Стальные трубы высокого давления, выполненные бесшовным методом, особенности производства- Обзор + Видео

Виды бесшовных труб, особенности производства и использования

Бесшовными называются трубные изделия, которые производятся сплошными и не содержат никаких швов и любых соединений. О том, какие бывают трубы бесшовные, где они применяются и как изготавливаются, пойдет речь далее в статье.

Производить бесшовные трубы стало возможным благодаря специальному оборудованию – прокатным станкам, от которых и процесс получил название «прокатка».

Виды бесшовных труб

Существует несколько технологий производства трубных изделий без швов, согласно которым они подразделяются на такие виды, как холоднокатаные, горячекатаные и цельнотянутые.

Благодаря технике производства у трубы цельнотянутой бесшовной практически отсутствуют швы или стыки. В целом любым бесшовным трубам свойственны высокие качественные прочностные характеристики, так что их целесообразно применять в трубопроводах с высоким давлением и температурой, а также агрессивной средой. Наилучшее соотношение качественных характеристик присуще стальным изделиям.

Стальные цельнотянутые бесшовные трубы классифицируются как толстостенные. Для их изготовления требуется сталь особой маркой, регламентированной ГОСТом. Допускается производство подобных изделий и из цветных металлов. В данном случае они приемлемы для транспортировки химических компонентов. А вот горячекатаные трубы весьма востребованы в производстве криогенного оборудования.

Области использования трубопрокатов

Для транспортировки веществ, утечки которых ни в коем случае нельзя допустить, как правило, применяется горячекатаная труба. Трудно назвать такие сферы, где бы изделия данного типа не применялись.

В частности, весьма востребованы горячекатаные трубы в автомобильном и тракторостроении, авиастроительстве и прочих отраслях машиностроения. Кроме того, активно применяются стальные горячекатаные трубы в химической и нефтедобывающей сфере промышленности. Не менее актуальны они и при обустройстве коммунальных трубопроводов для транспортировки горячей и холодной воды, канализации, газоснабжения. В угледобывающей и буровой промышленности горячекатаные трубы применяются для отвода газа, пара и прочих вспомогательных компонентов.

Бесшовные трубы горячекатаного производства применяются для сооружения трубопроводов для химических веществ и воды. Многие сферы тяжелой промышленности, а также оборонная, судостроительная и вагоностроительная, металлургия, не могут обойтись без прокатной продукции бесшовного типа. Причина этому в высоком качестве и надежности бесшовных изделий, их долговечности и прочими характеристиками.

Поскольку сплошные трубопрокаты не имеют швов, ослабляющих конструкцию, они являются довольно крепкими и устойчивыми к внешнему воздействию различного рода. Вот почему они активно задействованы в очень сложных технически областях производства.

Кроме того, если условия эксплуатации изделий довольно сложны и агрессивны, горячекатаные трубы справляются с ними намного лучше всех прочих.

Способов обработки стальных трубопрокатов из различных марок стали может быть очень много: резка, сваривание, клепание, резка и прочие манипуляции. Среди всех аналогичных изделий, тем не менее, наиболее прочными являются бесшовные стальные трубы (подробнее: “Какая бывает стальная бесшовная труба – характеристики, способы производства”).

Как конструкционная деталь в строительной отрасли, для сооружения монолитно-каркасных зданий, а также в качестве передаточного вращающегося вала в различных механизмах, также довольно активно используются бесшовные горячекатаные трубы. Словом, применять горячекатаные бесшовные трубы можно практически в любых сферах жизнедеятельности человека, где они уместны и целесообразны с практической и экономической точки зрения.

Стоит отметить, что главным аргументом в пользу применения горячекатаных трубных бесшовных изделий будет ситуация, когда ожидаемая степень нагрузки на трубопровод будет значительно выше, чем могут выдержать сварные аналоги.

Методика производства бесшовных изделий

Производство бесшовной трубы может выполняться одним из таких способов, как волочение, ковка, прессование, прокатка и некоторыми другими.

В любом случае этот процесс проводится в условиях промышленного производства с использованием стали различных марок, а также сплавов из нескольких металлов. Какой именно материал использовать для производства зависит от конечного предназначения трубы.

Изготовление бесшовных труб горячекатаного типа связано с особенно сложным технологическим процессом, хотя и все прочие технологии простыми не назовешь.

Если разбираться, как делают бесшовные трубы цельнокатаные, то в этом случае термическая обработка является обязательным условием.

На крупных металлургических комбинатах существуют целые прокатные цеха, где изготавливают заготовки для бесшовных холоднокатаных изделий, а также производят горячекатаные трубопрокаты. Разница в технологиях производства трубных изделий заключается в рабочих температурах обрабатываемого материала.

В частности, для производства холоднокатаных бесшовных труб производится обработка холодного материала, с предварительной горячей прокаткой. А вот горячекатаные трубы прокатываются и обрабатываются в горячем состоянии.

Современные технологические линии на трубопрокатных предприятиях оснащены качественным оборудованием, с помощью которого можно выпускать бесшовные трубы самого различного диаметра с разной техникой прокатки.

По технологии при производстве горячекатаных бесшовных труб температуру сырья удерживают на таких отметках, чтобы не началась его рекристаллизация.

Так как изготавливают бесшовные трубы множеством различных методов, есть возможность создания изделий, достаточно прочных, чтобы выдерживать высокое давление на стенки, и при этом сэкономить время, деньги и ресурсы на производство.

Любой технологический процесс на заводах осуществляется в соответствии с ГОСТами, поэтому качество бесшовных труб всегда на высоте. Кроме того, на подобные изделия производитель получает сертификаты.

Для производства бесшовных труб применяют углеродистые, высокоуглеродистые, легированные и высоколегированные марки стали. В частности, бесшовные горячекатаные трубы из углеродистой стали рассчитаны на максимальное давление до 16 МПа.

Заметим, что контроль качества, обязательного соответствия нормативам, химического состава и показателей ударной вязкости, загиба и сплющивания, выполняются на всех технологических этапах.

