно назвать одними из самых стойких к разнообразным воздействиям. Например, проявляют устойчивость к химическому и механическому действию, что позволяет избежать неприятных протечек.

труба цельнотянутая бесшовная

Нюансы изготовления цельнотянутой трубы

Изделие цельнотянутое, которое к тому же не имеет швов, считается одним из видов бесшовной продукции, в изготовлении, которого используют одинаковую технику производства и имеют дело с горячим прокатом, что позволяет получить в результате высокие показатели свойств таких, как прочность. Применяя способ, который заключается в вытягивании из горячей металлической массы заготовку для изделия, получается надежная и прочная продукция. После того как заготовочная деталь сформирована, она становится пригодной для процесса калибрования.

труба цельнотянутая нержавеющая

Бесшовные изделия из горячего проката можно получить на специальном оборудовании, в частности, на прокатном станке (отверстие получают по принципу прошивания). Помимо известных способов, еще имеются альтернативные методы, например, высверливать отверстие в цилиндрах (заготовочных деталях).

Все указанные способы изготовления нацелены на один результат в итоге создать монолитную продукцию, которая сможет отличаться своей однородностью, что означает то, что будет иметь преимущественные черты перед иными разновидностями труб. В такой ситуации цельная структура трубы обеспечит свойство надежности, высокий уровень устойчивости к коррозийным образованиям, стойкость к воздействию высокого давления.

На цельнотянутое изделие в большинстве случаев наносят слой цинка, что обеспечивает отсутствие обязательного применения вспомогательных мероприятий, направленных на защиту от коррозии. Оцинкованная продукция не предполагает обязательного нанесения грунтового или красящего вещества, исключение составляет лишь резьбовые участки, а, точнее, соединительные узлы, где наблюдается повреждение верхнего оцинкованного покрытия. Чтобы избежать аварийных ситуаций на стыковочных местах, цельнотянутую трубу необходимо соединить при помощи фитинга или муфты, которые, в свою очередь, также выполняются из однородного с изделием материала.

Разновидности

Специальные нормативы, четко предполагающие все параметры и виды стального материала, из которого и изготавливают бесшовную цельнотянутую продукцию, предполагают, что такие виды изделий относятся к толстостенной разновидности.

В зависимости от того, как соотносятся диаметральный параметр и размер толщины стен бесшовную трубу можно разделить на следующие типы:

1. С особо толстыми стенами (толщина стены больше диаметрального параметра на 12%);

2. С толстыми стенками (стена имеет толщину около 5-10% диаметрального размера);

3. С наличием тонких стен (в пределах 2,5-5,5%);

4. Трубы, имеющие очень тонкие стенки (меньше чем 2,5%).

Размер толщины стенок указывает на тип изделия, а именно:

1. Труба с усилением;

3. Трубы обыкновенные.

цельнотянутые трубы размеры

Лучшим вариантом в зависимости от устойчивости к коррозийным образованиям считается труба с усилением, а более простым для изготовления формаций с изгибом, которые так необходимы при установке, конечно же, легкое изделии. По длине цельнотянутые изделия являются немерной продукцией и могут иметь длину в пределах 1,510 метров. Так как такой вид труб имеет большую популярность, и используются в самых разных сферах, там, где используется промышленный процесс, трубы зачастую изготавливаются не только из стального материала, но и разных смесей металлов, и даже из цветного металла.

Области использования цельнотянутой продукции

Высокая прочность, которая отличает бесшовные изделия, сделала их незаменимой деталью в трубопроводных конструкциях, где перемещаются агрессивные жидкости, тем самым на трубы воздействует высокое давление или режим повышенной температуры, к примеру, горячие пары. Это позволило применять цельнотянутые изделия в различных магистралях, трубопроводных линиях, в частности, это касается коммунальных предприятий. Однородная гладкая поверхность изнутри таких изделий является идеальными условиями для транспортировки питьевых ресурсов. Так как трубопроводы из бесшовной продукции отлично переносят высокие температурные показатели и перепады давления, кроме того, химическое воздействие, они являются находкой для применения их в отопительных системах и системах подачи горячей воды.

Свойства прочности и надежности муфт при соединении гарантируют безопасные условия применения такой продукции при установке взрывоопасного трубопровода, по которому предположительно могут транспортироваться газообразные вещества, нефтепродукты и иные углеводородные соединения. К примеру, на предприятии, которое перерабатывает нефть, все трубопроводные конструкции выполнены из бесшовной продукции.

