Классификация и изготовление бесшовных труб
Стальные бесшовные трубы занимают лидирующее положение по прочностным характеристикам среди всех видов трубной продукции. Их ключевое преимущество — отсутствие сварного шва, что в сочетании с высококачественным сырьем позволяет эксплуатировать их в условиях экстремальных нагрузок, высокого давления и агрессивных температурных режимов.
Изготовление бесшовных труб — это высокотехнологичный процесс, требующий современного оборудования, что обуславливает их более высокую стоимость по сравнению со сварными аналогами. Основной материал — сталь, представляющая собой прочный сплав железа и углерода, обладающий высокой твердостью и устойчивостью к негативным внешним воздействиям. Именно монолитная структура (бесшовность) и возможность создания труб с увеличенной толщиной стенки делают эту продукцию незаменимой для ответственных применений.
Технические и эксплуатационные свойства бесшовных труб определяются двумя основными факторами: маркой используемой стали и методом их производства, который делится на горячую и холодную деформацию. Все этапы изготовления строго регламентируются государственными стандартами (ГОСТ).
Нормативные требования к производству
Производство труб методом горячего проката осуществляется в соответствии с ГОСТ 8732-78. Этот стандарт устанавливает следующие ключевые параметры готовой продукции:
Толщина стенки трубы – от 2,5 до 75 мм;
Масса погонного метра – рассчитывается исходя из диаметра и толщины стенки, точные значения приведены в таблицах ГОСТа;
Наружный диаметр (сечение) – в диапазоне от 20 до 530 мм;
Длина – от 4 до 12 метров с допустимыми отклонениями: для труб до 6 м – 10 мм, свыше 6 м – 15 мм;
Допустимая кривизна (отклонение от прямолинейности) – от 1,5 до 4 мм.
Производство труб холодным прокатом регулируется ГОСТ 8734-75, который предъявляет иные требования:
Толщина стенки – от 0,3 до 24 мм (что позволяет получать более тонкостенные изделия);
Масса погонного метра – также определяется по таблицам стандарта;
Наружный диаметр – от 5 до 250 мм;
Длина: мерная – 4,5-9 м, немерная – 1,5-11,5 м, кратная мерной – 1,5-9 м с допустимыми отклонениями 5-10 мм;
Допустимая кривизна – от 1 до 3 мм в зависимости от диаметра.
Классификация бесшовных труб
Бесшовные трубы систематизируют по нескольким ключевым признакам:
По форме сечения: круглые, квадратные, прямоугольные (профильные);
По толщине стенок: соотношение наружного диаметра к толщине стенки определяет категории: особотонкостенные (более 1:40), тонкостенные, толстостенные и особотолстостенные (до 1:6);
По длине: мерные, немерные и кратные мерной длине;
По диаметру: малого, среднего и большого сечения.
Сферы применения
Области использования бесшовных труб чрезвычайно широки и зависят от их характеристик:
Общего назначения (газопроводные): для транспортировки газов и жидкостей, а также в качестве элементов ограждений и конструкций;
Магистральные трубопроводы: используются для создания магистралей, работающих под высоким давлением;
Нефтегазовый комплекс: для добычи, первичной переработки и транспортировки нефти и газа;
Машиностроение и строительство: в качестве высокопрочных элементов конструкций, каркасов, валов, цилиндров гидравлических систем.
Технология производства
Автоматизированное изготовление горячедеформированных труб включает несколько этапов:
Подготовка заготовки: из стального слитка или проката создается цилиндрическая заготовка требуемых размеров, которую затем нагревают в печи до температуры около +1200°C;
Прошивка: на прошивном стане из нагретой заготовки получают гильзу — толстостенную полую деталь с небольшим отверстием по оси. Это выполняется с помощью прошивного оправочного устройства;
Раскатка (прокатка): гильза последовательно обрабатывается на прокатном стане, где она обжимается и вытягивается между валками до получения трубы с заданными диаметром и толщиной стенки.
Производство холоднодеформированных труб — более сложный процесс. После получения горячекатаной гильзы-заготовки ее подвергают травлению в кислотах для химической очистки поверхности от окалины, затем промывают, обрабатывают щелочью, снова промывают и сушат. Далее заготовку охлаждают и подвергают холодной деформации на специальных станах (волочильных, холоднопрокатных), где ей придают точные размеры и требуемую форму. В результате получаются высокоточные, сверхпрочные тонкостенные трубы с минимальным весом и отличной чистотой поверхности.
Преимущества и недостатки
Ключевые преимущества бесшовных труб:
Устойчивость к экстремальным температурам, что критически важно для энергетики и теплоэнергетики;
Высокая твердость и способность сохранять форму под значительными нагрузками, что используется в гидравлике и тяжелом машиностроении;
Оптимальное сочетание прочности и малого веса, востребованное в авиа- и ракетостроении;
Абсолютная герметичность, необходимая для работы с агрессивными и токсичными средами в химической промышленности;
Биологическая и химическая инертность, безопасность для человека и окружающей среды, что позволяет использовать их в пищевой и фармацевтической отраслях.
Главный недостаток — более высокая стоимость по сравнению со сварными трубами. Однако этот минус компенсируется долговечностью, надежностью и, как следствие, быстрой окупаемостью в течение жизненного цикла конструкции или системы.
(Еще не оценили) 
Loading ...| Понравилась статья? Нажимай |