Разновидности трубных изделий без швов

В народе бесшовные изделия еще называют литыми, поскольку при производстве их отливают из слитков. В частности, в горячекатаных трубах продольных стыков почти нет.

Классификация по размерам предполагает разделение бесшовных изделий на трубы мерной длины, кратной мерной длины и немерной длины.

Четкое разграничение по размерам конкретных типов труб регламентируется государственными стандартами. Таким образом, трубы горячекатаные выпускаются с внешними диаметрами в пределах 25-700 мм, а толщина их стенок колеблется в рамках 2,5-75 мм. Немерная продукция выпускается с размерами в пределах 4-12 м.

Что касается цельнотянутых стальных труб, то диапазон диаметров у них чрезвычайно разнообразен, а толщина стенок может составлять 6-13 мм. По различным показателям трубы такого типа делятся на четыре категории, каждая из которых включает еще по четыре группы. Маркировка для них проставляется от литеры «Б» до «Е», где «Б» означает трубы с нормированным химическим составом, а «Е» присваивается изделиям с противоположными качествами. Трубы с маркировкой «Е» выпускаются без обязательной термической обработки, что определено ГОСТом.

Цельнотянутые трубопрокаты считаются наиболее качественными и надежными среди всех разновидностей бесшовных изделий.

Производство холоднодеформированных бесшовных трубных изделий выполняется в соответствии с ГОСТами. Следовательно, допустимыми значениями внешнего диаметра для них являются 8-450 мм, а толщина стенок должна находиться в пределах 20 мм. Показатели мерной длины данной группы изделий составляют 4,5-9 метров, а немерной – в границах 1,5-11,5 метров.

Классификация бесшовных труб может выполняться по самым различным факторам, таким как марка используемой стали или разновидность сплава, длина и толщина стенок и другие. В частности, существует около десятка марок стали, которые оптимально подходят для производства бесшовных труб. Это дает возможность потребителям подобрать для своих целей наиболее подходящий им вариант, исходя из технических характеристик изделий.

Выпуск горячекатаных трубопрокатов сопряжен с применением разного рода оборудования. Поэтому продукция данной категории может значительно отличаться по технологии производства и размерам готовых изделий.

Таким образом, основные отличительные качества бесшовных изделий друг от друга заключаются в их индивидуальных размерных параметрах.

Чтобы получить бесшовную трубу, можно использовать металлический слиток, прокатанный на специальном станке, выполняющем отверстие в центре заготовки. Однако есть и другая технология – для нее требуется цилиндрическая заготовка, в которой высверливают отверстие.

Размеры горячекатаных бесшовных труб определяются исходя из внешнего диаметра, а по толщине стенок они могут подразделяться на толстостенные и тонкостенные.

Достоинства трубопрокатов без швов

Одним из главных достоинств сплошных трубопрокатных изделий можно назвать их высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям и повреждениям, которая достигается за счет отсутствия сварного шва и продольных стыков.

Кроме того, благодаря производству горячекатаных труб из толстой листовой стали, такие изделия устойчивы к окислению и имеют высокую сопротивляемость коррозии. Хотя это и приносит некоторые сложности при монтаже, ведь они плохо гнутся. Стоит отметить, что диаметр горячедеформированных труб должен точно соответствовать техническим характеристикам строения, иначе его использование нецелесообразно.

Бесшовным трубам, изготовленным из стали различных марок, присуща хорошая теплопроводность наряду с незначительными показателями линейного расширения от воздействия высокой температуры.

Так, можно утверждать, что оптимальным вариантом для сооружения каких-либо коммуникаций могут стать именно горячекатаные трубы. С помощью соединительных узлов возможно сооружение металлоконструкций для различных целей. Однако всегда стоит помнить о том, что важно придерживаться технологии сборки всех конструктивных элементов сооружения.

Отметим также, что отличная прочность цельнотянутых горячекатаных стальных труб позволяет их использовать для работы с высоким давлением и температурой.


Трубы высокого давления стальные – технические характеристики и сфера применения, ГОСТ

Для решения сложных задач нужно использовать только качественные материалы. Стальные трубы высокого давления пользуются большим спросом. Они востребованны на многих предприятиях для создания надежных трубопроводных систем.

В этом материале вы сможете ознакомиться с кратким обзором этой продукции. Вы сможете узнать о ее видах, и сравнить их между собой. Мы расскажем вам об их плюсах и минусах. Вы также сможете посмотреть фото и скачать ГОСТЫ, регламентирующие свойства и параметры упомянутой продукции.

Какие бывают разновидности?

Трубы данного вида изготовляются с применением нескольких технологических методов.

Изделия бывают:

  • бесшовными;
  • котельными;
  • электросварными;
  • профильными.

К каждому перечисленному виду изделий высокого давления предъявляют серьезные требования технологического характера. Они прописаны в ряде документов.

В их число входят такие гос. стандарты:

Рассматриваемая продукция перед отправкой на продажу проходит дополнительную обработку.

  • Сварной. Осуществляется путем сгибания листового металла и сварки его по длине стыка.
  • Бесшовной. Процесс изготовления выполняется посредством прессования. Для этого проходит прокатка заготовки из стали.
  • Литой. Делается посредством литья металла на специальном станке.

Сварные конструкции производят двумя способами: электросварным и холоднодеформированным.

В качестве сырья часто используют низкоуглеродистую сталь. Бесшовные трубы высокого давления делают посредством горячей или холодной катки. Именно этот тип изделий наиболее востребованным на рынке.

Производство бесшовных изделий

Бесшовные стальные каналы высокого давления производят посредством:

Каждая из перечисленных выше методик делает продукцию прочной и надежной. Поэтому ее часто применяют при обустройстве трубопроводов гидравлики или сжатого воздуха.

Особенность рассматриваемых конструкций заключается в отсутствии швов. Данный метод изготовления достаточно непростой и дорогой. Но он придает готовой продукции отличные эксплуатационные свойства.

Горячекатаные бесшовные конструкции делают из горячекатаной, литой или кованой заготовки, которую нагревают до +1200 градусов. Данная технология нужна для производства изделий с толстыми стенками. Кроме того, показатель геометрической точности у них довольно низкий.

