Виробництво безшовних труб гарячої деформації
Усередині заготовки зберігається оправлення, завдяки якій внутрішня поверхня труби не позбавляється початкових геометричних розмірів. Завершується процес металообробки виконанням такої операції, як калібрування, за якою слідує охолодження заготовки і нарізка на фрагменти необхідної довжини. Технологія виготовлення холодної деформованої безшовної сталевої труби в більшості своїй схожа з процесом виробництва вище розглянутого методу: до того як почати обробку вулицями, заготовку спочатку охолоджують, при цьому по завершенні прокатки вона піддається додатковій термообробці.
Плюси і мінуси безшовних сталевих труб
Розглядаючи гідності. які забезпечує технологія виготовлення цих виробів, потрібно згадати такі:
- Висока надійність і тривалий термін служби. Це пов'язано з тим, що конструкцією, відповідно до Держстандарту, не передбачені шви, а стінки мають рівномірну товщину на всіх ділянках.
- Висока стійкість до термічних впливів.
- Несхильність корозії.
- Стійкість до температурних коливань.
Разом з тим на тлі горячедеформірованних безшовних сталевих труб продукція, виготовлена методом холодної деформації, перевершує перші по міцності і стійкості до корозійних процесів.
Сфера використання
Безшовні металеві труби можуть застосовуватися в самих різних сферах, що залежить в першу чергу від їх якостей. Сюди слід віднести прекрасну міцність на розрив, відсутність шва, неможливість витоків і можливість створення виробів, які мають особливо товстими стінками. Заслуговує на увагу той факт, що товщина стінок 75 мм не є максимальною межею, якщо мова йде про стандартні горячедеформірованних матеріалах. Можливий варіант, коли ці конструкції мають і нестандартні розміри щодо їх товщини стінок. Для виготовлення подібних труб вдаються до методу поздовжнього свердління болванки. Відмінною особливістю таких виробів є висока ціна.
Найбільш широке представництво безшовні труби отримали в енергетиці, при зведенні гідравлічних систем, видобутку нафти, в суднобудуванні і авіації, а також хімічної та автомобільної промисловості.
Гідравлічні циліндри традиційного виконання мають вигляд поршнів, оболонка яких містить масло, що подається під високим тиском, яке змушує матеріал виходити назовні. Найбільш поширеним матеріалом для поршня виступає нержавейка, а сам виріб в обов'язковому порядку піддається поліровці. Використання чорної сталі є недоцільним через швидкого її покриття іржею, що пов'язано з взаємодією конструкції з атмосферним повітрям. Якщо ж говорити про сам гідравлічному циліндрі, то він має виконання звичайної безшовної товстостінної труби.
В енергетиці, де дуже поширені безшовні труби, одним з ключових параметрів є товщина цих конструкцій. У цій сфері виробництво тепла не є єдиним завданням. Крім цього, необхідно налаштувати роботу системи так, щоб котел віддавав його для нагріву води в теплотрасі або для обертання турбіни. Котел містить такі вразливі деталі, як ширми та екрани, які, відчуваючи постійний вплив дуже гарячої пари, можуть розірватися.
Все це дозволяє говорити про те, що саме від товщини залежить те, чи може матеріал ефективно боротися з навантаженням на розрив, а також як довго прослужить він до повного прогорання. У разі виникнення необхідності відкриття котла для проведення ремонтних робіт доводиться стикатися з серйозними труднощами, як фінансовими, так і фізичними. Крім того, що доводиться витрачати великі витрати на проведення ремонту, не менш затратно і припинення подачі тепла. З цієї причини вибір на користь безшовних товстостінних труб дозволяє звести витрати до мінімуму.
Цілком логічно, що хімічної промисловості набули поширення поряд з товстостінними і тонкостінні труби. У яких же цілях вони використовуються? Бувають ситуації, коли під час полімеризації газів або переробки нафти виникає необхідність в забезпеченні високого тиску. І тут лабораторіям доводиться мати справу з високотоксичними препаратами. Звичайно, таким трубах необов'язково володіти спеціальної міцністю на розрив. проте в разі витоку нехай і декількох молекул це може привести до серйозних проблем.
У подібних ситуаціях на допомогу приходять безшовні металеві труби: відсутність у них швів на увазі, що і в процесі експлуатації не виникне ніякого витоку. Високим попитом тонкостінні труби користуються в автомобіле-, суднобудуванні і авіації. Це обумовлено такими перевагами, які характерні для цих виробів, як мінімальна вага і міцність. І вибір на їхню користь цілком логічний, враховуючи, що при невеликій вазі не доведеться витрачати більше пального.
Таким чином, безшовні металеві труби використовуються в багатьох галузях:
- Як елемент для технологічних ліній на підприємствах машинобудування.
- В енергетичній галузі, де на їх основі будують системи відводу гарячої пари і циркуляції теплоносія в котлі.
- У гідравлічних системах, що експлуатуються в умовах високого тиску, для яких обов'язково повинні застосовуватися конструкції, що має велику товщину стінок.
- У нафтогазовій сфері, де на основі цих виробів зводять трубопроводи для доставки вуглеводнів.
