Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Эту статью мы посвятим многообразию форм и размеров, которые могут иметь  трубы из нержавейки.

Затронем и их производство, и области применения, и стандарты, по которым они производятся.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Здесь явно акцент на прочности, а не на красоте

Как всегда, вначале немного общих слов о классификации нержавеющих труб.

Трубы — нержавейка различаются по:

  • Методу производства;
  • Толщине стенок;
  • Диаметру;
  • Форме. Трубы могут быть как круглыми, так и профильными;
  • Обработке поверхности. Кроме необработанной, она бывает шлифованная и полированная.

В этом порядке мы и пройдемся по основным моментам.

Способ производства и нормативные документы

В зависимости от метода производства выделяют трубы:

  • Электросварные;
  • Бесшовные.

Если для первых существует собственный ГОСТ за номером 11068-81, то для бесшовных труб актуальны аж два разных стандарта: 9940-81 и 9941-81, соответственно для горячедеформированных и холоднодеформированных труб.

Однако мы забегаем вперед.

Электросварные нержавеющие трубы

Начнем с того, что само определение содержит неточность. Понятие электросварных труб было закреплено в стандарте, принятом в 1983 году, когда других методов промышленной сварки просто не существовало. Однако сейчас нержавейка — трубы и другие изделия — варятся как индукционными токами, так и плазмой, лазером и даже направленными пучками электронов (правда, в вакууме).

Суть метода в том, что плоская заготовка сворачивается в трубку и проваривается. Потом шов зачищается, проверяется на прочность, труба калибруется и нарезается — и перед нами готовое изделие.

Согласно нормативному документу, сварные трубы из нержавейки производятся диаметрами от 8 до 102 миллиметров при стенках толщиной от 0,8 до 4,0 мм.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Согласно ГОСТ, электросварные трубы ограничены 4-миллиметровыми стенками

Бесшовные трубы

Бесшовные трубы получаются отливкой или прессовкой, по завершению которой мы имеем заготовку трубы на оправке — стержне, на который она надета.

Изготовление труб из нержавейки методом горячей деформации сводится к тому, что несколько разных вальцов мнут, обжимают, растягивают и калибруют трубу, пока она раскалена. Получившийся продукт должен иметь диаметр от 57 до 325 миллиметров при толщине стенок 3,5 — 32 мм.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Это нестандартные трубы. Буквально нестандартные: стенки 40 мм при максимальных по ГОСТ 32. Способ изготовления, однако, угадать нетрудно

Если такому же насилию подвергнуть ту же трубу уже после того, как она остынет — то мы получим совсем иной продукт, описанный другим стандартом. Холоднодеформированные бесшовные трубы ГОСТ 9941-81 могут производиться диаметром от 5 до 273 мм при толщине стенок 0,2 — 22 мм.

Обратите внимание: для холоднодеформированной трубы обязательным этапом производства является прогрев с последующим остыванием уже сформированной трубы. Это необходимо для того, чтобы избавиться от внутренних напряжений, неизбежных при холодной деформации. Попытка сэкономить на этом этапе производства не просто нарушает ГОСТ — она резко уменьшает срок жизни трубы под серьезной нагрузкой.

Толщина стенок

Как вы уже, наверное, заметили, этот параметр неразрывно связан с технологией производства трубы.

  • Толстостенная — это чаще всего горячедеформированная бесшовная нержавеющая труба.
    Область ее применения — места, где нужна экстремальная прочность в экстремальных условиях: магистрали высокого давления у газовиков, контуры охлаждения атомных реакторов, ответственные трубопроводы химзаводов.

Толстостенные трубы для такого применения, кстати, чаще всего изготавливаются из стали  12х18н10т, что снабжает их уникальным набором характеристик. Эти трубы работают при температурах до 600 С; при температуре до 350 С они способны соседствовать под высоким давлением с растворами кислот, щелочей и солей.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Заброшенный химзавод. Сделанные из толстостенной нержавейки магистрали прекрасно сохранились

  • Тонкостенные трубы из нержавейки могут оказаться как сварными, так и бесшовными. Первый вариант дешевле, второй — прочнее.
    Бесшовные тонкостенные трубы применяются там, где недопустима утечка даже нескольких атомов вещества из трубопровода. Типичные пример — лаборатории, производящие химическое оружие.
  • Особотонкостенные трубы из нержавеющей стали и вовсе выделены в отдельный стандарт. Согласно ГОСТ 10498-82 они могут иметь толщину стенок от 0,12 до 1,0 мм при диаметре 4 — 120 мм. Производятся бесшовными. Допустима и горячая, и холодная деформация.