Читайте также:  Лучшие мировые производители полипропиленовых труб: Обзор + Видео

Процесс изготовления происходит в несколько шагов. Сначала заготовку ставят в печь. Там она разогревается до температуры, при которой начинает происходить рекристаллизация металла.

Далее изделие идет под прошивной пресс. Здесь бруску придают цилиндрическую полую форму. После завершения этого процесса получается «гильза». Внешне она выглядит, как труба. Но пока еще не имеет необходимых геометрических пропорций.

Пройдя прошивной пресс, заготовка отправляется на вальцы. На этом этапе она проходит процесс горячей деформации. В результате стенки и диаметр конструкции получают нужные размеры и пропорции.

После завершения вальцевания продукция остывает под воздействием воды. Далее она подвергается калибровке. После этого уже готовую трубу высокого давления отправляют на склад.

Толщина стенок полученной продукции от 2.5 до 75 миллиметров. Ее длина может быть от четырех до двенадцати с половиной метров.

Бесшовные холоднодеформированные конструкции изготовляются методом волочения. Для его осуществления применяют горячекатаную гильзу, пропускаемую через станок для прокатки.

Отметим, что операция происходит при достаточно небольшой температуре, которая составляет всего четыреста пятьдесят градусов. Данным методом получают изделия с небольшой толщиной стенок. При этом их показатели качества достаточно высокие.

Метод холодного деформирования схож с горячим. Однако есть и определенные отличия. После прохода через прошивной стан «гильзу» из стали охлаждают с помощью воды. Все дальнейшие процедуры проходят при более низком температурном режиме.

Конструкции проходят отжиг перед окончательной калибровкой. Для этого заготовку еще раз нагревают до начала рекристаллизации и снова охлаждают. Благодаря этому материал повышает свою пластичность и вязкость. Кроме того, убираются все внутренние напряжения.

Данный метод изготовления допускает некоторую разностенность или овальность готовой продукции. Показатели кривизны не превышают одного миллиметра на один метр конструкции.

Сфера применения

Рассматриваемые конструкции прекрасно подходят для обустройства гидравлических систем. Для подъема авто нужен качественный домкрат. В его конструкции предусмотрен поршень. Внутри этой детали подается под высоким давлением масло. Для изготовления поршня лучше всего подходит бесшовный вариант изделия.

Гидравлика машин также нуждается в применении труб высокого давления. Данные изделия используются в конструкции руля тракторов и экскаватора таких заводов, как МТЗ, ЮМЗ, ЯМЗ и многих других. В автомобильной промышленности используют тонкостенные каналы, обладающие минимальным весом.

Конструкции высокого давления также применяются на предприятиях энергетической сферы. В котельных используют каналы, способные выдерживать подачу пара под высоким давлением. Для этой задачи также применяют бесшовный вариант изделия.


  • Бесшовная труба – как получают поверхность без единой зазубринки?

    Несмотря на большое количество новых стройматериалов, бесшовная труба все еще используется практически во всех сферах жизнедеятельности. Хотите зарабатывать на жизнь строительством, мечтаете податься в нефтяную либо газовую промышленность, тогда вам обязательно необходимо ознакомиться с таким видом металлопроката.

    1 Отсутствие шва – плюс или минус?

    Это изделие представляет собой цельную конструкцию без сварных швов и прочих типов соединений. Делятся они на горяче- и холоднокатаные. Есть еще цельнотянутые, но они относятся к особому типу толстостенного трубопроката. Бесшовные изделия отличаются повышенной прочностью, поэтому их целесообразно использовать в ответственных конструкциях, работающих под воздействием температур и давлений.

    Металлические бесшовные трубы изготавливаются преимущественно из стали, хотя встречаются элементы из иного материала. К их достоинству следует отнести отличную коррозионную стойкость, особенно это касается толстостенных экземпляров. Такие трубы обладают высокой теплопроводностью и характеризуются низким коэффициентом линейного расширения. Но они плохо гнутся, и это главный их недостаток, так как монтаж несколько усложняется. Очень важно правильно рассчитать диаметр и толщину стенок изделия. Только так их использование будет максимально эффективным и целесообразным. В противном случае конструкция либо не выдержит нагрузок, либо вам придется переплатить.

    2 Как делают горячекатаные изделия?

    Производство бесшовных труб этим способом состоит из нескольких операций. Сначала из заготовки на прессах или специальных станах формируют гильзу. Оборудование имеет дисковые, конусные либо грибовидные валки. Рабочие инструменты располагаются в вертикальной плоскости под углом в 4–12 градусов и вращаются в одну сторону. Металлическая заготовка поступает вдоль осей и испытывает вращательно-поступательные движения, после которых ее площадь поперечного сечения уменьшается, а в осевой части образуется небольшое отверстие.

    Далее необходимо увеличить отверстие до нужного диаметра. Для этого используется специальная оправка. Она устанавливается между валками, и при последующем проходе заготовка как бы насаживается на нее. В результате отверстие получается нужных размеров, а его поверхность выравнивается. Важно удержать заготовку в нужном положении, для этого используются специальные направляющие линейки и непроводные (принудительно не проталкивающие) ролики. Изначально материал нагревают минимум до 50 °C. При такой температуре деталь становится пластичной, но нет риска плавления. Затем готовые гильзы поступают на трубопрокатные станы.

    Также вы можете увидеть на приведенном видео, как делают бесшовные трубы на автоматическом оборудовании, которое сегодня пользуется огромной популярностью. В этом случае в калибр вставляется оправка, а зазор между ними устанавливается равным толщине стенки готовой продукции. Процесс прокатки проходит в несколько подходов, и каждый раз оправка разворачивается вместе с изделием на угол 90°. Во время этой операции опускается нижний ролик стана, и труба поступает на оправку. После того как изделие полностью окажется на оправке, в ход идет нижний ролик, который поднимается и возвращает трубу обратно на рабочую клеть для повторного проката.