- В авіабудуванні.
- При спорудженні локальних комунальних мереж, які обслуговують житлові райони, а також при облаштуванні свердловин.
- Як стояків опалювальних систем, що монтуються в багатоквартирних житлових будівлях.
Класифікація виробів
Відповідно до Держстандарту, всі металеві гарячодеформовані безшовні труби можуть бути розділені на підставі такої ознаки, як співвідношення товщини стінок і зовнішнього діаметра.
З огляду на те що в сортаменті розглянутої продукції представлені конструкції, що мають товщину стінок в діапазоні від 2,5 до75 мм і зовнішній діаметр від 20 до 550 мм, всі вони можуть бути класифіковані на наступні типи:
- Тонкостінні, для яких коефіцієнт може становити від 12,5 до 40.
- Товстостінні, для яких коефіцієнт може дорівнювати від 6 до 12,5.
- Особливо товстостінні, для яких характерне співвідношення до 6 включно.
Також, відповідно до Держстандарту, існує класифікація, в основі якої лежить така ознака, як призначення і особливості застосовуваної для виготовлення технології. Відповідно до неї, ці труби бувають круглого і квадратного перетину. Для заготовок для труб передбачено поділ на литі, катані і ковані. Для виробничих цілей їх постачають у вигляді штанг, а також безперервнолитих заготовок або злитків.
На додаток до цього числа ключових факторів слід віднести точність геометрії товщини стінок і зовнішнього діаметра труби. Важливими для виробника є і показники якості, закріплені вимог державного стандарту з нормування хімічного складу стали і механічних властивостей металопрокату.
Вимоги ГОСТ 8732 78
Труби сталеві гарячедеформовані безшовні котельні
При виготовленні продукції, розрахованої на експлуатацію в умовах надкритичних показників температури і тиску, виробники повинні орієнтуватися не на ГОСТ, а на спеціально розроблені технічні умови ТУ 14-3-460-75.
Ці конструкції набули широкого поширення при спорудженні трубопроводів для парових котлів. Сировиною для їх виготовлення зазвичай виступає легована і вуглецева сталь.
Профільні гарячодеформовані безшовні труби
За ГОСТом, для безшовної профільної металевої продукції передбачені обмеження. які полягають в забороні на їх застосування в цілях доставки рідких середовищ.
З цієї причини найчастіше до них вдаються при облаштуванні дільниць, до яких пред'являються високі вимоги в плані надійності. Перш за все, мова йде про зведення магістралей хімічної і нафтогазопереробної промисловості. де найбільш затребувані товстостінні труби. За ГОСТом, основною сферою застосування тонкостінної продукції є будівництво трас в сфері ЖКГ.
Як виконується з'єднання безшовних труб?
Вирішуючи питання з кращим методом з'єднання виробів, основну увагу слід приділити такому параметру, як товщина стінок. За ГОСТом, якщо конструкції мають дуже тонкі стінки, то це вимагає великої акуратності при виконанні монтажних робіт. Якщо доводиться мати справу з продукцією, яка не має катаної різьблення, то їх з'єднують за допомогою методу газового зварювання.
Відповідно до Держстандарту, використання електричного зварювання можливо лише за умови наявності у фахівця достатніх навичок, знань і практичного досвіду виконання подібних робіт. Але слід пам'ятати, що досить зробити невелику помилку, і дорога конструкція вже буде непридатна для використання.
Відповідно до ГОСТу, для виробів з різьбленням допустимим є проведення різання із застосуванням токарного верстата або ручним методом. Проводячи подібні роботи, можна не хвилюватися про те, що можна пошкодити шов. Подібний ризик виключений, оскільки ці вироби не мають зварного шва. Винятком тут є лише труби, які характеризуються наявністю дуже тонких стінок. Застосування подібного методу збільшує ризик прорізання їх наскрізь.
Відповідно до Держстандарту, до з'єднання конструкцій, що володіють товстими стінками, за допомогою зварювання можна приступати лише після закінчення демонтажу фаски. Нехтування цією порадою може призвести до того, що виріб втратить колишньої міцності. Самі зварювальні роботи слід проводити за допомогою електродів не менше 4-ки. Вдаватися до допомоги газового пальника вважається неприпустимим, оскільки вона має слабку ефективністю.
Сортамент і стандарти даної продукції відносяться до числа важливих факторів, які необхідно враховувати при виборі цих виробів. Всі їх можна класифікувати на наступні групи:
висновок
Гарячодеформовані безшовні труби набули великого поширення в різних сферах, в першу чергу будівництві і промисловості. Вибір на їх користь обумовлений високими характеристиками міцності і надійності. Однак такі якості демонструють лише вироби, яке задовольняють вимогам ГОСТу.
З цієї причини саме подібна продукція повинна розглядатися в якості основного варіанту конструкції для спорудження найбільш відповідальних систем і ділянок. Діючі в нашій країні державні стандарти щодо виготовлення металопрокату є гарантією для покупця, що він не буде розчарований своїм рішенням, вибираючи подібну продукцію.