Трубы сварные
- Общие сведения.
- Виды стальных сварных труб.
- Примеры маркировки и стандарты поставки.
- Область применения изделий в различных сферах производства.
- Отличия стального проката для сварных труб разных стандартов.
- Производство труб:
1) Электросварка;
2) Печная сварка;
Общие сведения
.png)
Современные технологии, опираясь на потребности трубного рынка, позволили разработать несколько способов изготовления сварных труб. В зависимости от используемых материалов, заданных прочностных характеристик и физических параметров изделия, трубы сейчас могут применяться практически на любом производстве.
Отличие сварных труб и бесшовных не только в наличии/отсутствии шва. Сами технологии изготовления настолько различаются, что конечные изделия имеют абсолютно разные технические характеристики. Именно поэтому они и относятся к разным категориям трубной продукции.
Среди сварных труб особую популярность обрели трубы ВПГ и ЭСВ (водогазопроводные и электросварные с прямым типом шва): по стоимости они значительно дешевле бесшовных за счет использования доступных видов стали.
Принято считать, что классифицируются сварные трубы по способу их изготовления.
Виды стальных сварных труб
Трубы сварные принято разделять на две большие группы: изделия с прямым продольным швом и трубы, называемые спиралешовными. Отдельно стоят стальные трубы, не имеющие шва. Отнести их к электросварным невозможно, потому как производятся они без применения указанной процедуры.
Спиралешовные стальные трубы
Технология производства спиралешовных труб позволяет создавать продукцию, диаметр которой превышает два метра (максимальный размер – 2520 мм). Однако в погоне за увеличением диметра изделия, разработчикам данного способа пришлось отказаться от последующей возможности использовать трубы в нефтегазовой промышленности. Важно помнить, что изделия относят строго к трубам общего назначения. Производство таких труб регламентируется ГОСТ 8696-74.
Изготовить спиралешовные трубы проще, чем прямошовные: требуется менее технологичное оборудование, его настройка и отладка под необходимые размеры партии занимает значительно меньше времени. При этом, остается возможность создавать и тонкостенные и толстостенные трубы. Основное преимущество таких труб сварных в том, что полностью исключена вероятность появления продольной трещины на изделии, а значит, в случае возникновения экстренных ситуаций, потери транспортируемого вещества будут снижены, а ремонтные работы будут проводится быстрее, в связи с минимизацией поврежденного участка.
Прямошовные стальные трубы
.jpg)
Возможный сортамент сварных труб с прямым швом указан в ГОСТ 10704-91, механические и химические свойства изделия регламентируются стандартами ГОСТ 10705-80 и ГОСТ 10706-76. Как видно из названия, указанное изделие будет иметь один или два продольных шва по всей длине изделия. Количество швов определяется желаемым диаметром трубы – в случае, когда стального листа не хватает, трубу "наращивают" до нужного диаметра. Способ производства труб можно назвать простым сворачиванием листа. Сварка, при этом, осуществляется в стык. Примечательно, что сварные трубы, диаметр которых превышает 426 мм отпускаются исключительно немерной длины.
Еще одна классификация сварных труб – по способу прокатки. Их для данного типа трубы всего два: горячая и холодная формовка.
Примеры маркировки и стандарты поставки
Маркировка готовой стальной трубы строго обязательна и контролируется стандартами ГОСТ 10692-80, в котором отмечено, что отмеченными должны быть изделия, диаметр которых превышает 159 мм, а толщина стенки не менее 3,5 мм. Для трубной продукции, имеющей параметры меньшие, чем указанные выше, предусмотрена маркировка посредством ярлыков.
Способов маркировки для сварных труб всего пять:
- клеймо;
- штамповка резиновым штампом;
- электрография;
- выжигание электрокарандашом;
- ручная роспись несмываемой краской.
Для трубы с диаметром более 530 мм (т.е. для ТБД) маркировка может наносится на внутренней поверхности. На торцах помечают стальные трубы, толщина стенки которых начинается от 10 мм.