Еще о тех местах, где применяется нержавейка — труба тонкостенная и особотонкостенная очень популярны в медицине и пищевой промышленности.

На трубах из нержавеющей стали не размножаются бактерии благодаря их гладкой поверхности, эти трубы не отторгаются организмом, позволяя делать из них имплантаты.

Наконец, благодаря абсолютной химической стабильности нержавеющая сталь не оказывает токсического действия на организм.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

У труб для пищевой промышленности поверхности уделяется особое внимание

Форма

Само слово «труба» устойчиво ассоциируется с цилиндрическим предметом. Однако ничто не мешает прогнать трубу из нержавеющей стали через вальцы и сделать ее профильной трубой.

В сечении профильная труба бывает:

  • Квадратная;
  • Прямоугольная;
  • Овальная;
  • Плоскоовальная.

Технически ничто, кроме цены, не мешает использовать профильную нержавеющую трубу в качестве материала для несущих конструкций, строить из нее стадионы, спортивные и торговые комплексы, выставочные залы и ангары. На практике, однако, там применяется старая добрая  черная сталь. Загрунтовать и покрасить ее неизмеримо дешевле, чем изготовить те же конструкции из нержавейки.

Область применения профильных нержавеющих труб — разнообразные декоративные перила и ограждения, козырьки и навесы, дорогая офисная мебель и медицинское оборудование. Скажем, квадратная труба  50 50 часто становится перилами лестниц супермаркета, а прямоугольную профильную трубу 40 20 можно увидеть в качестве каркаса медицинских кушеток.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

У медиков нержавейку, включая профильную, можно видеть очень часто

Совет: при изготовлении самодельной мебели  тонкостенная нержавеющая труба с успехом может быть заменена дешевой хромированной сталью.

Нержавейка выигрывает лишь в износостойкости, так что там, где с трубой ничто не контактирует постоянно, можно сэкономить.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

А вот здесь применение нержавеющей стали оправдано

Поверхность

На обработку внешней поверхности трубы влияют по большей степени эстетические предпочтения заказчика. Шлифованная и полированная нержавейка смотрится по-разному, но неизменно эффектно.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Тусклый блеск шлифованных труб дизайнеры ценят не меньше сияния полировки

Как принято в таких случаях, есть нюанс.

В пищевой промышленности и у медиков гладкая поверхность трубы внутри и снаружи важна из других соображений.

  • Зеркальная поверхность — отсутствие пищи для бактерий. Есть нечего — они не размножаются. Не размножаются бактерии — рана не воспаляется, а молоко не киснет.
  • Для всевозможных имплантатов и медицинского инструмента важен минимальный коэффициент трения. Чтобы понять, о чем идет речь — представьте себе медицинский шприц с поверхностью в виде напильника. Не нравится? А ведь его игла — типичная особотонкостенная трубы из нержавейки!

Способы соединения труб

Монтаж труб из нержавейки полностью определяется целевым назначением сооружения. При сборке стеллажей в магазине применяются специальные декоративные крепежи; при сборке домашнего водопровода — обыкновенные резьбовые соединения.

Для соединения особо прочных и толстых труб в контурах охлаждения ядерных реакторов используется, насколько известно, сварка в среде инертных газов.  Выберите ваш вариант сами.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Перила сложной формы, к примеру, просто свариваются

Заключение

Для бытовых областей применения перед нами очень надежный и практически вечный материал, хоть и продающийся по весьма высокой цене. В некоторых же нишах он просто не имеет разумных альтернатив.