    Следующим этапом идет обработка на обкатном стане, тоже хорошо демонстрируемая на наших видеоматериалах. Это промежуточная операция перед окончательной обкаткой. На ней задаются разностенность и овальность продукции. Далее изделие поступает на непрерывный стан горячей прокатки. И последней стадией выступает холодная калибровка готовой продукции. При необходимости нарезается резьба. После чего следует контроль, упаковка и транспортировка.

    3 Холодная прокатка – в чем суть этого производства?

    Повышенным качеством отличаются холоднокатаные бесшовные трубы. Их заготовки проходят тщательный отбор. А чтобы продукция обладала необходимыми свойствами, сырьевой материал еще и подвергают отжигу. Затем сталь обрабатывают кислотой. Такая операция называется травлением. Чтобы нейтрализовать остатки кислоты, изделие очищают щелочным раствором и просушивают. Далее стальная труба омедняется либо фосфатируется. Это улучшает свойства готовой продукции.

    Прокатный стан состоит из подвижной клети и двух валков. Последние располагаются под определенным углом и, вращаясь в противоположные стороны, образуют калибр. В зависимости от угла этот калибр может увеличиваться либо уменьшаться. Когда клеть движется к заготовке, деталь легко входит между валками. Затем направление изменяется и происходит обжатие металлической гильзы. За одну прокатку значительно изменяется диаметр трубы и толщина ее стенок. Но при производстве более тонкостенных изделий весь процесс, начиная с отжига, травления и заканчивая непосредственно прокатом, повторяют заново. Описанный цикл можно наблюдать на видео. Готовая стальная продукция поступает на окончательную отделку.

    4 Изучаем ГОСТ – вес, геометрия, отклонения

    Эти изделия используются в ответственных конструкциях, поэтому необходимо придерживаться международных стандартов при их изготовлении. Содержит все требования, предъявляемые к горячедеформированным бесшовным трубам, ГОСТ 8732–78. В отечественном стандарте указываются размеры продукции, допустимые отклонения, вес и т. д.

    Изготавливаются трубы диаметром от 20 до 530 мм, а их вес может достигать почти 900 кг. Толщина стенок изделий колеблется в пределах 2,5–75 мм. В ГОСТ 8732–78 приведена таблица, где указывается зависимость диаметра, толщины металла и веса трубопроката. Например, изделия со стенками 2,5 мм имеют максимальный диаметр 50 мм. Вес такого элемента будет всего 2,9 кг. Для сравнения возьмем изделие со стенками 10 мм. Вес такой бесшовной трубы по предписанию ГОСТ 8732–78 колеблется от почти 8 до 133 кг в зависимости от наружного диаметра, который не может быть менее 42 мм и превышать 530 мм. Наиболее тяжелые изделия, весом от 414 до 878 кг, имеют 75-ти миллиметровые стенки и диаметр от 299 мм. Но это уже промышленные образцы, и в частных целях тяжелый прокат и не используется, а все манипуляции с таким весом возможны только при помощи спецтехники.

    По ГОСТ 8732–78 горячекатанные трубы выпускаются немерной длины 4–12 м, мерной, кратной мерной и приблизительной. Все они находятся в одних пределах, однако по требованию заказчика этот параметр можно немного изменить. В зависимости от отклонений наружного диаметра и толщины стенки изделия делятся на повышенной и обыкновенной точности. При этом одна характеристика, например, наружный диаметр, может быть повышенной, а толщина стенок обычной точности. Все эти характеристики потребитель должен предварительно согласовать с изготовителем. Допустимая кривизна по ГОСТ 8732–78 зависит от толщины металла, если стенки до 20 мм, нельзя, чтобы перепад был более 1,5 мм на метр длины. А вот изделия из более толстого металла (20–30 мм) могут иметь кривизну до 2 мм. Максимальный перепад в 4 мм на 1 м длины допускается при изготовлении труб со стенками от 30 мм.

    Определяет требования для холоднодеформированных стальных бесшовных труб ГОСТ 8734–75. Эта продукция делится на особотонкостенную, тонкостенную, толстостенную и особотолстостенную. По длине они выпускаются мерными 4,5–9 м, немерными 1,5–11,5 м и кратной мерной длины 1,5–9 м. Первые могут иметь отклонения +10 мм, а последние припуск 5 мм.

    В ГОСТ 8734–75 вы найдете таблицы с предельными отклонениями, зависимостью вес-диаметр-толщина стенок и т. д. Эта продукция, как и горячедеформированная, выпускается комбинированной точности. Допустимая ГОСТ 8734–75 кривизна зависит от диаметра изделия. Так, трубы диаметром более 10 мм не могут иметь кривизну более 1,5 мм на 1 м длины. Перепад в 2 мм допускается при диаметре от 8 до 10 мм. А вот если последний параметр менее 8 мм, нельзя, чтобы значение кривизны превышало 3 мм.

    5 Учитываем при эксплуатации

    Эта продукция выпускается в разных модификациях, отличается марка стали, наличие резьбы и т. д. Также огромным разбегом характеризуются и размеры бесшовных труб. Их эксплуатация не слишком отличается от сварных конструкций, но некоторые требования стоит соблюдать. Например, нарезать резьбу на тонкостенных элементах практически невозможно, а значит, и применять их для таких соединений нежелательно. Другое дело толстые стенки, тут отсутствие шва только поможет в этом мероприятии. Получить хорошую резьбу поможет наш видеоурок. Если используются трубы с тонкими стенами для отопительной системы, то соединять их следует газовой сваркой. Проводя сварочные работы, важно правильно подобрать оборудование. Да и желательно, чтобы мастер был со стажем. Особенности сварки таких труб мы предлагаем оценить на видео.

    Читайте также:  Как паять полипропиленовые трубы в труднодоступных местах

    Перед сваркой толстостенных изделий необходимо произвести разделку кромок. В противном случае металл не проварится полностью, что негативно отразится на качестве шва, а значит, конструкция не получится достаточно надежной.

    Бесшовные стальные трубы используются практически во всех сферах жизнедеятельности. Автостроение, судостроение, нефтяная промышленность, производство различных машин и агрегатов – практически везде стальные изделия нашли свое применение. Вредные химические вещества можно транспортировать только по бесшовной трубе. Встретить такие элементы можно даже в оборонной промышленности. Но использовать цельные изделия желательно только после ряда расчетов. Их стоимость высока, поэтому им целесообразно отдавать предпочтение, когда предполагаются значительные нагрузки, которые сварные конструкции не смогут выдержать.