Еще одна область для применения бесшовных изделий энергетическая сфера и атомное дело, строительство тракторов, строительство авиационных установок, угольная промышленность и бурильные процессы. Без них не может обойтись монолитные строительные процессы, а машиностроительная сфера без такой трубы не сможет обеспечивать в своем механизме механизмы валов для передачи вращательных действий.

Из-за отсутствия швов такой тип горячего проката применяется в сфере оборонного дела, строительства судов, строительства вагонов и в тяжелых видах промышленности. Высокий уровень стойкости к изнашиванию обеспечил использование бесшовной продукции в сфере, где имеется более сложный эксплуатационный режим металлических материалов. Ценовая политика цельнотянутых бесшовных изделий определяется в зависимости от уровня спроса и типа заготовочных деталей, нормативов, касающихся такого свойства, как прочность, кроме того, марка стали тоже играет важную роль.

Источник

Труба стальная цельнотянутая. Параметры, которыми характеризуется бесшовная конструкция

Труба цельнотянутая является одним из самых дорогих видов металлопроката. Это объясняется сложностью ее производства. Изделие отличается высокой надежностью и изготавливается в полном соответствии со стандартами. Бесшовные цельнотянутые трубы широко используются в нефтеперерабатывающей, химической промышленности, авиа- и машиностроении, а также в коммунальном хозяйстве.

Цельнотянутые трубы более прочные, чем сварные, но и стоят дороже

Минусы и плюсы цельнотянутых стальных труб

Область применения стальных труб очень обширная, поскольку отсутствие швов влияет на прочностные характеристики изделий – они становятся практически неуязвимыми. Бесшовная конструкция отличается низким линейным расширением, которое вызвано влиянием высоких температур, коррозионной устойчивостью и не боится больших давлений.

Степень теплопроводности зависит от материала изготовления и, как правило, находится на хорошем уровне. Цельнотянутая стальная труба имеет идеально гладкую поверхность внутри, что способствует улучшению пропускной способности. В сравнении со сварным изделием бесшовная конструкция отличается гораздо лучшими показателями прочности и стойкости к внешнему воздействию.

Из недостатков такого типа металлопроката можно отметить отсутствие гибкости толстостенных изделий, что может привести к определенным трудностям при выполнении ремонтно-строительных работ. Кроме того, для производства труб требуется дорогое оборудование, а сама технология очень сложна. В сочетании с дороговизной материалов это приводит к увеличению себестоимости продукции, поэтому в некоторых случаях использовать подобные изделия нецелесообразно.

Бесшовная конструкция: основные виды

Стальная цельнотянутая труба классифицируется в зависимости от стеночной толщины. В случае, когда стенка больше диаметра, бесшовная конструкция называется особо толстостенная. Кроме того, выделяют особо тонкостенные, тонкостенные и просто толстостенные элементы.

Толщина стенки одного из видов бесшовных труб может достигать 10% от величины диаметра

Обратите внимание! Для первого типа характерна толщина стенки, составляющая не более 2,5% от величины диаметра, для второго – от 2,5 до пяти процентов, для третьего – от 5 до 10%.

Также выделяют легкие, усиленные и обыкновенные конструкции. Усиленные варианты труб отличаются повышенной коррозионной стойкостью, а легкие хорошо поддаются гнутью. Наиболее часто встречается бесшовная конструкция стальная, но возможен выпуск изделий из различных сплавов и цветных металлов. Трубы различаются по технологиям изготовления. По этому признаку выделяют холодно- и горячекатаные изделия.

Сферы использования цельнотянутой продукции

Благодаря отличным прочностным характеристикам, бесшовная труба нашла свое применение в большом количестве отраслей человеческой жизнедеятельности, однако основным является монтаж магистралей различного назначения. В газовой и нефтяной промышленности такие изделия используются для транспортировки топлива.

Отсутствие сварного шва и абсолютно гладкая поверхность внутри позволяет применять такие элементы в трубопроводах подачи питьевой воды. Бесшовная конструкция позволяет устраивать магистрали, транспортирующие агрессивные вещества и находящиеся под высокими давлениями и повышенными температурами.

Без таких труб не обходится атомная промышленность. Они используются в судо-, вагоно-, авиа-, тракторо- и машиностроении, например, для решения задачи передачи вращения вала. Бесшовная полая цельнотянутая конструкция необходима при строительстве угольных шахт и буровых вышек.

Ее целесообразно применять при особо сложных эксплуатационных условиях, когда обычный металл и сварочный шов может не выдержать. Монолитные изделия нашли себя также в оборонной промышленности.