Малоизвестный факт – цвет краски маркировки может обозначать марку стали, из которой была произведена труба.
При маркировке указывают:
-
_300_226.jpg)
стандарт, по которому изготавливалась труба (если соответствует нескольким стандартам, могут быть указаны все); - сведения по стали: класс, группа прочности;
- способ изготовления (без шва (S), сварная с непрерывным сварным швом (F), все остальные виды сварных труб (W);
- термообработка (Q – закаленно-отпущенная, HA – отверждённая в докритическом состоянии, N – нормализованная либо отпущенная (может быть и то и другое), HS – доктрическое снятие напряжения);
- торговая марка изготовителя либо название изделия;
- давление, примененное при тестированиях (в случаях, когда трубы подвергались испытанию давлением выше необходимого по нормативам, это также заносится в маркировку).
.jpg)
При транспортировке продукции, диаметр которой менее 159 мм, используют деревянные ящики или иные контейнеры. При этом сварные трубы плотно укладываются в емкость. Однако наиболее распространенной будет считаться транспортировка в пакетах. Трубы от 159 мм увязываются только в пакеты. При этом использовать упаковочную проволоку не допустимо. Застопка осуществляется хомутами, специально для этого предназначенными. Транспортировка возможна любым большегрузным транспортом, способным обеспечить безопасное перемещение изделий. При длительном хранении сварные трубы, уложенные в штабели перекладывают специальными прокладками.
Область применения стальных труб в различных сферах производства
Электросварные трубы можно встретить во всех возможных производственных сферах. Наиболее распространенной за счет высокого уровня потребления является нефтегазовая промышленность, потребляющая трубы сварные и на месторождениях (как бурительные трубы, как часть насосной системы и т.д.), на предприятиях по переработке сырья, а также на магистральных трубопроводах, которые могут быть проложены по территории вечной мерзлоты, по дну морей и океанов, в субтропическом климатическом поясе, характеризующимся высокой влажностью и активностью бактерий. Таким образом, легко предположить, что для использования в столь сложных условиях потребуется особый вид труб. Чтобы защитить изделия от пагубного воздействия окружающей среды и минимизировать реакцию с транспортируемым веществом применяют наружную и внутреннюю изоляцию.
Трубы из нержавейки активно используют в пищевой и химической промышленности, что обуславливается положительными свойствами сплава.
В системе ЖКХ применяют практически весь сортамент труб (исключая атомные), так как изделия служат для трубопроводных сетей различных масштабов и транспортируют самые разные среды.
Машиностроительная отрасль и вагоностроение также активно связано с трубным рынком: изделия служат частью сложных механизмов, в качестве каркасов агрегатов и резервуаров.
Строительная отрасль также не обошла вниманием сварные трубы из стали: в качестве опорных конструкций изделия используются при сооружении мостов, вышек; в качестве укрепляющей конструкции ТБД применяют в основаниях сооружений.
Обечаечные трубы традиционно используют при организации воздуходувных систем как жилых помещений, так и крупных производств.
Отличия стального проката для сварных труб разных стандартов
Для изготовления сварных труб используется стальной лист, толщина которого может достигать 50 мм. Для спиралешовных труб используется прокат в виде ленты аналогичной толщины. Главным образом в производстве труб используют углеродистые и низколегированные стали. Учитывая массовую долю углеродистой составляющей, сталь делят на низко-, средне- и высокоуглеродистую. Стали с низким содержанием углерода менее прочные, однако, легче поддаются гибу, не ломаются при морозах, что существенно расширяет область применения таких изделий.
Трубы, изготовленные из высокоуглеродистых сталей считаются неэластичными, однако, по прочности значительно превосходят своих низкоуглеродистых собратьев. При этом, в качестве опорных конструкций вкупе с цементным раствором трубы из таких сталей просто незаменимы.
Низколегированные стали обладают высокой прочностью, сохраняя, при этом, стойкость к морозам и резким перепадам температур. Отрицательным аспектом здесь может служить стоимость готового изделия – такие трубы будут дороже углеродистых аналогов.
Трубы из нержавейки обладают рядом преимуществ перед перечисленными выше: высокая коррозийная стойкость, простота обработки и аккуратный внешний вид. для изготовления труб применяют холодно- и горячекатаный лист: 0,4-5,0 и 2,0-5,0 мм соответственно.
Производство труб
Трубы сварные изготавливаются из штипса либо листового проката/ленты. В случае качественной заводской работы шов на изделии может быть практически не виден. Кроме того, если диаметр стальной трубы позволяет, шлифовка шва осуществляется не только по внешней, но и по внутренней стороне изделия, если осуществить такие работы не представляется возможным, внутреннюю сторону оставляют без обработки.
Сварка, используемая при изготовлении, определяется по диаметру трубы: до 530 мм – контактная, от 428 до 1420мм – электродуговая.
Данный способ является наиболее распространенным. Это легко объяснить тем, что электрическая сварка дает возможность изготавливать продукцию с минимальной толщиной стенки при большом диаметре. Кроме того, обработка шва производится с особой тщательностью, что, в свою очередь, положительно сказывается на качестве внутренней и внешней поверхности. Как правило, трубы, применяемые в магистральных системах, производятся электродуговой сваркой с использованием флюса. В данном случае основной принцип работ – сваривание двух концов листа проката в стык, с последующей обваркой по обеим сторонам. Данный способ применим как для прямошовных, так и для спиралешовных труб.
Процесс изготовления довольно прост: сталь, поставляемую в виде листового проката "прогоняют" через формовочные станки, после чего из исходного материала получаются трубные заготовки. Формовка прямошовных заготовок бывает двух видов: валковая, прессовая; спиралешовные трубы формуются посредством валково-оправочных станков. Прессовая формовка предназначена для изготовления труб с двумя швами, т.е. для производства ТБД, валковая универсальна и способна формировать круглые заготовки любого диаметра.
Сварив по шву заготовку, ее охлаждают. После этой процедуры изделие попадает в калибровочный цех. Здесь труба обретает свой диаметр, неточность форм выравнивается, изделие приобретает конечный вид.
Финальной ступенью производства сварной трубы является тестирование, включающее проверку качества шва ультразвуком, а также гидроиспытания. Если дефекты выявлены не будут, изделие маркируют и труба поступает на реализацию. Готовое изделие относится к холоднодеформированным.
Сварка с использованием специальных печей предназначена для изготовления труб из штрипс. Способ печной сварки характерен тем, что порядок проводимых операций здесь совершенно иной, чем при электросварке, а само изделие дважды проходит термообработку. Первый раз заготовка отправляется в печь, где раскаляется до 1300°C, на выходе кромка полосы обдувается для большего раскаливания. Параллельно с обдувкой производится сбивка окалины, которая могла бы негативно сказаться на качестве шва.
До сварки шва производится подгонка заготовки под нужный диаметр, для этого изделие прогоняется через специальный стан. Края заготовки обдуваются вновь и, наконец, свариваются. Полученное изделие повторно отправляется в печь, после чего снова протягивается по формовке. Полученная труба будет называться горячедеформированной.
Для труб из нержавейки, а также для изделий из высоколегированных сталей применяют исключительно данный способ производства. Защитные газы, применяемые в процессе сварки, позволяют избежать карбидизации легирующих элементов, что противостоит ухудшению качества шва. Для этого используют углекислый газ, а также аргон или гелий. Все возможные преимущества газовой и электрической сварки сочтены в данном способе: газы тяжелее воздуха, соответственно из сварочной зон у шва они его вытесняют – контакта с атмосферой нет никакого. При этом качество шва остается высоким за счет типичной электросварки. Готовое изделие относится к холоднодеформированным.