    Трубы высокого давления – виды и применение

    Основная задача любого трубопровода состоит в транспортировке жидкости или газа, причем, в некоторых случаях она осуществляется под высоким давлением. Для устройства таких трубопроводов чаще всего применяются стальные трубы высокого давления, которые отвечают всем необходимым требованиям прочности. Далее мы рассмотрим виды таких труб и области их применения.

    Стальные трубы высокой прочности

    Виды труб высокого давления

    Транспортировать жидкости и газы под большим давлением в современном мире требуется очень часто, к примеру, такие трубопроводы встречаются:

    • В нефтедобывающей отрасли;
    • В машиностроении;
    • Всевозможных гидравлических системах и пр.

    Конечно, в разных областях применения, требования к этим изделиям разные. Поэтому ниже ознакомимся с основными их видами.

    Гидравлические стальные трубы

    Гидравлические

    Как несложно догадаться из названия, гидравлическая труба высокого давления применяется при монтаже гидравлического трубопровода и различных пневматических систем. Кроме того, их используют в строительной и сельскохозяйственной технике, спецтехнике и пр.

    По сути, данная продукция представляет собой обычную бесшовную холоднотянутую трубу, изготавливающуюся по ГОСТу 9567-75 и ГОСТу 8734-75. Такое изделие может иметь следующие размеры:

    Наружный диаметр4-42 мм
    Толщина стенок1-2 мм
    ДлинаНе более 6 м

    Совет! Если трубопровод повредился, выполнить ремонт трубок высокого давления можно при помощи обычной электросварки.

    Производственный процесс состоит из следующих этапов:

    • В первую очередь выполняется подготовка заготовок;
    • Затем осуществляется холодна прокатка заготовки;
    • Далее выполняется холодное волочение (в некоторых случаях прокатку и волочение комбинируют);
    • После этого готовые изделия проходят термическую и химическую обработку.

    Завершающим этапом является контроль качества, в частности, изделия проверяют на сопротивляемость гидравлическому давлению, сплющиванию, загибу и пр. Следует отметить, что изготовление трубок высокого давления диаметром 4 мм осуществляется по этой же схеме.

    Обратите внимание! Данная продукция может быть выполнена как из обычной, так и нержавеющей стали.

    Монтаж трубопровода, как правило, осуществляется путем сварки или развальцовки.

    На фото манифольдная труба

    Манифольдные

    Труба высокого давления (ТВД), как уже было сказано выше, применяется и в нефтедобывающей отрасли. Ее используют для откачки нефти с высокой фракцией и дальнейшей закачки в скважину воды, что позволяет поднять нефть над поверхностью жидкости.

    Главная особенность ТВД заключается в способности выдерживать очень большое давление – 70 и более МПа. Такая возможность достигается за счет толстых стальных стенок, толщина которых пропорциональна диаметру – 5 мм при диаметре 60 мм.

    Что касается длины, то она может быть:

    Данная продукция изготавливается по ГОСТ 633-80. Марка стали зависит от типа перекачиваемой смеси, но чаще всего используется сталь «20». Для обеспечения защиты от коррозии, изделие покрывают красной эмалью НЦ-132.

    Надо сказать, что изделия обязательно проходят гидравлические испытания под нагрузкой в 130 Па (при толщине стенки до 12 мм).

    Бесшовные стальные для топливопроводов

    Бесшовные трубки для топливопроводов дизелей изготавливают из стали марки 20 по ГОСТу 11017-80.

    Характеристики этих изделий следующие:

    • Длина – 0.5 до 6 м.
    • Относительное удлинение – составляет не менее 21%.
    • Временное сопротивление – должно быть не менее 392 N/mm2/.
    • Внутренний диаметр – 2 мм.
    • Наружный диаметр – 6-7 мм.

    Обратите внимание! По соглашению с заказчиком, данная продукция может быть выполнена из других марок стали, к примеру, 15ХМ, 30, 10 и др. От марки стали в некоторой степени может зависеть цена изделия.

    Пластиковая труба

    Зачастую можно услышать такое понятие как «пластиковая труба высокого давления». Сразу следует отметить, что «высокое давление» в данном случае весьма относительно, так как «пластик» не способен выдерживать такие нагрузки как сталь. Однако, его достаточно для того, чтобы выдерживать давление в водопроводе или системе отопления.

    Поэтому пластиковые трубы применяют в бытовых трубопроводах.

    Чаще всего они выполнены из следующих материалов:

    • Полипропилена (для увеличения прочности, их армируют алюминием или стекловолокном).
    • Поливинилхлорида.
    • Полиэтилена.

    При монтаже водопроводов и систем отопления, данный материал стал пользоваться гораздо большей популярностью, чем металлический аналог, что связано с рядом их преимуществ:

    • Устойчивость к коррозии;
    • Доступная стоимость;
    • Возможность выполнить монтаж своими руками даже неспециалисту;
    • Долговечность – трубопровод может служить до 50 лет;
    • Устойчивость к химически агрессивным средам;
    • Большая скорость монтажа;
    • Максимальное давление до 2,5 МПа при рабочей температуре.

    Диаметр этих изделий находится в пределах 16 – 630 мм. Диаметр бытовых трубопроводов обычно составляет 20 – 32 мм.

    Сварка пластиковых деталей трубопровода

    Для монтажа большинства видов пластиковых труб применяют специальный сварочный аппарат.

    Краткая инструкция выглядит следующим образом:

    • В первую очередь нужно подключить сварочный аппарат к электричеству и разогреть его до рабочей температуры, о чем будут сигнализировать индикаторы.
    • Если необходимо соединить армированную алюминием трубу, то предварительно необходимо при помощи специального инструмента (зачистки) снять верхний слой материала с армировкой.
    • Затем спаиваемые детали нужно вставить в насадку паяльника и подождать до размягчения материала.
    • После этого детали нужно достать из насадки и соединить между собой. В таком положении их необходимо держать, пока не застынет пластик. Если с первого раза не получилось выполнить качественный стык, место пайки надо обрезать и выполнить процедуру еще раз.

    По данной схеме соединяются все детали трубопровода в единую систему.

    Вот, пожалуй, все основные моменты пластиковых труб высокого давления.

    Вывод

    В настоящее время существует великое множество труб, предназначенных для трубопроводов с высоким рабочим давлением. Все они предназначены для разных целей и разных условий эксплуатации, в результате чего обладают разными свойствами и характеристиками. Поэтому выбирать изделия следует в соответствии с их назначением.

    Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

    Виды и преимущества бесшовных стальных труб

    Бесшовные стальные трубы являются самыми прочными среди прочих трубных изделий. Цельная стенка, наряду с природой металла, обеспечивает трубопроводам исключительные возможности – их эксплуатируют в жестких условиях высоких температур и давления. Бесшовные стальные трубы это дорогие изделия, для производства которых используется специальное оборудование и технологии.

    Особенности бесшовных труб

    Бесшовные трубы выпускают из стали – высокопрочного сплава железа с углеродом, который обладает твердостью, устойчивостью к внешним воздействиям. Отсутствие шва и толстые стенки ставят этот трубный материал вне конкуренции.

    Технические характеристики

    Технические характеристики трубных бесшовных изделий зависят от марки стали и способа их производства – горячим или холодным прокатом. Выпуск изделий регламентирован специально разработанными нормами ГОСТ (государственным стандартом). На выходе с прокатного стана должно получиться изделие, строго соответствующее заданным параметрам.

    Для горячекатаных ГОСТ 8732-78:

    • Толщина стенки – минимально 2,5 мм, максимально 75 мм.
    • Вес на единицу длины изделия. Вес должен соответствовать диаметру и толщине стенки. Точные значения веса трубопроката указаны в соответствующих ГОСТах в виде табличных данных для каждого размера.
    • Диаметр. Промышленность выпускает бесшовные стальные трубы в широком диапазоне размеров от 20 мм в диаметре до 530 мм.
    • Длина изделия. ГОСТ регулирует длину выпускаемых бесшовных труб. Стандарты следующие: длина 4-12 м с допустимыми отклонениями до 6 метровой длины 10 мм; длиннее 6 м – до 15 мм.
    • Допустимые отклонения кривизны от 1,5 до 4 мм.

    Для труб, произведенных холодной прокаткой ГОСТ 8734–75:

    • Толщина стенки – минимально 0,3 (особотонкостенные), максимально 24 мм (особотолстостенные).
    • Вес на единицу длины изделия указан в таблице соответствующего ГОСТа.
    • Диаметр от 5 мм до 250 мм.
    • Параметры длины: мерные трубы 4,5 — 9 м, немерные 1,5 — 11,5 м и кратной мерной длины 1,5 — 9 м. Вариативность от 5 до 10 мм.
    • Допустимые отклонения кривизны от 1 до 3 мм в зависимости от диаметра изделия.

    Обратите внимание! Кроме горячекатаных и холоднокатаных труб, существует технология изготовления особо прочных, толстостенных изделий – цельнотянутых бесшовных труб.

    Классификация

    Помимо способа изготовления, бесшовные трубы разделяют по следующим характеристикам:

    • По геометрической форме трубные изделия могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными.
    • По толщине стенок. Параметр рассматривается в значении отношения внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки. Значение варьируется от 1:40 (особотонкостенные изделия) до 1:6 (особотолстостенные изделия).
    • По длине – мерные, немерные и кратные мерной длине.
    • По диаметру – на малые, средние, большие.

    По контролируемым параметрам сплавов для изготовления бесшовных труб их классифицируют особо, маркируя буквами:

    • А – механические свойства;
    • Б – качественный состав сплава;
    • В – сочетание механических свойств изделия и его состава;
    • Г – химический состав + контроль образцов изделия на механические свойства;
    • Д – контроль механических свойств, химического состава сплава + испытание на гидроудар.

    По назначению бесшовные трубы разделяют на 6 классов, каждый из которых подразумевает особые технические характеристики бесшовной трубы для эксплуатации в определенных условиях.

    1. Трубы стандартного назначения (газовые). Используются повсеместно для транспортировки газов и жидкостей, в строительстве для ограждений, верховых конструкций.
    2. Магистральные трубопроводы, которые эксплуатируются под давлением.
    3. Трубы должны выдерживать комбинацию высокого давления и высоких температурных значений.
    4. Изделия используются в оборудовании для разведки и добычи нефти, газа.
    5. Трубы, предназначенные для изготовления особо прочных конструкций в строительстве, машиностроении.
    6. Бесшовные трубы, которые используются для изготовления поршневых механизмов в машиностроении, где эксплуатация сопряжена с механическим и гидравлическим воздействием.

    Обратите внимание! При заказе бесшовной трубы следует определиться с параметрами нужного изделия, исходя не только из размеров, но из его предполагаемой эксплуатации.

    Способы производства

    Различают две технологии изготовления бесшовных труб – горячую и холодную деформацию металла. В обоих случаях бесшовная труба производится из цельного куска металлического сплава цилиндрической формы.

    Изготовление бесшовной трубы – горячая прокатка

    Изготовление бесшовной металлической трубы горячим методом состоит из 3 циклов:

    1. Изготовление заготовки. Для будущей трубы изготавливается цилиндрическая заготовка из металлического сплава, которая имеет заданную длину и сечение. Перед прокаткой деталь нагревают в специальных печах до температуры около 1200 градусов.
    2. Формирование специальной гильзы для будущей трубы из заготовки. Гильза представляет собой отцентрованный полуфабрикат с отверстием по оси будущей трубы. В специальном станке гильзу прошивают вдоль оси, формируя начальное отверстие. Теперь деталь напоминает трубу, но с очень толстыми стенками и малым внутренним диаметром.
    3. Прокатка гильзы до состояния трубы с заданными параметрами осуществляется на последнем этапе изготовления бесшовного трубного материала. Здесь применяются несколько разных приемов. В ходе манипуляций гильза вытягивается в заданном направлении между специальными валиками.
    Читайте также:  Плюсы и минусы гофрированной трубы: Обзор + Видео

    Все технологические процессы на трубопрокатных предприятиях автоматизированы. Каждому этапу соответствует специальное дорогостоящее оборудование. Процесс изготовления бесшовных труб является энергоемким. Соответственно на выходе производитель получает высокую стоимость готового изделия.

    Обратите внимание! Бесшовные трубы для придания им устойчивости к коррозии, покрывают слоем цинка. Такие изделия устойчивы к появлению ржавчины, которая является основным недостатком при эксплуатации металлических изделий.

    Холодная прокатка

    Процесс холодного формирования из цельной заготовки трубы нужных параметров проходит под механическим воздействием. Важным предварительным этапом здесь является протравливание заготовки для химической очистки стали. Очистку проводят кислотами, после чего изделие нейтрализуют щелочью, очищают, сушат.

    Формирование круглого сечения проводят в горячем виде на специальном прошивочном станке. После чего изделие охлаждают. Окончательная форма придается в холодном виде особыми валиками. Меняя угол наклона валиков, формируют разное сечение изделий. Благодаря специальной обработке, при холоднокатаной технологии получаются изделия высокой прочности с тонкими стенками и небольшим весом на погонный метр.

    Обратите внимание! Холоднодеформированные трубы обладают большей прочностью в сравнении с изделиями, полученными на горячем прокате.

    Преимущества бесшовных труб

    Отсутствие шва на металлической трубе делает их очень прочными в сравнении со сварными изделиями. Физические характеристики стали + особая технология изготовления трубных материалов наделяет их следующими характеристиками:

    • Возможность эксплуатации при высоких значениях температуры и давления внутри трубопровода делает их незаменимыми в энергетике.
    • Жесткость, устойчивость к внешней деформации и внутреннему давлению находит применение в гидравлике, машиностроении.
    • В самолетостроении востребованы прочность бесшовной трубы в сочетании с легкостью материала за счет особо тонкой стенки.
    • Безусловная герметичность обеспечивает безопасную транспортировку агрессивных, ядовитых веществ на химических предприятиях.
    • Экологичность и безопасность, с точки зрения инертности к пищевым продуктам, находит широкое применение в пищевой промышленности.

    Единственный недостаток бесшовных стальных труб – это их высокая стоимость. Но в сочетании цена-качество, когда к трубопроводам, конструкциям предъявляются повышенные требования, этот материал не просто окупается полностью, но приносит прибыль в краткосрочной перспективе.

    Стальные трубы высокого давления, их виды и характеристики

    Трубопрокаты из стали используют на многих предприятиях и производствах. Не смотря на сложный и длительный процесс создания, спрос на стальные трубы высокого давления есть всегда.

    Не менее популярны следующие виды:

    Ко всем вышеперечисленным видам обязательно предъявляют завышенные требования, прописанные в ГОСТах 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

    Без дополнительной обработке, стальные трубы высокого давления не допускаются в продажу или производство. К примеру, любому металлу нужно придать антикоррозийное покрытие, что положительно скажется на его качестве.

    На некоторые виды трубопрокатов наносят изоляционные материалы, пластмассу или лак, а так же может использоваться специальная краска.

    Сталь можно обрабатывать по-разному, а значит и методов для производства труб разработано несколько. Перечислим основные.

    1. Литая. Изготавливается путем литья через специальные машины или станки.
    2. Бесшовная. Изготавливается или производится за счёт прессования. В процессе используют прокатку стальной заготовки.
    3. Сварная. Выполняются из листа стали, который после придания округлой формы необходимо сварить на стыке.

    Сварную трубу из стали можно производить по двум технологиям:

    Бесшовные трубопрокаты из стали производят способом холодной или горячей катки.

    Для любой их них предусмотрено 6 классов, которые еще классифицируют по:

    • материалам для изготовления;
    • целостности изделия в поперечном виде;
    • техническому предназначению;
    • методу изготовления;
    • по форме сечения.

    О каждом классе более подробно

    1 кл. По другому называют газовый или стандартный. Используют для подачи газа, сыпучих материалов или жидкостей.

    Создание трубопроводов, прокладка подземного кабеля, систем орошения невозможна без данных изделий. Еще они подходят для опоры, всевозможных ограждений.

    2 кл. Идет на любой магистральный трубопровод с высоким и низким давлением. По ним идет подача газов, транспортировка нефтепродуктов под давлением. Второй класс подходит для транспортировки продуктов нефтехимии, топлива и жидкости.

    3 кл. Применим в системах с высоким давлением или при экстремальных температурах. Еще используют в пищевой, химической промышленности. Подходит для отопительных котлов, ядерной техники.

    4 кл. В основном применяются на мероприятия по поиску залежей природных ресурсов в качестве бурильной, вспомогательной или обсадной трубы.

    5 кл. Именуются также конструкционными трубами, которые применимы при производстве транспорта и вспомогательного оборудования. Их используют в мебельном производстве – делают мелкие стальные конструкции. Могут использоваться в буровой промышленности, в качестве опор или мачт.

    6 кл. Выпускается для машиностроительной отрасли, из них изготавливают цилиндры, поршни для гидравлических устройств. Также подходит для подшипников, автомобильных валов и других комплектующих для автомобильной промышленности. Используются также при создании различных резервуаров, которые эксплуатируются под значительным давлением.

    Как изготавливают стальные бесшовные трубы высокого давления

    По ГОСТам определяются конкретные параметры, по которым и производят конкретный вид материала. В основе любого изделия без шва – углеродистая или нержавеющая сталь.

    Еще по ГОСТу формируют диаметры для труб.

    По любому методу стальные бесшовные трубы получаются надежными и прочными. Благодаря таким характеристикам чаще всего они используются в трубопроводах сжатого воздуха или система гидравлики (в последнем варианте применяют уже стальную трубу высокого давления для гидравлики).

    Название говорит само за себя. Для любого бесшовного трубопроката характерно отсутствие каких-либо швов, соединяющих окружность. Из-за этого бесшовный метод производства достаточно сложен, нуждается в завышенных ресурсах. Что не может не сказаться на цене или себестоимости, если сравнить с изделиями выполненными по другой технологии.

    Горячекатаная бесшовная. Выполняется за счет производственного станка из литой, кованной или горячекатаной заготовки. Их разогревают до + 1200 по Цельсию. Температурный режим связан с марками стали.

    Благодаря вышеописанному процессу изготавливаются трубопрокаты с низким показателем точности, с большой толщиной стенки и низким качеством поверхности. Получается, что данное производство не предназначено для изготовления труб небольших диаметров и с тонкой стенкой.

    Из основных этапов в производстве выделяют следующие.

    • Заготовку отправляют в печь, где сталь разогревается чуть выше критической точки, означающей период рекристаллизации.
    • Потом раскаленный заготовку направляют в прошивной пресс. Там прямоугольный брусок приобретают форму полого цилиндра. На языке металлурга – это называется “сделать гильзу”. Визуально раскаленная сталь уже является трубой, но не имеет необходимую геометрию и размера.
    • После прошивного пресса деталь идет на несколько вальцов. Они выполняют процесс горячей деформации. Раскалённая деталь получает нужный диаметр и стенки. В процессе вальцевания заготовка еще и растягивается.
    • После вальцевания заготовки необходимо остужать водой, а также подвергнуть контрольной калибровке.
    • Процесс выполнен. Остается разрезать на части готовую продукцию и складировать.

    1. ГОСТ 8732-78
    2. Прописан диаметр: минимальный 20 мм, максимальный 550 мм.
    3. Толщина стенки от 2,5 мм до 75 мм.
    4. По длине: минимум 4 метра, максимум 12,5 метров. Некоторые производство предусматривают индивидуальный размер с припусками.
    5. По кривизне на каждые полтора метра допускается погрешность не более 20 миллиметров. Для стенок не более от 2 до 4 мм, зависимо от размера.
    6. Еще предусмотрено предельное отклонение от наружного диаметра.

    Бесшовная холоднодеформированная. Производится за счёт волочения. В процессе используют горячекатаная гильза, которую пропускают через трубопрокатный станок.

    Температурный режим достаточно низки для стали, не более 450 градусы по Цельсию. Технология холодной деформации позволяет выпускать небольшие диаметры с тонкой стенкой. Размер достаточно точный по толщине. Технология гарантирует высокие показатели по качеству для поверхности изделия.

    Способ холодной деформации аналогичен горячей, но есть два ключевых момента:

    • Пройдя прошивной стан, стальная “гильза” должно охладиться в воде. Дальнейший процесс уже выполняется на пониженных температурах, где заготовка уже менее пластична. Получается, что название говорит само за себя. Хотя пониженные температуры в процессе выделяют достаточно тепла.
    • До финальной калибровки холодная деформация предусматривает предварительный отжиг. По факту “гильзу” повторно разогревают до рекристаллизации и оставляют остывать. Для чего это нужно? Металлу придают свойства пластичности и вязкости, а еще так снимают внутренние напряжения.
    1. ГОСТ 8734-75
    2. Допускается незначительная овальность или разностенность трубы.
    3. По кривизне перевод участка для изделия погрешность на 1 метр не превышает 3 миллиметров для тонкостенных трубопрокатов. Погрешность для трубопрокатов средней толщины на 1 метр не более 2 миллиметров.
    4. При индивидуальной договоренности с заказчиком финальная термообработка не выполняется. Для стандарта термообработка обязательна.

    Как классифицируют данную продукцию

    Подобные виды трубопроката на практике классифицируют по методам производства и толщине стенок.

    Из методов выделяют:

    • Электросварной прямошовный.
    • Электросварной со спиральным швом.
    • Бесшовной горячедеформированный.
    • Бесшовный холоднокатаный и теплодеформированный.

    Последние два методы объединены в общий стандарт.

    По толщине стенки:

    • Особо толстостенная;
    • Толстостенная;
    • Тонкостенная;
    • Особо тонкостенная.

    Всё отличие связано с разницей наружных диаметров и толщинами стенок.

    Антикоррозийное покрытие. Она либо обязательна, либо не предусмотрена совсем. Причем оцинковке подвергаются водогазопроводные и прямошовные электросварные трубы. Оцинковка допустима на любых стальных видах, изготовленных по любому способу производства.

    Где применяют

    Стальная труба высокого давления без шва отличается огромнейшей прочностью на разрыв, отсутствием утечки. В производстве допустимы трубопрокаты без шва с толстой стенкой.

    Данные изделия идеальны для гидравлической системы. Чтобы поднять кузов грузовой машины, необходим поршень, внутри которого под сумасшедшим давлением подается масло. Для такого поршня незаменим бесшовный вариант материала.

    Энергетическая промышленность. Передача тепла — это не только нагрев от котлов. Тепло можно доставить до потребителя по теплотрассе, как и горячую воду. Для теплосъемников в котлах (экранах и ширмах) необходим материал, способный выдерживать перегретые пары и пламя.

    От толщины теплосъемника зависят критические показатели на разрыв от внутреннего давления. Также учитывают и срок службы. Без качественного бесшовного элемента невозможно гарантировать подачу тепла на весь сезон.

    Нефтяная отрасль. Трубопрокаты высокого давления используют для скважин, обсадных труб, откачки природных ресурсов и транспортировки по трубопроводу.

    Хорошее изделие должно противостоять многим факторам, в том числе и движению грунта. Конечно, только высококачественные трубопрокаты способны на долгий срок службы без аварий.

    Они выдерживают давление в десятки и сотни атмосфер. Чем глубже скважины, тем выше нагрузки. Сталь справляется с очень высоким давлением, противостоит толщине грунта.

    Автомобильная, авиационная и судостроительная промышленность. В указанных секторах в спросе тонкостенная бесшовная труба с минимальным весом.

    Итог. Считаем, что ознакомление со стальными трубами высокого давления на этом закончено. Более подробная (техническая) информация содержится в ГОСТах.

  • Добавить комментарий