Производство нержавеющей трубы

Трубный прокат, одним из видов которого является труба нержавеющая, востребован во многих отраслях строительства, промышленности и в быту. Подобные изделия можно купить в СтальПро, где цены достаточно низкие, благодаря наличию собственного производства.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Применение трубы нержавейки

Изделия трубного проката используются в различных областях:

  • Для создания систем транспортировки питьевой и технической воды, газообразных веществ, нефтепродуктов и прочих жидкостей, в том числе химических и агрессивных.
  • В котельных и электростанциях при создании теплообменников, нагревательных агрегатов и систем высокого давления для подачи горячей воды и пара.
  • При добыче полезных ископаемых, когда требуется промывка алмазо- и золотоносной породы.
Читайте также:  Способы сварки чугуна на производстве и в быту

Использование изделий из стали, содержащей хром и никель

Там, где транспортировка веществ и жидкостей требует особого контроля, используются трубы из нержавеющей стали как гладкие, так и гофрированные:

  • На предприятиях пищевой промышленности.
  • В медицине и фармацевтике для изготовления мебели, систем гемодиализа, в лабораториях, станциях переливания крови.
  • В строительстве для устройства систем водоснабжения и канализации, и архитектуре, как материале для декора интерьеров и экстерьеров.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Преимущества трубы из нержавеющей стали

Использование специального вида стали AISI различных марок для производства изделий трубного проката придает им особые достоинства:

  • Отсутствие коррозийных процессов, за счет введения в состав материала труб специальных добавок и сплавов.
  • Высокую прочность и устойчивость к механическим нагрузкам.
  • Широкий спектр использования.
  • Способность переносить без каких-либо последствий резкую смену температур, воздействие агрессивных веществ, как твердых, так и жидких.

Чем еще привлекательны трубы нержавейки

Прежде всего, длительным сроком эксплуатации. Кроме этого, за счет абсолютно гладкой поверхности внутренних стенок трубы исключается образование грибков, плесени, а также скоплению различных скапливаться отложений.

Кроме этого, труба нержавейка с блестящей поверхностью, купить в СтальПро которую можно за достаточно низкую стоимость, красиво смотрится и не требует дополнительного декорирования, окраски.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Виды и методы производства трубного проката

Труба нержавеющая производится с использованием нескольких технологий – горячей формовки, холодной прокаткой и методом теплой формовки.

Для изготовления труб может использоваться плоский металлический лист, сгибаемый и свариваемый на специальном оборудовании, или цельная металлическая заготовка, из которой после прохождения процесса прошивки, раскатки и дальнейшей калибровки получают высококачественные трубные изделия.

Как классифицируется трубный прокат

Трубы из нержавеющей стали подразделяются по ряду признаков:

  • размер диаметра в поперечнике;
  • форма сечения;
  • толщина стенки;
  • способ обработки наружных и внутренних поверхностей стенки;
  • марка стали, используемой при производстве трубных изделий.

Геометрические параметры

Трубный прокат, купить в СтальПро который доступно многим, может иметь форму поперечного сечения в форме квадрата с разными размерами стороны, прямоугольника, круга либо овала.

По толщине стенки трубы подразделяются на тонкостенные и толстенные. Производятся изделия мерной длиной от 4,5 до 8 метров. Толщина стенки изделия зависит от места ее использования и функциональности.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали могут иметь матовую, зеркальную или шлифованную поверхность, что позволяет использовать их для изготовления мебели в стиле модерн, в дизайне интерьеров.

Использование нержавеющей стали в архитектуре и строительстве

Впервые нержавеющая сталь появилась примерно сто лет назад. Однако в строительстве и архитектуре ее стали использовать относительно недавно. Так, ее использовали в процессе возведения таких известных архитектурных сооружений, как La Defense в Париже, Canary Wharf в Лондоне, Sony Center в Берлине и Petronas Towers в Куала Лумпур.

По сути своей нержавеющая сталь представляет собой сплав железа с хромом. Собственно, ее антикоррозийные свойства появляются именно благодаря наличию на поверхности металла слоя оксида хрома. Этот защитный слой очень устойчив и даже после механического или химического повреждения быстро приобретает свой прежний вид. Поэтому антикоррозийные качества металла остаются без изменений.

В целом же нержавеющая сталь является очень практичным материалом, который одновременно является благородным и очень эстетичным. Благодаря разнообразию марок и видов поверхности он в состоянии удовлетворять разные условия, которые появляются перед строительными и отделочными материалами.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Антикоррозионные свойства – это далеко не единственное качество, которое свойственно нержавеющей стали.

К этому также стоит добавить разнообразие изделий, большой выбор видов поверхности – она может быть шлифованная, полированная, матовая, декоративная, а также цветной.

Кроме того, стоит добавить еще и множество марок, обладающих различными качествами, легкий процесс обработки, формирования и сборка выполненных из нее деталей. Но самое главное для многих качество заключается в долговечности материала и высокой температуре плавки.

У элементов, изготовленных из нержавеющей стали, степень надежности намного выше, чем у других отделочных материалов. Их вид не изменяется в течении десятков лет. Нержавеющая сталь имеет намного более высокие жаропрочные свойства, чем другие виды сталей.

При этом нержавеющая сталь чаще используется в строительстве в качестве материала для перил, оконных и дверных проемов, противопожарных дверей, из нее изготавливают бассейны и лифты.

Также она является хорошим декоративным материалом для оборудования для ресторанов, офисов, пабов, дискотек и станций метро. Последнее время все чаще из нее производится мебель для офисов и магазинов.

А в комбинации нержавеющей стали со стеклом, деревом или камнем производители получают красивые и элегантные изделия.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Существуют и декоративные листы из нержавеющей стали. Эти листы имеют некоторые свойства, дающих им преимущество над традиционными листами — шлифованными или полированными.

Во-первых, важным их свойством является устойчивость к царапинам, а во-вторых, на декоративных листах не остаются отпечатки пальцев. Последнее крайне важно, когда речь идет об отделке поверхностей.

Да и любое изделие, на котором заметны отпечатки пальцев, тоже не будет выглядеть привлекательно.

Следует также отметить и эстетические свойства листов, особенно если они цветные. Цвет листа отличается устойчивостью и не меняется даже при изгибе, а это крайне важно в процессе строительства и изготовления.

Существует ошибочное мнение, что нержавеющая сталь является дорогостоящим материалом. Но на самом же деле вопрос стоимости не стоит считать слишком уж значительным, так как нержавейка – это красивый и долговечный материал. помимо того он имеет еще и огромный период эксплуатации.

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Надо сказать, что такое обилие положительных характеристик заинтересовало архитекторов. И в результате нержавеющая сталь стала одним из основных отделочных материалов в их работе.

Да и вообще все чаще и чаще обычные люди покупают изделия из нержавеющей стали в свои дома и квартиры. К примеру, сейчас очень модно иметь холодильник, кухонную плиту из нержавеющей стали.

И это не говоря уже о столовых приборах и кастрюлях из этого же материала.

Видео. В ЧЁМ РАЗНИЦА МЕЖДУ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛЬЮ И ЕЁ ЗАМЕНИТЕЛЕМ (между 304й и 201й сталью)

Сварные трубы из нержавеющей стали

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Трубы нержавеющие электросварные

Что такое нержавеющая сталь знают многие еще с детства и приравнивают ее чуть ли не к золоту. И действительно, изделия из «нержавейки» могут служить годами, невзирая на воду и другие агрессивные вещества. Однако, мало кто знает что существует промышленная нержавеющая сталь и ее пищевой аналог.

Не будем вдаваться в подробности их отличий заметим лишь то, что промышленная «нержавейка» дороже пищевой. Как отличить эти два вида нержавеющей стали? Первое что нужно сделать – это приложить магнит: к пищевой нержавейке он пристанет, к промышленной (в большинстве случаев) нет.

Но нас сейчас интересуют сварные трубы из нержавеющей стали, технология их изготовления, применение, плюсы и минусы нержавеющих труб.

Для изготовления труб из нержавеющей стали используется соответствующая листовая сталь марки AISI 304. Очень важно чтобы края заготовок были очищены от грязи и жира поэтому они поддаются фрезеровке, в процессе которой снимаются кромки краев. После чего, на трубоформовочном оборудовании заготовка приобретает форму карандаша с 24 гранями.

Далее, после нескольких операций «карандаш» превращается уже в заготовку в форме цилиндра, которую подают на стенд сварочных автоматов. Там же ее обхватывают зажимами и производят сварку с наружной и внутренней стороны. Шов должен быть высокого качества и проверяется ультразвуком. К параметрам трубы относят: длину, диаметр и толщину стенки.

Применение труб из нержавеющей стали

Технология изготовления труб из нержавеющей стали

Комплектующие для водопроводных систем из нержавеющей стали

Благодаря своим уникальным качествам трубы из нержавеющей стали широко применяются во всех направлениях народного хозяйства особенно там, где изделия из труб должны противостоять агрессивным средам.

Сюда можно включить различные трубопроводы, металлоконструкции, изделия машиностроения, химической, пищевой и текстильной промышленности. Кроме того, редко какие промышленные холодильные установки обходятся без применения нержавеющих сварных труб.

Читайте также:  Утюг для пайки полипропиленовых труб размеры

Востребованы трубы и в коммунальном хозяйстве, служащие отличным материалом для запорных устройств.

Плюсы и минусы труб из нержавеющей стали

Плюсы

  • Отличная свариваемость.
  • Высокая прочность.
  • Хорошо поддаются механической обработке.
  • Стойкость к агрессивным средам.
  • Длительный срок службы.

Минусы

К минусам сварных труб из нержавеющей стали можно отнести их высокую стоимость и сложность технологии производства.

Как делают трубы из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали в наше время нашли широкое применение в различных отраслях деятельности.

Можно перечислить лишь некоторые сферы их использования: прокладка трубопроводов, строительство, разнообразные виды машиностроения, сельское хозяйство, медицина (изготовление всех хирургических инструментов), химическая промышленность.

Особую популярность подобные изделия завоевали при изготовлении всевозможных ограждений, перил, поручней, а также декоративной отделки интерьеров.

Что же представляют собой трубы из нержавеющей стали? Это полые изделия разнообразного сечения в разрезе – круглые, овальные, квадратные, прямоугольные. В зависимости от сферы применения трубу изготавливают в соответствии с требуемыми физическими характеристиками.

Изделия небольшой толщины пригодны для изготовления ограждений, навесов, оформления пространства.

Труба с более толстыми стенками используется в тяжелой промышленности, в случаях, когда требуются особая прочность и стойкость к повышенным температурам (системы отопления, водопроводы, дымоходы и т.д.).

Попробуем разобраться, как делают трубы из нержавеющей стали. Прежде всего, по методу производства их подразделяют на сварные и бесшовные. В первую очередь изготавливается лист стали из чугуна с добавлением легирующего элемента (как правило, в этой роли выступают хром, никель или титан).

Легирование придает конечному изделию улучшенные эксплуатационные свойства, благодаря которым и ценятся изделия из нержавеющей стали. Затем такой лист сворачивается и шов (обычно вдоль трубы, либо по спирали) подвергается сварке. Современная промышленность позволяет делать сварной шов высокой степени качества, используя при этом разные технологии.

Существует пять основных способов сварки трубы из нержавеющей стали:

  • Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде (TIG-сварка, или аргонно-дуговая). Наиболее распространенный способ изготовления, при котором получается ровный широкий шов, по своей прочности не уступающий прочности самого металла. Из относительных недостатков – долгий процесс производства, приводящий к удорожанию изделия.
  • Лазерная сварка. Метод, позволяющий получить шов меньшей площади, в сравнении с аргонно-дуговой сваркой.
  • Плазменная сварка (в сочетании с TIG-сваркой). Использование плазмы позволяет ускорить процесс сварки, а также работать с изделиями небольшой толщины
  • Электронно-лучевая сварка. Малораспространенный метод из-за сложности технологии.
  • Сварка токами высокой частоты. Второй по популярности метод сварки труб из нержавеющей стали. Таким способом производятся трубы для изготовления ограждений и декоративной отделки помещений.

После процесса сварки и обработки шва производится обрезание выступающего материала и калибровка изделий.

По степени точности изготовления (толщина стенок и диаметр), трубы из нержавеющей стали делятся на обычной точности, повышенной и высокой точности.

В конечном итоге трубы шлифуются, полируются (по желанию заказчика) и проходят проверку на качество. Она происходит при помощи различных методов – визуального, ультразвуковой диагностики, рентгена.

Как делают трубы из нержавеющей стали бесшовным способом? В данном случае применяют методы горячего или холодного деформирования, соответствующие ГОСТ 9941-81 и ГОСТ 9940-81.

В первом варианте заготовка из нержавеющей стали нагревается до высокой температуры и подвергается прессовке и экспандированию (в заготовке делается отверстие, через которое пропускается оправа). Во втором случае применяется метод волочения – заготовка протягивается через калибр меньшего размера.

Бесшовный способ производства актуален в случае особых требований, предъявляемых к эксплуатации трубы – повышенная температурная нагрузка, высокое давление и т.д. Такие трубы используются при монтаже котлов, деталей трубопроводов и других сложнотехнических изделий.

Кроме того, бесшовная технология нашла применение в декоративной области – при отделке пространств, осветительных приборов и др.

Независимо от того, как делают трубы из нержавеющей стали, конечная продукция имеет ряд отличительных характеристик:

  • Долговечность. Вне зависимости от эксплуатации, срок службы таких труб достигает 30-50 лет
  • Повышенные антикоррозийные свойства. Изделия устойчивы ко всем негативным воздействиям окружающей среды
  • Универсальность. Специальная обработка готового изделия (шлифовка, полировка, придание матовой или зеркальной поверхности) придает трубе из нержавеющей стали красивый вид, при этом возможно сочетание практически с любым материалом (дерево, бетон, пластик, камень)
  • Простота в уходе. Внешнее покрытие устойчиво к механическим воздействиям, в случае появления царапин путем шлифовки восстанавливается первоначальный вид изделия.

Справка по нержавеющим трубам

В производстве сварных труб из нержавеющих сталей применяются следующие основные способы сварки:

  • TIG (сварка вольфрамовым электродом в инертном газе, без присадочного металла);
  • плазменная сварка (в сочетании с TIG);
  • HF (сварка токами высокой частоты);
  • Laser (лазерная сварка);
  • Electron beam (электронно-лучевая сварка).

В промышленной практике наиболее применяемыми являются первые три способа. Лазерная технология, которая гарантирует высокий уровень качества, несмотря на значительные первоначальные капиталовложения, получает все более широкое распостранение.

Электронно-лучевая сварка применяется нерегулярно по причине сложности технологического процесса, который предполагает наличие установок глубокого вакуума в процессе всего цикла сварки.

Считается, что в настоящее время технология TIG или TIG в сочетании с плазменной сваркой составляют около 65% всех европейских сварочных производств. 30% приходится на сварку HF и остальное – на лазерную сварку.

В действительности не существует конкуренции между различными системами сварки, но, как правило, требования к технологии сварки зависят от сферы применения сварных труб.

Считаем необходимым обозначить в таблице 1 типичные сферы применения нержавеющих труб в зависимости от применяемой сварочной технологии. Сравним две типичные технологии: TIG и HF.

Способ TIG (Tungset Inert Gas)

Этот способ более других употребляется для производства сварных труб высокого качества из нержавеющих сталей. Источником генератора тепла для плавки краев служит дуга, которая образуется между вольфрамовым электродом и трубой.

Защитный газ, направляемый на сварочную горелку, обволакивает зону плавки с наружной поверхности трубы и одновременно, но уже другим способом, подается внутрь трубы, чтобы защитить зону плавки и изнутри, удерживаясь там с помощью заглушки.

При способе сварки TIG по причине воздействия тепла только на наружную поверхность трубы зона плавления неизбежно окружается обширной зоной термического раздражения, вследствие чего шов оказывается более широким. Но, по этой же самой причине, TIG-шов является более прочным и легче удаляется.

Таблица 1. Рекомендуемые сферы применения труб с различными способами сварки.

Сфера примененияСпособ сварки
Декор, в т.ч. для зеркальной полировкиКонструкции, в т.ч. строительныеТранспорт (разгрузочные установки, кузова) Высокочастотная (HF) / лазерная (Laser)
Пищевая промышленность TIG
Транспортировка малоагрессивных жидкостей TIGTIG в сочетании с плазменной сваркойЛазерная сварка
Транспортировка очень агрессиных жидкостейХимическая, нефтехимическая, газовая, энергетическая, бумажная промышленности TIGTIG в сочетании с плазменной сваркойЛазерная сварка
ТеплообменникиИспарителиОпреснителиФармацевтическая промышленность TIG

 При соблюдении же технологических параметров сварки не требуется даже дополнительной термической обработки для устранения возможных изменений микроструктуры сварных швов. При этом скорость TIG-сварки невысока и, поэтому, цена готовой трубы будет выше, чем при использовании других видов сварки.

Шов, полученный методом TIG плотный, однородный, без пустот и раковин. Прочность сварного шва соответствует прочности основного материала трубы. В директиве ЕС по оборудованию, работающему под давлением (PED – Pressure Equipment Directive), совершенно однозначно указано, что для оборудования, работающего под давлением свыше 0.

5 бар могут применяться нержавеющие сварные трубы, произведенные только способом TIG (см. табл. 1).

Высокочастотная сварка (HF)

На первый взгляд, особенно с точки зрения микроструктуры, высокочастотная сварка (HF) имеет весьма интересные характеристики, благодаря тому, что зона плавления резко ограничена, а зона термического раздражения (прилегает к зоне плавления) практически отсутствует.

Разогрев краев происходит равномерно по всей толщине, а скорость достижения температуры плавки – около одной сотой в секунду. С геометрической точки зрения высадка шва как внутри, так и снаружи оказывается прочной и прямой.

Читайте также:  Автоматизированная запорная арматура с электроприводом

Применение высокочастотной сварки в настоящее время находит все более широкое распостранение, в особенности в областях, связанных с декорированием, строительными конструкциями, промышленным машиностроением. В основном это связано с высокими скоростями, достигаемыми при сварке. Производительность сварки до 20 раз выше, чем при использовании сварки TIG.

На первый взгляд может показаться, что технология HF выигрывает как с точки зрения качества, так и с точки зрения производственных затрат. Что касается затрат – тут сомнений нет. Цена труб, произведенных сваркой HF на 10% ниже чем у труб, изготовленных с применением сварки TIG.

В отношении качества, однако, необходимо отметить, что наиболее ценное свойство, такое как сжатость зоны плавки, в действительности проявляет себя как слабый пункт, когда речь идет о продукции, требующей высокой надежности, такой как, например, химическое и нефтехимическое оборудование, оборудование для пищевой промышленности, теплообменники и т.д.

Действительно, совершенно очевидно, что необходимые свойства сварного шва могут быть достигнуты только при наличии гарантии сохранения условий и параметров процесса, которые не так легко достигаемы в высокоскоростном процессе HF-сварки. Более того, при недостаточной обработке кромок и ввиду контактного процесса сварки в сварном шве могут образовываться раковины и непровары.

Сварной шов, полученный методом HF неплотный, в нем присутствуют пустоты, которые самым отрицательным образом сказываются на прочности сварного соединения.

Симптоматичен тот факт, что сферы применения техники высокочастотной сварки весьма ограничены и сведены к производству труб декоративного, структурного или механического назначения при полном исключении их применения в термоустановках, оборудовании пищевой, химической и нефтехимической, фармацевтической промышленности.

Качество поверхности, финишная обработка

Качество наружной и внутренней поверхности является одним из самых существенных свойств трубной продукции, определяющей область ее применения, цену, сроки изготовления. Сварные трубы производятся из холоднокатаного или из горячекатаного рулонного проката.

Для нужд пищевой промышленности на финишной стадии производства трубы могут подвергаться термической обработке (например, светлый отжиг), химической обработке (травление) и механической обработке (шлифование внутренней поверхности до чистоты поверхности 0.5-0.8 мкм в области основного материала трубы и до 1.6 мкм в области сварного шва, шлифование наружной поверхности до чистоты менее 1.

0 мкм). Для каждого способа применения трубы может быть подобран оптимальный список финишных операций, который обеспечит наиболее полный набор полезных свойств трубы. Например, если при применении сварных труб необходимо их формоизменение (гибка, сплющивание и т.д.), то рекомендуется заказывать нержавеющие трубы с термической обработкой.

Весь набор финишных операций условно обозначается в маркировке, которая должна быть нанесена на каждую трубу (см. табл. 1). Ниже показан пример маркировки пищевой сварной нержавеющей трубы:

ММ 52х1 No.541854 1.4301 DIN 17457/11850 CC PK1,

  • где ММ – торговый знак завода-производителя «Marcegaglia», Италия;52х1 – диаметр (52) и толщина стенки (1) трубы в мм;1.4301 – обозначение марки стали (AISI 304);DIN 17457/11850 – обозначение стандартов, в соответствии с которыми произведена данная труба,
  • СС – обозначение качества поверхности трубы (по DIN 17457 и DIN 11850):

Труба изготовлена из холоднокатаного рулона с повышенным качеством поверхности, снаружи шов почти неразличим, поверхности протравлена. Изнутри труба протравлена, отшлифована до чистоты поверхности менее 0.8 м  область сварного шва отшлифована до чистоты поверхности менее 1.6 мкм, шов ламинирован; РК1 – труба испытана в соответствии с классом испытаний 1.

Таблица 2. Исполнение и обозначение видов обработки поверхности сварных нержавеющих труб для пищевой промышленности (DIN 11850).

Технология произв-ваНаличие термической обработкиКачество поверхностиСокращенное обозначение исполненияТехнология произв-ва
Сварные по стандарту ДИН 17457 (Технические условия поставки) Термически обработанные Гладкая металлическая.Сварной шов, начиная с номинального диаметра ДН 25, выровнен заподлицо со стенками; среднее значение шерохо­ватости Ra = 2,5 мкм кроме зоны сварного шва Гладкая металлическая по классу исполнения „k 2“ или „k 3“ по стандарту ДИН 17 457 ВА
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0“ или „k 1“ по стандарту ДИН 17457 СА
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная ВВ
Термически не обработанные СВ
Термически обработанные Гладкая металлическая.Среднее значение шерохо­ватости  Ra = 0,5 мкм Зона сварного шва Ra = 1,6 мкм Гладкая металлическая по классу исполнения „k3“, „“l 1“ или „l 2“ по стандарту ДИН 17457 ВС
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0“ или „k 1“ по стандарту ДИН 17457 СС
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная BD
Термически не обработанные CD

Показания максимального давления для труб

Показания максимального давления, которое выдерживают нержавеющие стальные трубы при температуре 20 °С в соответствии со стандартами DIN 17457, 11850

ДиаметрТолщина стенкиAisi 304-321 316 Tiкг/см2Aisi 304L-316Lкг/см2
15 1 116 96
16 1 109 90
16 1,5 163 135
17,2 1,65 167 139
17,2 2 203 168
18 1 97 80
18 1,5 145 120
19,05 1 91 76
19,05 1,25 114 95
19,05 1,65 151 125
20 1 87 72
20 1,5 131 108
21,3 1,65 135 112
21,3 2 164 136
21,3 2,6 213 176
22 1 79 66
22 1,5 119 99
25,4 1 69 57
25,4 1,25 86 71
25,4 1,65 107 89
26,9 1,65 130 107
26,9 2 168 140
26,9 2,6 62 52
28 1 93 77
28 1,5 58 48
30 1 87 72
30 1,5 54 45
32 1,65 82 68
32 2 85 71
33,7 2,9 103 86
33,7 3,2 150 124
33,7 1 165 137
33,7 1,5 51 43
34 1 77 64
34 1,5 46 38
38 1 69 57
38 1,5 44 36
40 1 107 89
40 1,5 66 54
42,4 1,65 68 56
42,4 2 82 68
42,4 2,6 107 89
42,4 2,9 119 99
42,4 3,2 132 109
44,5 1,5 59 49
44,5 2 78 65
48,3 1,65 60 49
48,3 2 72 60
48,3 2,6 94 78
48,3 2,9 105 87
48,3 3,2 115 96
50 1,5 52 43
50 2 70 58
53 1,5 49 41
54 2 65 54
60,3 1,65 48 40
60,3 2 58 48
60,3 2,6 75 62
60,3 2,9 84 69
60,3 3,2 92 77
60,3 3.6 104 86
70 1,5 37 31
70 2 50 41
76,1 1,65 38 31
76,1 2 46 38
76,1 2,6 60 49
76,1 2,9 66 55
76,1 3,2 73 61
76,1 3,6 82 68
80 1,5 31 26
84 2 41 34
88,9 1,65 32 27
88,9 2 39 33
88,9 2,6 51 42
88,9 2,9 57 47
88,9 3,2 63 52
88,9 3,6 71 59
88,9 4 78 56
101,6 1,65 28 23
101,6 2 34 28
101,6 3 51 43
103 1,5 25 21
104 2 34 28
114,3 1,65 25 21
114,3 2, 30 25
114,3 2,6 40 33
114,3 2,9 44 37
114,3 3,2 49 40
114,3 3,6 55 46
114,3 4 61 51
129 2 27 22
139,7 2 25 21
139,7 2,6 32 27
139,7 3 37 31
139,7 4 50 41
154 2 23 19
156 3 34 28
168,3 2 21 17
168,3 2,6 27 22
168,3 3 31 26
168,3 3,6 37 31
168,3 4 41 34
204 2 17 14
205 2,5 21 18
206 3 25 21
219,1 2 16 13
219,1 2,6 21 17
219,1 3 24 20
219,1 3,6 29 24
219,1 4 32 26
254 2 4 11
256 З 20 17
273 2 13 11
273 2,6 17 14
273 3 19 16
273 3,6 23 19
273 4 26 21
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector