Технология обработки бесшовная труба

Существуют специальные трубы, у которых отсутствует соединительный шов.

Они обладают более высокой прочностью и надежностью, поэтому они нашли свое широкое применение в промышленности и в инженерном деле.

Но какими техническими характеристиками обладает бесшовная труба? Как их делают промышленным методом? Какая из технологий производства является более оптимальной с точки зрения соотношения цена/качество?

Технология обработки бесшовная труба

Основные характеристики бесшовных труб

Бесшовная труба — это деталь цилиндрической формы, которая имеет крупную выемку фиксированного диаметра. Главное отличие этих деталей — полное отсутствие швов или каких-либо соединений. Детали делаются из металлических сплавов — сталь, чугун, алюминий.

Чаще всего используется сталь основных марок — 10, 20, 35, 45, 15ХМ, 30ХГСА, 09Г2С. Нержавеющие бесшовные трубы изготовливают методом холодной или горячей деформации. Также существует технология цельного вытягивания трубного проката, однако она применяется редко.

Металлическая бесшовная труба обычно обладает гладкой поверхностью, на которую может наноситься покрытие. Главные цели нанесения такого покрытия — создание антикоррозийного слоя и увеличение прочности.

Преимущества

  • Отсутствие шва. Такой трубопровод подходит для перемещения любых жидкостей (вода, нефть и другие). Также он может использоваться для транспортировки газообразных веществ (пример — природный газ для отапливания помещений). Отсутствие шва идет изделию на пользу — оно не растрескивается, не пропускает жидкость/газ. Поэтому инженер может не беспокоиться о надежности такой конструкции.
  • Высокая теплопроводность. При прохождении нагретых жидкостей или газов происходит передача части тепла металлу. Высокая теплопроводность хороша тем, что в таком случае тепло равномерно распределяется по всему трубопроводу. Это приводит к тому, что избытки тепла не задерживаются в отдельных точках. Из-за этого повышается стойкость конструкции и общий срок годности установки.
  • Низкое линейное расширение. Некоторые материалы хорошо держат тепло, но могут расширяться под действием высоких температур. Это не идет на пользу конструкции. Конструкции на основе стали, чугуна или алюминия практически не расширяются при контакте с нагретыми реагентами, что также увеличивает срок годности трубопроводной конструкции.
  • Хорошая устойчивость к коррозии. Коррозия образуется на местах сочленения труб, поскольку в эти места может проникать воздух или жидкость. Изделия без шва не имеют сочленений и креплений, поэтому риск образования ржавчины будет минимальным. В случае применения качественных материалов конструкция не будет ржаветь или портится, что также благоприятно скажется на прочности/сроке годности конструкции. Обратите внимание — изделия из низкокачественной стали могут быть усилены с помощью специального покрытия на основе хрома. В таком случае срок годности изделия из низкокачественного сплава будет также большим.

Технология обработки бесшовная труба

Однако необходимо не забывать о недостатках. Главный минус — это более высокая стоимость в сравнении с конструкциями шовного типа. Еще один минус — сложный монтаж. Простые трубы обычно крепятся друг к другу с помощью герметиков и специальных толстых болтов. Для соединения же бесшовных изделий следует использовать специальную точную сварку, что значительно усложняет монтаж и увеличивает его стоимость. Также необходимо правильно произвести подсчет, поскольку в случае ошибки сварка может быть невозможна.

Применение и эксплуатация

Бесшовные трубы нашли свое широкое применение в инженерном деле. Основное применение — создание коммуникационных трубопроводов. Обратите внимание на следующую деталь:

  • Для создания массивных больших трубопроводов, которые перекачивают жидкости и газы на большие расстояния, обычно используются изделия на основе горячей деформации. Эта технология позволяет делать качественные прочные трубопроводы, но у нее есть одно ограничение — она не позволяет делать тонкие изделия.
  • Если же необходим трубопровод на основе тонких изделий, то лучше всего использовать изделия на основе холодной деформации. Они могут использоваться для транспортировки любых веществ — газ, холодная или горячая вода, нефть, нетоксичные химикаты.

Трубопроводы без швов также широко используются в угледобывающем промышленности. Там они используются в основном для вывода подземного газа на поверхность шахты.

Отсутствие шва в данном случае очень важно — это увеличивает надежность удаления газа, что минимизирует вероятность взрыва при нарушении газоотвода.

В небольшим масштабах изделия также используются в других областях — металлургия, кораблестроение, производство тяжелой техники.