Бесшовные трубы незаменимы для магистралей, работающих в сложных условиях, под повышенным давлением или температурой

Стандартизированные требования к размерам изделий

Требования, которые предъявляются к холоднодеформированным изделиям, изложены в стандарте 8734 от 1975 года. По этому документу бесшовная труба может выпускаться немерной или мерной длины. При первом варианте эта характеристика находится в границах 4,5-9 метров, при втором – от полутора до 11,5 м. Предельные отклонения – не больше 1 см.

По согласованию с заказчиком трубы мерной длины можно выпускать от 4 до девяти метров при неизменном значении предельных отклонений. Изделия кратной мерной длины производятся размерами от полутора до 9 м.

Обратите внимание! Обычно продукцию изготавливают в соответствии с толщиной стенки и наружным диаметром, однако, при требованиях заказчика, можно ориентироваться на другие характеристики, например, разностенность и оба диаметра или стенку и внутренний диаметр.

По желанию заказчика предельные отклонения также могут быть комбинированы. К примеру, по диаметру изделие изготавливается обычной точностью, а по толщине стенки – повышенной.

Производители обязаны следить, чтобы ни разностенность, ни овальность труб не выходили за границы допустимых отклонений. В стандарте также приводятся значения кривизны. Для изделий сечением до 8 миллиметров она не должна быть более 3 мм, в пределах 8-10 мм – более 2 мм на 1 м длины, больше 10 мм – более полутора миллиметров.

Бесшовные изделия специального назначения

Существуют бесшовные трубы специального назначения, которые выпускаются в соответствии со стандартом 9941 от 1981 года. Такому типу металлопроката также характерна мерная, кратная и немерная длина. Толщина стенки варьируется от 0,3 до 24 миллиметров, диаметр – от 5 до 250 мм.

Бесшовные трубы выпускаются в мерной и немерной длине согласно стандартам

Возможная кривизна конструкции определяется в зависимости от параметров. К примеру, для изделий сечением выше 5 мм и стенкой от полмиллиметра этот показатель может быть не более 1 миллиметра на метр, а для диаметра более 15 мм и толщиной металла менее 0,5 мм – до 2 мм.

Края металлопроката должны быть без дефектов и обрезаны под 90 градусов. По желанию потребителя на концах можно наносить фаски под сварку. Это допустимо, когда толщина металла больше 5 мм. В этом случае материал изготовления должен соответствовать особым требованиям. Например, химсостав стали регулируется государственным стандартом 5632, причем часть вредных примесей (серы) не может превышать 0,02%.

Поверхность труб должна характеризоваться отсутствием закатов, раковин и трещин. Исключение составляют изделия, которые не прошли зачистку. При этом на них допускаются единичные плены, небольшие вмятины или риски, но исключается влияние этих дефектов на диаметр и стенку элемента.

Нормы для горячедеформированных труб

Горячедеформированные бесшовные изделия должны в полной мере соответствовать нормам, которые оговорены в государственном стандарте 8732 от 1978 года. В этом документе содержатся таблицы с возможными размерами изделий. Горячедеформированная продукция мерной/немерной длины изготавливается от 4 до 12,5 метров. В случае длины кратной мерной возможен припуск, который не превышает 5 миллиметров на каждый рез.

Производство горячедеформированных труб осуществляется в строгом соответствии с ГОСТами

Обратите внимание! Допустимое предельное отклонение составляет +15 мм, если изделие больше 6 м, +10 мм, если труба короче этой длины.

Как и для холоднодеформированных элементов, разностенность и овальность не должны выводить стенку и диаметр за указанные границы. Кривизна труб зависит от толщины металла (все значения соответствуют одному метру изделия). Если она меньше 20 мм, то параметр не может быть выше 1,5 мм; если 20-30 мм – до 2 мм. Для труб с большей толщиной стенки допустима кривизна до 4 мм.

Проверка качества продукции

Бесшовные цельнотянутые трубы повышенного качества в обязательном порядке подвергаются ряду испытаний. После проверки изделий на отсутствие дефектов поверхности при помощи специальных приборов измеряются диаметр, овальность, длина и кривизна.

По документу 10006-80 проводится испытание на растяжение. При этом определяется относительное сужение и удлинение трубы после разрыва, временное сопротивление материала и его предел текучести. Согласно требованиям стандарта 19040-81 бесшовные конструкции испытываются на растяжение при повышенных значениях температур. В этом случае устанавливаются характеристики материала при температурах от 35 до 1200 градусов.

Также все элементы проходят проверку гидравлическим давлением. В нормативном документе 17410 оговорены условия проведения ультразвукового контроля. Если хотя бы один показатель не удовлетворяет нормам, то необходимо проведение повторных испытаний на удвоенном количестве образцов.

Секреты производства труб

Рассмотрим процесс производства горячекатаных труб. Он состоит из нескольких технологических этапов. Сырьем выступают заготовки, которые могут быть непрерывно литыми, кованными, катанными или даже слитками.

Заготовкой для трубы служит цельный слиток стали

Обратите внимание! Выбранный тип элемента влияет на класс прочности и класс готовой продукции.

На начальной стадии заготовки поступают на прессы либо станы, где происходит формирование гильзы. Далее ее диаметр увеличивается до требуемого размера. На этом же этапе происходит выравнивание поверхности будущего изделия. Потом труба поступает на стан горячей прокатки. На завершающем этапе выполняется процесс холодной калибровки. В случае необходимости на трубу наносится резьба.

Формирование гильзы выполняется на станках, которые состоят из конусных или грибовидных валков с односторонним вращением. Они расположены в вертикальной плоскости и характеризуются наклоном в несколько градусов. Благодаря вращательно-поступательному движению сечение заготовки, расположенной между осей, уменьшается, а в осевой части появляется небольшое отверстие. Для увеличения диаметра требуется специальная оправка.

Корректировка параметров изделий при изготовлении

Оправка установлена между валами, а гильза из металла насаживается на нее во время следующих проходов. Смещение конструкции можно избежать при помощи неповоротных роликов и направляющих линеек. Для корректировки диаметра трубы существуют разные автоматические установки. Их работа производится по такому принципу: оправка в калибр вставляется так, чтобы оставался зазор, равный стеночной толщине будущего изделия. Далее бесшовная конструкция подвергается прокатке, а оправка каждый раз разворачивается на прямой угол. Для того чтобы труба поступила на оправку, необходимо опущение нижнего ролика установки. После занятия заготовкой нужного места ролик помещается в свое исходное положение.

Холоднодеформированная труба производится на основе горячекатаной заготовки, нагрев которой выполняется до небольших температур. Будущая труба проходит процесс волочения, во время которого происходит ее вытягивание, регулируется диаметр и уменьшается стеночная толщина. Такие элементы отличает высокое качество поверхности. Антикоррозионные свойства труба обретает путем цинкования. Тонкий слой цинка способствует появлению защитной пленки на поверхности металла, которая препятствует его контакту с О₂ (кислородом) и его проникновению вглубь. Изделия, обработанные подобным образом, не нуждаются в грунтовке либо покраске.

Цельнотянутые трубы являются незаменимыми элементами конструкций, эксплуатируемых в сложных и агрессивных условиях. Их параметры во многом превосходят прочностные характеристики изделий со швом.

Источник

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы изготавливаются из монолитного металла, цельный корпус не имеет швов и других соединений. Это повышает устойчивость к перепадам давления и действиям агрессивных сред, увеличивает стойкость к разрывам.

Главное преимущество этой категории — герметичность, кроме этого исключаются все неблагоприятные факторы, связанные со сварным соединением: остаточные напряжения, микроскопические неровности и наплывы. По бесшовной технологии выпускают толстостенный и тонкостенный трбопрокапрокат: от 0,3 до 75 мм. Для получения равноценных показателей прочности требуется меньшее количества сырья, чем в производстве прямошовных аналогов, следовательно снижается вес конструкций. Изделия с большой толщиной стенки имеют повышенный запас стойкости к механическим воздействиям.

Стальные бесшовные трубы классифицируют по способу производства:

Несмотря на преимущества, применение не всегда оказывается целесообразным. В коммунальных сетях практически отсутствуют нагрузки, которые не может выдержать недорогой электросварной прокат. Затраты на производство являются основной причиной, по которой повсеместное использование ограничивается. Пока ни одна из применяемых технологий не позволяет выпускать изделия с диаметром более 550 мм. Этого не всегда достаточно для обеспечения требований к пропускной способности в магистральных линиях.

Техника безопасносности запрещает использование трубного проката с цельным корпусом для транспорта взрывчатых и пожароопасных веществ.

Виды бесшовных труб

Горячекатаные

Так как производство обычно включает несколько операций, технологический процесс организуют с помощью автоматических линий. Заготовкой для горячекатаной продукции служит слиток. Производственный цикл состоит из следующих этапов:

В зависимости от характеристик сплава слиток нагревают до 1100-1250 С⁰. Сразу после отжига поверхность металла покрыта окалиной. Если предусмотрены дополнительные требования, полуфабрикаты очищают в кислотном растворе, шлифуют и наносят покрытие. Технические условия отражены в регламенте ГОСТ 32528-2013, а сортамент в ГОСТ 8232-78 (кроме этого действует старый стандарт ГОСТ 8734-75 с уточнениями).

Структура металла при горячей обработке сохраняет пластичность и ударную вязкость, при эксплуатации такой трубопровод гасит вибрации, выдерживает значительный вес грунта.

Холоднодеформированные

Холоднодеформированный трубопрокат изготовить сложнее. Сталь без нагрева обрабатывается медленнее, циклы раскатки перемежаются со стабилизирующей термообработкой, очисткой, сушкой в специальной камере, нанесением смазок.

Заготовкой служит отцентрованная цилиндрическая форма (гильза). Для раскатки чаще всего используют трехвалковые станы. Валки размещаются с уклоном, от величины угла зависят параметры будущего изделия. Учитывается предел прочности сплава, при котором дальнейшая деформация невозможна без разрывов. Несмотря на то, что технологию называют холодной, от трения сталь разогревается до значительных температур.

При холодной деформации структура металла вытягиваются в направлении приложения усилий, во время термообработки происходит рекристаллизация, зерна измельчаются и строение снова становится однородным. Таким образом, прочность закладывается на молекулярном уровне, при этом число повторяющихся циклов может достигать 17. Технические условия регулируются регламентом ГОСТ P 54159-2010, типоразмеры приведены в ГОСТ 8734-75.

К холоднодеформируемому сортаменту применяют дополнительную классификацию по толщине стенки:

Холодным методом производят трубопрокат малого веса и высокой точности, в том числе капиллярные трубки. Готовые полуфабрикаты используют для монтажа трубопроводных систем, контуров теплообменного оборудования, изготовления змеевиков и различных деталей.

Цельнотянутые

Цельнотянутые трубы часто путают с остальной бесшовной продукцией, но их нельзя отнести к горячекатаным или холоднокатаным. Специальные болванки нагревают и протягивают через стан, раскатывающие станки не применяются. Изделия отличаются незначительным тепловым удлинением, используются для поставок пара, в авиации, атомной промышленности и других узкоспециальных областях. Учитывая специфическое назначение, для углеродистых сталей сразу предусматривают коррозионно-стойкие покрытия.

Сферы применения

Основная функция бесшовной трубы — транспортировка сред под давлением или работа с особо-опасными веществами, когда протечки или разрывы могут угрожать безопасности людей или нанести вред экологии. Каждый вид имеет свои достоинства и технические параметры.

Технология производства горячекатаного проката самая простая, металлопродукция универсальна и используется во всех отраслях промышленности.

Цельнотянутый трубопрокат — самый дорогой и металлоемкий, толщина стенок может достигать 10% от диаметра. Основное отличие — низкое тепловое расширение. Продукция используется при прокладке магистральных и технологических трубопроводов в энергетическом секторе, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях.

Холоднокатаные полуфабрикаты отличаются высокой точностью, малым весом, могут быть тонкостенными и толстостенными. Область применения довольно широка. Благодаря однородной структуре металла трубы легко справляются с перепадами напора, идеально-ровная внутренняя поверхность увеличивает пропускную способность и повышает коррозионную стойкость. Единственное ограничение: плохая устойчивость к ударным и растягивающим нагрузкам.

При транспортировке питьевой воды, в химической промышленности и на пищевых предприятиях, предъявляют особые требования к химическому составу: ограничивается содержание вредных примесей и элементов, вступающих в реакции с конкретными средами.

Способы монтажа и соединения

Монтаж трубопроводов принципиально не отличается от возведения конструкций из прямошовных аналогов. Сварное соединение наиболее надежно и применяется для систем с высоким давлением, при работе с кислотами и щелочами. Для сред низкой агрессивности с температурой до 100 С⁰ допускается крепление на резьбе, но при вибрационных воздействиях возможно самопроизвольное отвинчивание.

Для организации разводки применяются приварные и резьбовые фасонные детали, направление изменяют трубогибами. Для инженерных сетей с давлением до 250 кгс/см² можно использовать воротниковые фланцы.

Нередко бесшовные трубы изготавливают из нержавеющих сталей, специальных сплавов и цветных металлов. В таком случае монтаж проводят в соответствии с технической документацией, подбирают способ и режимы сваривания, электроды. При выборе методов сварки учитывают назначение трубопровода: для некоторых систем крайне важна химическая стойкость шва, для других — термостойкость.

Источник