Технология обработки бесшовная труба

Бесшовные трубы горячей деформации

Основным методом производства бесшовных труб является технология горячей деформации. Эта технология является затратной с экономической точки зрения, однако одновременно с этим она простая и эффективная. Основные регулирующие документы — ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8731-74 и другие. Процедура изготовления методом горячей деформации выглядит так:

  1. Подготовка, нагрев. На данном этапе в промышленный цех поступает специальная деталь-заготовка, которая имеет вытянутую форму + небольшую или среднюю площадь сечения. В цеху заготовка разогревается до температуры 1100-1200 градусов по Цельсию (именно поэтому технологию и называют методом горячей деформации). Характерный момент: деталь может быть любой формы (то есть не только округлой, но и квадратной, прямоугольной). Круглую форму заготовка получит лишь во время последующей обработки с помощью специальных валиков. Еще один характерный момент — заготовка должна быть полой, поскольку это заметно упрощает последующую обработку.
  2. Формирование гильзы, ее обработка. После нагрева на предварительном этапе заготовка обрабатывается с помощью специального высокомощного сверла. Оно делает крупное равномерное отверстие по всей внутренний поверхности детали — в результате образуется труба-гильза. При необходимости деталь может обрабатываться с помощью нескольких сверл. В результате одни сверла формируют непосредственно сквозное отверстие, а другие устраняют мелкие неровности и создают гладкую поверхность внутри заготовки. Также обратите внимание, что гильза не является полноценной трубой — это лишь деталь-полуфабрикат, которая нуждается в финальной прокатке.
  3. Горячая прокатка. Теперь происходит прокатка горячей детали-гильзы. Во время прокатки деталь происходит несколько обработок. Самая главная обработка — это деформация с помощью валиков: на специальном станке крепится два или три валика, между которым пропускается гильза. При обработке деталь вытягивается в одном из направлений, что позволяет создать ровную трубу цилиндрической формы. При необходимости гильза может пропускаться через несколько валиковых станков, чтобы получить деталь нужного диаметра.

В результате такого производства образуется бесшовная труба. Точность такого проката низкая, поэтому обычно эта технология используется для производства толстостенных изделий, где показатели точности не имеют серьезного значения. По ГОСТ размеры горячедеформированных труб должны составлять от 25 X 2,5 мм до 530 X 75 мм.

На практике производители обычно выпускают толстые объекты средней или большой длины, а короткие тонкостенные изделия производятся редко. Связано это с тем, что для производства более компактных объектов требуется точное оборудование, которое является дорогим.

Основное применение — это монтаж крупных трубопроводов, которые могут выдерживать большое давление/температуру.

Технология обработки бесшовная труба

Холоднодеформированная

Еще одной технологией производства бесшовных труб является метод холодной деформации. Эта технология является более оптимальной, поскольку она позволяет получить более прочные и твердые изделия.

Каждая бесшовная холоднодеформированная труба должна быть произведена в соответствии с государственным требованиями. Основные нормы — ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8733-74 и другие.

Технология производства выглядит так:

  1. Подготовка. Непосредственно перед производством деталь-заготовку зачищают с помощью химических активных веществ. Деталь может иметь любое сечение — прямоугольное, квадратное, округлое, овальное.
  2. Нагрев. Деталь-заготовка поступает в произведенный цех, где происходит ее нагрев до небольших температур (400-500 градусов) для протравливания и повышения гибкости. Особенность — при таких температурах не происходит расплавление краев детали, поэтому технологию называют методом холодной деформации.
  3. Формирование гильзы. Теперь с помощью сверла в заготовке просверливается большое отверстие. При необходимости обработка осуществляется с помощью нескольких сверл, чтобы увеличить гладкость внутренней поверхности.
  4. Прокатка, сжатие. Теперь гильза-заготовка пропускается через валиковый станок, где происходит формирование округлого сечения. При необходимости валиковый станок может выполнять сжатие для уменьшения диаметра детали.
Читайте также:  Справочник запорной арматуры 2016

Труба холоднотянутая бесшовная обладает повышенной прочностью и надежностью. Поэтому такие детали могут выполняться как с тонкой, так и с толстой толщиной стенки. Основное рименение — создание трубопроводов в домах, магазинах, на инженерных объектах, монтаж канализаций.

По ГОСТ «холодные» детали должны иметь размеры от 5 X 0,3 мм до 250 X 24 мм. По факту большое распространение получили тонкостенные изделия небольшой длины.

Они являются хорошей альтернативой изделиям горячей деформации, которые обычно выпускаются в виде длинных толстостенных изделий.

Технология обработки бесшовная труба

Различия между горячей и холодной деформацией

Технология производства Трубопровод на основе холодной деформации Трубопровод на основе горячей деформации
Государственные регулирующие нормы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8733-74 ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8731-74
Размеры согласно нормам ГОСТ 5 X 0,3 мм — 250 X 24 мм 25 X 2,5 мм — 530 X 75 мм
Максимальное допустимое давление, оказываемое станком во время обработки 20 мегапаскаль 20 мегапаскаль
Допустимое отклонение По диаметру сечения — от 0,8 до 1,5%. Толщина стенки — от 10 до 12%. По диаметру сечения — не более 1,25%. Толщина стенки — не более 12,5%.
Области применения изделий Для создания трубопроводов с маленьким, средним или высоким уровнем давления. Основные области — системы подачи воды, канализация, отопительные системы. Для создания массивных твердых трупоброповодов с высоким уровнем давления. Основные области — газовые, нефтяные трубопроводы, системы подачи воды, металлургия.

Технология обработки бесшовная труба

Заключение

Бесшовные трубы производятся методом холодной или горячей деформации. Технологии производства являются похожими, однако они имеют отличия (температура нагрева, этапы обработки).

Трубопроводы без швов обладают высокой прочностью, поскольку у каждого элемента контструкции отсутствует сварной шов. Это увеличивает срок годности конструкции и заметно повышаются показатели прочности.

Основное применение — создание компактных и массивных трубопроводов, удаление опасного газа из шахт, производство тяжелой техники и машин.

Используемая литература и источники:

Трубы стальные бесшовные и технология изготовления холоднодеформированных изделий

Холоднодеформированные стальные трубы являются уникальными изделиями по эксплуатационным характеристикам и эстетике.

Несмотря на то, что современные технологии позволяют изготавливать качественные и недорогие полимерные трубы, есть отрасли, где металл заменить невозможно.

Бесшовные стальные изделия востребованы в медицине, машиностроении, на химических производствах, в строительстве – везде, где нужна надежность, безопасность и прочность.

Особенности стальных бесшовных труб

Стальные бесшовные трубы, изготовленные методом холодной деформации металла, способны противостоять высокому внутреннему давлению, температурным нагрузкам, химическому и механическому воздействию. Эти изделия не имеют «зоны риска» в виде шва. В процессе производства они проходят дополнительную обработку, которая и придает трубам завершенность структуры, размера и геометрических форм.

Технология обработки бесшовная труба

Достоинства стальных бесшовных холоднокатаных труб:

  • идеальное соответствие размеров по ГОСТу;
  • зеркальная гладкость внешней и внутренней стенки, что обеспечивает заявленную пропускную способность в долгосрочном периоде, высокую эстетичность, устойчивость к коррозийным процессам;
  • прочность и долговечность;
  • низкая материалоемкость, поскольку повышенная прочность (в сравнении с обычными) позволяет использовать тонкостенные материалы;
  • неограниченный диапазон использования.

Они находят применение в изготовлении высокоточного медицинского оборудования, в машиностроении для производства двигателей, на химических и нефтеперерабатывающих предприятиях для транспортировки агрессивных жидкостей и газов.

К недостаткам относят высокую стоимость холоднокатаных бесшовных труб, которая обусловлена сложным технологическим процессом их изготовления.

Технология производства

Холоднокатаные трубные материалы производят их горячекатаных заготовок, путем дальнейшей обработки труб без нагревания.

Обратите внимание! Горячекатаные стальные трубы являются сырьем для производства холоднокатаного проката.

Производственный процесс холоднокатаных труб состоит из двух ступеней.

Первая – это производство черновых заготовок классическим способом горячей деформации. Здесь из металлической литой болванки производят полую толстостенную гильзу, которую в горячем виде раскатывают на специальном оборудовании. Вторая ступень – холодная обкатка трубной заготовки, для придания ей необходимых размеров, геометрической формы, характеристик по ГОСТу.

Схема технологического процесса производства холоднокатаной бесшовной трубы:

  • черновую заготовку нарезают на необходимые сегменты;
  • подвергают химической обработке для удаления посторонний поверхностных загрязнений, окалины;
  • промывают водой, чередуя температуру;
  • сушат при температуре 160-180 градусов;
  • покрывают специальным составом, который уменьшает трение металла о прокатное оборудование;
  • подают на прокатку в холодном виде, уменьшают толщину стенки до близких значений;
  • обрабатывают торцы изделия;
  • Прокаткой (протяжкой, волочением, ковкой – зависит от имеющегося на предприятии оборудования) доводят трубу до требуемых размеров, калибруют, выравнивают геометрию изделия;
  • готовые изделия подвергают тепловой обработке для снятия напряжения металла и выравнивания характеристик пластичности и вязкости металла.

Прокатка трубы в холодном виде позволяет получать высокопрочные тонкостенные изделия, которые способны выдерживать существенные нагрузки в агрессивной среде.

Преимущества холоднокатаных стальных труб

Особая технология холодной прокатки позволяет изготавливать нержавеющие стальные трубы малых диаметров (капельных), средние и большие.

Преимуществом холоднокатаных труб является:

  • обширный ассортимент выпускаемой продукции (диаметр, толщина стенки, геометрические конфигурации);
  • точное соответствие заявленным размерам;
  • прочность.

Стоимость холоднокатаной бесшовной продукции зависит от марки стали, производственных технологий, используемых присадок в производственном процессе. Однако затраты окупаются в процессе эксплуатации.

Классификация и стандарты

Сортамент холоднокатаного трубного проката регулируется ГОСТ 8734-75. Данная документация содержит табличные данные размеров: внешнего диаметра (от 5 мм до 250 мм), толщины стенки, веса одного погонного метра трубы.

Классифицируют изделия по нескольким признакам. По качеству стали трубные бесшовные изделия делят на следующие группы:

  • Б – сталь среднелегированная, соответствующая ГОСТам 14959 и 18495. Классификация по соответствию химического состава металла.
  • В – стали низколегированные ГОСТ 1050 или ГОСТ 4543. Классификация по соответствию химического состава металла плюс испытания механической прочности.
  • Г – контролируется состав сплава, механическая прочность плюс дополнительное испытание при высокой температуре.
  • Д – классификация по соответствию нормам рабочего давления (гидравлические испытания). Здесь химический состав сплава не является критичным.
  • Е – трубы из высоколегированной стали с контролем термоустойчивости и механической прочности.

Рекомендуем ознакомиться:  Способы изготовления и применение профильных труб

Технология обработки бесшовная труба

Обратите внимание! Контроль качества изготовления трубной продукции проводится на каждом этапе. Завершающая стадия – контроль кривизны продукции и сплющивания стенок. Все допустимые отклонения зафиксированы в ГОСТе 8734 от 1975 года.

Трубные изделия делят на разные категории, в зависимости от формата и назначения. Основной форматной классификацией является деление по толщине стенки на:

  • особотонкостенные (больше 35);
  • тонкостенные (от 13 до 35);
  • толстостенные (от 6 до 13);
  • особо толстостенные (меньше 6).

Деление на группы изделий по толщине стенки подчиняется математическим пропорциям отношения диаметра трубы (наружного) к толщине стенок. В скобках указаны значения данных пропорций для каждого вида.

Обратите внимание! Толщина стенки бесшовной трубы является основной характеристикой ее прочности. По договоренности с заказчиком параметры могут изменяться в индивидуальном порядке. Например, трубы изготовят не по наружному, а по внутреннему диаметру, с заказанной толщиной стенки.

По конфигурации сечения бесшовные трубы бывают:

  • круглыми;
  • овальными;
  • квадратными;
  • прямоугольными.

Размеры профильной продукции характеризуются длинной стенки. Минимальный размер 50 мм, максимальный – 150 мм.

Технология обработки бесшовная труба

По назначению трубы холоднокатаные бесшовные делят на:

  • изделия особого назначения – капиллярные, высокого давления, повышенной точности (ГОСТ 9567);
  • обычные – предназначенные для мебельного производства, строительства, монтажа коммуникаций.

Значимой характеристикой является длина изделий. Она может быть мерной от 4,5 до 9 м, немерной 4-9 м и кратной мерной с шагом в 1,5 м.

Выбираем холоднодеформированные трубные изделия

При выборе холоднокатаных бесшовных труб следует руководствоваться соответствием предлагаемой продукции ГОСТу 8734-75 и назначением:

  • Если в документации к трубам не указан данный документ, как основной, то трубы могут быть произведены с нарушениями. Первое, к чему прибегают недобросовестные производители – это несоответствие марки стали, замена материала на более дешевый сплав, несоблюдение технологического цикла.
  • Присутствие в сплаве посторонних примесей низколегированной стали, несоблюдение технологии производства, приводит к критическому снижению прочности трубы. Если вы выбираете трубы для изготовления особо прочных механизмов, трубопроводов или конструкций, то обращайтесь к продукции проверенных производителей, где качество будет гарантированно.
  • Если трубы вам нужны для «обычных» трубопроводов, где нет избыточной нагрузки, то стоит обратить внимание на продукцию горячекатаную с электросварным прямым или спиральным швом. Такие трубы обойдутся в два раза дешевле бесшовных, а запаса прочности их будет вполне достаточно.
  • Если приобретаете трубную продукцию для монтажа посредством резьбовых соединений, то рекомендуется выбирать тонкостенные трубы.
  • Для сварочных работ на бесшовных трубах используют газовое оборудование, а не электрические аппараты.
  • Толстостенные трубы перед сваркой предварительно готовят – снимают фаску со среза. Такая подготовка делает сварочный шов более прочным.
  • Трубы средней толщины рекомендуется сваривать при постоянном токе. Для чего используют инверторный аппарат и соответствующие электроды. Такая сварка обеспечит требуемое качество соединения для труб повышенной прочности.
Читайте также:  Главные принципы электродуговой сварки

Процесс производства бесшовной трубы

Технология промышленного производства бесшовной трубы невероятно сложна и трудоемка. Каждый этап требует огромных затрат энергии и материалов.

Такие трубы часто используются для транспортировки стерильных сред, например молока, поэтому к их изготовлению предъявляются самые строгие требования.

Основное конкурентное преимущество бесшовных труб — отсутствие сварных швов, являющихся самым уязвимым местом любой сварной трубы. По этому к процедуре соединения предъявляются высокие требования надежности.

Описание способа горячекатаного прокатаНержавеющий металл должен быть очищен от посторонних примесей, а сам процесс производства — тщательно контролироваться на всех этапах:Металлическая заготовка из легированной стали разогревается до определённой температуры в печи1250—1300°С .

Нагретая докрасна, она подается на прессовально-прошивочный стан, где гигантское шило «пуансон «из специального состава, пронизывает заготовку насквозь, с напылением смазки на пуансон. (Рис.1)

После этого будущая труба раскатывается валиками до заданной длины, с требуемыми показателями толщины стенок, наружного и внутреннего диаметра.Готовый элемент остывает и подвергается конечной калибровке в специальной емкости.

Заключительный этап — подготовка отрезков необходимой длины и маркировка готовых к продаже изделий.Некоторые марки бесшовных стальных труб подвергаются особой процедуре дополнительной закалки. Изделие нагревается, после чего быстро охлаждается. Повторенная несколько раз, процедура перестраивает молекулярную решетку стали, сообщая ей новые свойства.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/UzqeZdHV9Sc

Для производства бесшовных труб из нержавеющей стали применяются следующие марки стали:

12Х18Н10Т. Наиболее устойчива к коррозии, используется чаще других. Легирующие добавки: никель, титан и хром. Хром усиливает антикоррозийные свойства, титан усиливает прочность, никель сообщает сплаву необходимую пластичность.

10Х17Н13М2Т. Отлично подходит для транспортировки химикатов с высокой кислотностью. Главные потребители такой продукции — химические и медицинские предприятия, пищевые производства

06ХН28МДТ. Успешно эксплуатируется в нефтехимической и металлургической отраслях.

10Х23Н18. Высоколегированный сорт стали, обладающий повышенной устойчивостью к большим температурам и воздействию открытого огня. Трубы из такой стали находят применение в строительстве камер для сжигания топлива, высокотемпературных котлов. Легко выдерживают продолжительное воздействие температур до 1100 °C.

  • Рис. 1 Схема прошивки заготовки пуансоном
  • Технология обработки бесшовная трубаСхема работы стана © mv-steel.ru

Технические характеристикиБесшовные трубы из нержавеющей стали выгодно отличаются показателями прочности и устойчивости к образованию ржавчины. Отсутствие сварных швов гарантированно защищает изделия от околошовной коррозии.

В сравнении с электросварными аналогами можно выделить ряд преимуществ:Труба не имеет сварного шва — самого слабого участка изделия.Имеет одинаковую прочность на всем протяжении.

Помимо этого, такие трубы эффективно эксплуатируются при высоких показателях давления носителя, и способны противостоять разрушительным внешним воздействиям. Это дает возможность использовать их в условиях повышенной влажности, высоких и низких температур окружающей среды.

Пороговое значение температуры для простого носителя составляет 800 °C, для агрессивных химикатов — 350 °C.

Из прочих важных характеристик можно отметить:

Сопротивление материала на разрыв — не менее 529 Н/кв.мм.Показатель относительного удлинения — не менее 40%.Содержание серы в стали не — менее 0,02%.

Допустимая кривизна изделий также жестко регламентирована и не должна превышать следующих значений:

Трубы с толщиной стенок свыше 0,5 мм — 1 мм на 1 м длины.Изделия с толщиной стенок менее 0,5 мм и сечением свыше 15 мм — 2 мм на 1 м длины.

  1. Виды бесшовных труб
  2. В зависимости от технологии производства, промышленность предлагает потребителям два типа изделий: горячекатаные и холоднокатаные трубы.
  3. Горячекатаная труба

Можно также встретить термин горячепрессованные или горячедеформированные. Выпускаются по ГОСТ 9940-81. Технология горячей прокатки не позволяет делать трубы малых диаметров. Кроме того, в этом случае не всегда удается получить идеально гладкую поверхность трубы и гарантировать точность размеров.

Холоднокатаная труба

Иначе — холоднотянутые или холоднодеформированные. Их производство регламентируется ГОСТ 9941-81. От горячекатаных отличаются, в первую очередь, меньшим сечением и тонкими стенками.

Поверхность труб при таком способе производства более гладкая. При выпуске изделий с отличным от круглого типом сечения (прямоугольник, звезда, овал, шестигранник и т. п.

) используется только метод холодной деформации.

Толстостенные и тонкостенные трубы

Другой критерий — толщина стенки изделия. Этот показатель во многом определяет сферу применения трубного материала. Разделяют толстостенные и тонкостенные стальные трубы:

Горячекатаная бесшовная труба имеет диаметр 28-426 мм, при толщине стенки — 3-40 мм.Холодный прокат допускает производство труб диаметром 0,3-450 мм с толщиной стенок 0,06-12 мм.

Резка труб осуществляется под прямым углом. Область спила в обязательном порядке зачищается от неровностей и заусенцев. Поверхность изделия должна иметь однородную структуру, без трещин, вмятин или закатов.

Технология производства бесшовных труб: разновидности и производственные особенности

27 февраля 2020

150

Технология обработки бесшовная труба

Труба бесшовная холоднодеформированная гост 8734-75 является самым прочным изделием среди всего трубного металлопроката. Благодаря тому, что по всей длине нет сварного шва, полностью исключается утечка жидкостей или газообразных веществ. Данную продукцию можно эксплуатировать даже в тяжелых условиях (под высоким давлением и под воздействием высоких температур).

Ниже мы подробно рассмотрим, что представляет собой труба бесшовная холоднокатаная и как проходит весь технологический процесс изготовления. Разберем все необходимые характеристики, которые вам необходимо знать для подбора подходящего материала.

Труба бесшовная холоднодеформированная гост 8734-75 размеры и характеристики

Для производства используется сталь высокого качества с большим содержанием углерода в составе. Углерод делает металл более твердым и стойким к физическому воздействию со стороны. Как видно из названия труба стальная бесшовная холоднодеформированная гост 8734-75 не имеет на своей поверхности соединительного шва. Благодаря этому продукция получает дополнительную прочность.

Базовые технические характеристики зависят от конкретного способа изготовления, а также от марки стали, из которой производится изделие. Каждый этап производства регламентируется соответствующим ГОСТом. В нем прописаны все параметры, размеры и характеристики, которым должна соответствовать готовая продукция.

На основании соответствующего ГОСТа, изделия полученные методом холодной деформации, обладают следующими техническими характеристиками:

  • Стенка трубы должна обладать определенной толщиной, в зависимости от прямого назначения. Минимальная толщина составляет 0,3 миллиметра, максимально возможная толщина не должна превышать порог в 24 миллиметра;
  • Каждый метр трубы должен иметь одинаковую массу в зависимости от толщины и диаметра. Данный показатель указан в соответствующей таблице ГОСТа;
  • Труба обладает внешним и внутренним диаметром. Внутренний диаметр может составлять от 5 до 250 миллиметров;
  • Имеется дополнительный показатель отклонения кривизны, который учитывается в проектных расчетах. Он не должен превышать три миллиметра. Если этот показатель будет больше, то продукция отправится в брак;
  • Длина изделия может быть мерной (минимальная — 4,5 метра, а максимальная длина – 9 метров) и немерной (от 1,5 до 11,5 метров).

Базовая классификация продукции

Изделия классифицируются на основании технических характеристик. Имеется четыре основные классификации:

  • В зависимости от формы трубы (круглое сечение, квадратное сечение, прямоугольное сечение);
  • В зависимости от толщины стенки. Есть тонкостенные и толстостенные изделия;
  • В зависимости от внутреннего диаметра. Малые (от 5 до 60 миллиметров), средние (от 60 до 150 миллиметров), большие (от 150 до 250 миллиметров).
Читайте также:  Технология изготовления труб пвх

Бесшовная продукция подразделяется на шесть групп по главному назначению. Каждая из этих категорий обладает своим набором характеристик и параметров, которые применяются в определенной отрасли:

  • Первая категория – газовые. Это обычные трубы, которые применяются для транспортировки бытовых жидкостей и газообразных веществ. В строительной отрасли их можно использовать для различных конструкций, которые будут испытывать небольшие нагрузки;
  • Вторая категория – трубопроводы магистрального назначения. Они предназначены для передачи жидкостей и газообразных веществ на большие расстояния под высоким давлением;
  • Третья категория – комбинированные трубопроводы. Эти изделия способны выдерживать как большое внутреннее давление, так и высокую температуру;
  • Четвертая категория – для газодобывающей и нефтедобывающей промышленности. Применяются для специального оборудования, которое устанавливается глубоко под землей или под водой;
  • Пятая категория – конструкционные. Они обладают высокими прочностными показателями. Из этого материала делают прочные конструкции несущего типа, а также используют в машиностроении для элементов каркаса;
  • Шестая категория – машиностроительные. Благодаря своим особым механическим свойствам, эта продукция отлично подходит для изготовления поршневой системы двигателей и гидравлических механизмов.

Какими преимуществами обладают бесшовные трубы

Благодаря использованию специальной стали с высоким содержанием углерода, а также особой технологии производства эти изделия обладают высокой прочностью, что выделяет их среди всего остального металлопроката.

Вот несколько других преимуществ, благодаря которым бесшовная

продукция так популярна на отечественном рынке:

  • Отсутствие сварного соединения делает трубы герметичными, что позволяет использовать их при высоких показателях давления и температурного режима;
  • Высокие показатели жесткости, делают продукцию более стойкой к различным внешним механическим деформациям (удары, изгибы);
  • Тонкостенная продукция обладает небольшой массой, что позволяет применять ее в самолетостроении для изготовления различных крепежных элементов каркаса самолета;
  • Высокий показатель экологической безопасности. Полностью исключается утечка, поэтому их можно использовать для транспортировки различных веществ с очень агрессивной средой (кислоты, щелочи и т.д.).

Как делают трубу бесшовную

Весь технологический процесс изготовления продукции холоднодеформированного типа выполняется в несколько операций. На подготовительном этапе необходимо выложить все стальные заготовки на специально подготовленные стеллажи и выполнить полный осмотр.

Все подозрительные и деформированные заготовки необходимо забраковать. Далее у каждой заготовки необходимо отрезать неровные концы. В случае, если материал заготовок имеет специальные примеси для повышения прочности, то перед прокатом его необходимо отжечь.

Благодаря отжигу сталь получит дополнительные свойства, а также необходимую пластическую деформацию.

А теперь давайте рассмотрим каждую технологическую процедуру более подробно. Начнем мы с отжига (термическая обработка).

Металлическая заготовка нагревается в специальных печах до определенной температуры, которая приблизительно на 40 градусов должна превышать показатель кристаллизации стального сплава.

После нагрева выполняется выдержка в течение необходимого временного промежутка, а далее выполняется охлаждение в медленном режиме. В результате данной процедуры материал заготовки становится более вязким, структура стали становится неоднородной.

Температура термической обработки будет зависеть от конкретной марки стали. Если процентное соотношение углерода в составе не будет превышать 2 процента, то температура нагрева может составлять порядка 700 градусов. Если количество углерода в составе будет больше, то температура отжига может достигать порядка 790 градусов.

Кроме отжига может выполняться процедура нормализации. Она выполняется практически по такой же схеме, как и отжиг. Сначала заготовка нагревается, только в этом случае температура нагрева может достигать 1000 градусов.

Далее выполняется выдержка на протяжении небольшого временного промежутка (1-2 минуты) и последующее охлаждение в воде или на открытом воздухе в зависимости от марки материала. Сталь с высоким содержанием углерода охлаждают на воздухе, а легированные стали охлаждают в специальной емкости с холодной водой.

Процедура нормализации позволяет улучшить механические свойства материала в несколько раз.

Для повышения прочности материала бесшовки выполняется процедура закалки. Сначала заготовка нагревается до необходимой температуры, при которой избыточные фазы начнут растворяться. После этого небольшая выдержка и резкое охлаждение при помощи холодной воды. Благодаря закалке повышаются прочностные характеристики металла и улучшаются его механические свойства.

Химическая обработка в холодном прокате

В холодном прокате одним из важных процессов является химическая обработка металлической поверхности. Для этого используют различные растворы кислот, а для протравки используют раствор оксида железа. Химическая обработка необходима для того чтобы удалить с поверхности окалину, которая образовалась после закалки и другой термической обработки.

  1. После нанесения кислоты на поверхность будет выделяться водород, который будет разрушать структуру окалины.
  2. Далее необходимо тщательно промыть заготовку под теплой водой и удалить все следы окалин и химического раствора.
  3. Ну а после промывания трубы отправляются в специальные печи для просушки, где в течение получала, они находятся при температуре 150 градусов.

После химической обработки материал уже готов к холодной прокатке на специальных станках. Процедура деформации будет сопровождаться трением. Для того чтобы понизить коэффициент трения, на поверхности со всех сторон наносится небольшой слой смазки, а также выполняют дополнительную процедуру омеднения. Это необходимо для того, чтобы поверхность оставалась без дефектов при прокатке.

Омеднение – это нанесение небольшого слоя меди на заготовку. Покрывать медью можно как углеродистую, так и легированную продукцию.

В основном используют горячий способ омеднения, когда специальный состав из сульфата меди и дополнительных примесей нагревается до 75 градусов и наносится на поверхность.

Если сталь содержит больше одного процента дополнительных элементов в составе (молибден, никель и другие химические элементы), то применяют холодный способ омеднения. В этом случае используется специальная методика, основанная на гальваническом токе.

Дополнительно трубы можно покрывать фосфатной пленкой. Это делается для того, чтобы необходимая смазка как можно дольше удерживалась на поверхности изделия.

Процедура выполняется при помощи раствора из оксида цинка и ряда кислот. Раствор нагревается до температуры в 60 градусов. В него помещается заготовка, не более чем на 10 минут.

Далее необходимо дать раствору высохнуть и промыть водой и жидким мылом.

Теперь заготовка покрывается слоем смазки и оправляется на прокатный станок, где она проходим между вальцами, тем самым формируется труба определенной формы и геометрических размеров.

Области применения

Благодаря качественному производству бесшовной трубы и ее высоким показателям прочности и жесткости ее можно эксплуатировать в различных отраслях отечественной промышленности. Вот шесть основных областей применения, где можно использовать холоднокатаную бесшовную трубу:

  • Энергетическая промышленность. Применяется для подачи горячей воды и пара, а также для конструкционных элементов циркуляционного типа в паровых котлах и турбинах;
  • Химическая промышленность. Высокая герметичность изделия позволяет пускать по нему различные химические вещества с агрессивной средой (кислоты и щелочные растворы);
  • Нефтедобывающая промышленность. Используется для непосредственной добычи нефти. И для ее транспортировки под давлением на достаточно большие расстояния;
  • Пищевая промышленность. Очень востребованы для обычных трубопроводов, по которым подается холодная или горячая вода. А также для отвода пищевых отходов и продуктов жизнедеятельности человека;
  • Строительная отрасль. Здесь данные изделия используются для металлических конструкций, которые будут воспринимать большие нагрузки. Из труб собирают опоры и мачты различных геометрических размеров;
  • Авиастроение и машиностроение. Для создания некоторых элементов корпуса самолетов и автомобилей. Из подходящих труб делаются элементы поршневых и гидравлических систем.

Труба бесшовная холоднодеформированная гост 8734-75 имеет особенную технологию производства, которая состоит из нескольких технологических процессов. В результате получается прочный металлопрокат с высокими показателями и характеристиками.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector