Содержание:
История труб уходит корнями далеко в прошлое, но первое упоминание о стальных трубных изделиях датируется серединой 19 века. Первые стальные трубные изделия изготовляли с помощью сварки.
Этим методом производители пользуются и сегодня, изготовляя половину изделий такого типа от общего производства.
Стальная сварная труба находит применение в большинстве отраслей промышленности, так как достойная замена изделиям из стали, полученным сварным методом, в настоящее время не найдена.
Назначение современных стальных труб сварного типа
Даже быстро развивающиеся технологии не позволяют представить, что когда-то появится подходящая замена стальным трубам, которые используются при строительстве разных строений и конструкций или проведении коммуникационных сетей.
Сварные трубные изделия современного изготовления могут быть как универсального назначения (доставка различной всевозможной рабочей среды потребителю), а могут иметь узкую специализацию (газопроводы и нефтепроводы).
Прокладку коммуникационных сетей над землей и под землей невозможно представить без стальных трубных изделий разного диаметра. Они входят в состав сложнейших технологических устройств, различных приспособлений и механизмов.
Строительные процессы предполагают использование прочных, но легких элементов армирования, в качестве которых используется стальной трубопрокат.
К тому же такие изделия могут выступать в качестве основы при строительстве каркасных конструкций.
Также стоит сказать о трубных изделиях сварного типа, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь.
Этот материал характеризуется уникальными эксплуатационными свойствами, благодаря которым предоставляется возможность применения труб в пищевой и химической отрасли, энергетике и фармации.
Эстетическая привлекательность поверхности труб из «нержавейки» делает их популярными у современных архитекторов в качестве элементов оформления помещений разного типа.
Сырье для производства сварных труб
В качестве исходного сырья для изготовления стальных трубных изделий большая часть производителей использует металл. Это могут быть листы стали толщиной не больше 5 сантиметров, или стальная лента, имеющая различную толщину и свернутая в рулоны.
Современная экономика отдает предпочтение трубным изделиям сварного типа, для производства которых использовалась низколегированная или углеродистая сталь. Ее отличительное свойство – содержание углерода в определенном количестве и минимум легирующих веществ.
По количеству углерода определяется тип стали: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая.
Углерод в большом количестве, входящий в состав исходного материала, неоднократно повышает прочностные характеристики сварной трубы при нормальном использовании.
Однако параллельно снижаются эластичные свойства изделий, и возрастает степень их ломкость в холоде.
Следовательно, большое количество углерода делает материал более хрупким при эксплуатации в холоде, что значительно сужает сферу использования готовой продукции.
Сталь, в которой легирующие вещества содержатся в количестве, не превышающем 2,5%, отличается прочностью независимо от эксплуатационных условий. Трубопрокат из такой стали имеет продолжительный срок службы и меньшую массу при одинаковых условиях.
Низколегированная сталь для трубных изделий повышает стоимость готовой продукции, и одновременно увеличивает прочностные характеристики, устойчивость к износу и коррозии.
Если сравнивать аналогичные качества труб сварного типа из углеродистой стали, то высокая стоимость трубопроката из низколегированной стали не имеет особой важности.
Для изготовления нержавеющих трубных элементов используется аналогичная сталь. Это материал устойчив к коррозии, прост в обработке, с небольшой массой и привлекательной поверхностью. Труба из нержавеющей стали может быть холодного или горячего проката. В первом случае стальные листы имеют толщину от 0,4 до 5 миллиметров, во втором – от 2 миллиметров до 5 сантиметров.
Разновидности сварных трубных изделий
Производство сварных труб с продольным прямым швом осуществляется посредством метода сварки мест соединения стальных листов. Другими словами стальной лист или лента сворачиваются, а их края сваривают друг с другом. Швы таких изделий прямые и располагаются по всей длине. На трубах большого диаметра делают два шва, так как в ширину стальные листы имеют ограничения.
Спиралешовные трубы производятся из рулонной листовой стали (прочитайте также: «Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно»).
Трубопрокат этого вида имеет одно неоспоримое преимущество – труб могут выпускаться с диаметральным сечением около 2,5 метров с использованием заготовки равной ширины.
Трубопрокат, изготовленный по такой технологии, характеризуется отношением диаметра к толщине стенок более 100.
Спиралешовные трубные изделия производятся с применением более простых механизмов, чем трубы с прямым швом. Однако стоит заметить, что процесс изготовления характеризуется высокой точностью. Спиральный шов имеет еще одно весомое преимущество: при аварийной ситуации не образуется продольная магистральная трещина, которая считается самой опасной деформацией трубопровода.
Следовательно, последствия аварии ликвидировать намного проще. Недостатком спирального шва является его увеличенная длина и, как следствие, дополнительные расходы на сварочные материалы.
Способы изготовления
Труба сварная производится несколькими способами, среди которых наибольшее распространение получили: метод печной сварки, электросварной метод и сварка в защитной газовой среде.
Способ печной сварки
Согласно этой технологии стальные заготовки (штрипсы) подвергаются воздействию высоких температур.
Полоска металла, выступающая в качестве заготовки, в специальной туннельной печи нагревается до температуры 13000С.
Выходящая из печи заготовка подвергается обдуву направленным потоком воздуха, что приводит к нагреванию боковых кромок до 14000С и очищению их от окалин, способствующих ухудшению качества шва.
Полученную горячую заготовку отправляют на формовочно-сварочный стан, в настройках которого заложен определенный диаметр. Здесь будущее изделие принимает нужную форму. Далее выполняется дополнительный воздушный обдув, и кромки стали свариваются при воздействии высокой температуры и определенного давления.
Штрипсу повторно отправляют в печь, где, проходя через формовочные валики, она подвергается обжатию, способствующему повышению качества сварного шва. Технология печной сварки позволяет получать изделия горячего проката.
Метод электросварки
Изготовление сварных труб с использованием электрической сварки считается самым распространенным способом, так как в результате можно получить трубы большого диаметра, имеющие тонкие стенки, хороший шов и поверхность высокого качества. Существует несколько видов электросварки, но производство трубных изделий, предназначенных для магистрального трубопровода, в большинстве случаев осуществляется методом дуговой сварки под флюсом.
По этой технологии производство делится на несколько этапов. Вначале специальные прокатные станы выполняют формовку холодных стальных листов, в результате этого на выходе получаются трубные заготовки.
Процесс изготовления прямошовных труб любого диаметрального сечения подразумевает применение валковой формовки. Чтобы изготовить полуцилиндры или круглые заготовки для прямошовных труб, используют прессовую формовку.
Сталь для изготовления спиралешовных трубных изделий проходит процедуру формовки в валково-оправочных или втулочных станах.
Дальнейшее изготовление зависит от вида трубы: используя электродуговую сварку, кромки заготовок сваривают с двух сторон, получая в результате продольный прямой или спиралевидный шов. Далее снимается грант со шва, и труба охлаждается водой. Затем ее отправляют в калибровочный стан, где добиваются соответствия диаметра определенным параметрам по всей длине трубного изделия.
После этого труба подвергается визуальному и ультразвуковому контролю качества швов, проходит специальные гидроиспытания, которые позволяют проверить прочность шва под воздействием высокого давления, аналогичное тому, что будет оказываться в эксплуатационный период. Затем проводится еще одна ультразвуковая проверка, и при отсутствии дефектов трубные изделия отправляют потребителю.
Метод сварки в защитных газах
В большинстве случаев такой технологией пользуются при производстве стальных сварных труб из нержавеющей или высоколегированной стали.
У таких металлов под действием стандартной сварки наблюдается карбидизация легирующих элементов, в результате чего отмечается значительное ухудшение качества швов.
Решить такую проблему помогает сварка стали в защитной газовой среде с использованием аргона, гелия или углекислого газа.
Такая технология позволяет пользоваться достоинствами и газовой, и электрической сварки.
Указанные газы имеют больший удельный вес по сравнению с воздухом, поэтому при попадании в рабочую зону сварки выталкивают его.
В результате взаимодействие сварочной ванны и атмосферы полностью исключается. Сварка трубных изделий с использованием защиты газом выполняется посредством вольфрамовых электродов.
Полученные швы отличаются высоким качеством, так как становятся одним целым с изделием. Такая технология гарантирует герметичное соединение стальных элементов и высокие прочностные характеристики готовой продукции. Методом электрической сварки или сварки в защитном газе получают стальные трубы холодного проката.
Преимущества сварных труб
Сварка с применением современных технологий позволяет получать швы высокого качества, которые могут сравниваться по прочности с цельнометаллическим изделием.
Это позволяет существенно расширить сферу использования такого трубопроката и выполнять монтаж в таких местах, где ранее допускалось применение только бесшовных материалов.
Трубные изделия сварные делают производственный процесс более дешевым, благодаря и технологии производства, и незначительным финансовым расходам.
Сварной трубопрокат отличается утонченной стенкой, чем у бесшовных изделий. Это дает возможность выпускать облегченные трубы и сэкономить расход стали.
Более легкие трубные изделия упрощают их транспортировку и монтажные работы, для которых необходимо меньшее число единиц техники и занятых людей.
Помимо этого готовая листовая сталь имеет одинаковую толщину в любом месте, следовательно, стенки сварных трубных изделий не будут иметь большие погрешности по толщине.
Электросварные стальные трубы: виды и область применения
15.03.2019
Первые письменные упоминания о трубопроводах появились на заре цивилизации.
В древнем Китае их строили из пустотелых стволов бамбука, для подачи воды с гор в города римляне строили закрытые акведуки, мастера средневековой Европы трубы делали из свинца.
Первая труба сварная была изготовлена в середине позапрошлого века и сейчас этим способом производится больше половины трубной продукции.
Область применения сварных труб
Трубопроводы из них работают во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, агрегатах и механизмах, технологическом оборудовании. Без стальных труб был бы недоступен монтаж подземных коммуникаций.
Универсальные разновидности используются для перемещения разнообразных газообразных и жидких веществ. По специализированным трубопроводам перекачивается газ, нефть и продукты, получаемые из нее.
Кроме этого труба сварная также используется как силовой элемент при строительстве каркасных сооружений (домов, теплиц, навесов и пр.).
В особую разновидность выделены сварные трубы из нержавеющей стали. Уникальность эксплуатационных параметров позволяет им работать на химических, фармацевтических и предприятиях по производству пищевых продуктов. Благодаря презентабельной внешней поверхности сварные трубы из нержавейки встраиваются в дизайн помещений как декоративные элементы.
Материалы для изготовления
Сварной трубопрокат делается из листовой стали толщиной до 5 см или ленты свернутой рулонами. Для изготовления производителями используется углеродистое или низколегированное железо.
В зависимости от процентного содержания углерода сталь подразделяется на низко, средне и высокоуглеродистые сорта. Чем его больше, тем прочнее металл.
Однако при отрицательных температурах высокоуглеродистая сталь становится хрупкой, что ограничивает область применения.
У низколегированного металла, содержащего не больше 2,5% легирующих добавок, высокая прочность сохраняется в широком диапазоне температур. Это дает возможность снизить вес за счет уменьшения толщины стенок. Такие сварные трубы дороже, чем из простой стали.
Однако за счет уменьшенного износа и повышенной стойкости к коррозии увеличивается срок эксплуатации. Поэтому расходы окупаются с лихвой. Сварные трубы из нержавейки делают из холоднокатаной (толщина 0,4 — 5 мм) или горячекатаной (2 — 50 мм) листовой стали.
Виды и особенности сварных труб
Прямошовные виды делаются из свернутого по окружности металлического листа или ленты с последующим свариванием кромок. Линия соединения проходит вдоль оси. Поскольку ширина листов ограничена изделия большого диаметра сваривают из двух полусфер, накладывая швы на обе стороны.
Прямошовная сварная труба
Для производства спиралешовных разновидностей используется длинная стальная лента в рулонах. Линия сварки проходит по внешней поверхности в виде спирали. Этот способ дает возможность производить изделия диаметром до 2,5 м на одном прокатном стане из материала равномерной ширины. По данной технологии делаются сварные трубы с соотношением диаметра и толщины стенки более 100.
Спиралешовная сварная труба
Для производства спиралевидного вида не нужно сложного оборудования используемого при производстве трубы прямой прямошовной. Из достоинств отмечается, что спиральная форма шва не позволяет образоваться длинной продольной трещине при разрыве. Однако из-за повышенной длины шва увеличивается расход материалов для сварки.
Дефектоскопия сварных швов
Способы изготовления
Сварные трубы делаются по трем технологиям:
- Печная сварка. Заготовки, называемые штрипсами, нагреваются в туннельной печи до 1300˚ После выхода из нее производится обдув кромок горячим воздухом, повышающим их температуру до 1400˚C с одновременным сдуванием окалины. Затем заготовку обрабатывают на формовочно-сварочном стане, придавая ей нужную форму. После вторичного обдува кромок горячим воздухом их сваривают между собой. Заготовка еще раз проходит через печь, затем шов для улучшения качества обжимается формовочными валиками. Продукция, производимая по этой технологии, классифицируется как горячедеформированная.
- Электросварка. Это самый распространенный метод, так как позволяет делать тонкостенные изделия больших диаметров. Швы накладываются сваркой под флюсом. Трубные заготовки из холодных штрипсов получают на прокатном стане методом валковой формовки. Полусферы для прямошовных видов большого диаметра делаются методом прессовой формовки. Спиралешовные заготовки получают на валково-оправочных или втулочных станах. После сварки кромок на поверхности образуется прямолинейный или шов в форме спирали. После его очистки и водяного охлаждения заготовка переносится на калибровочный стан, где проводится корректировка диаметра по всей длине. Затем проверяют качество шва визуально и ультразвуком, после чего проводят гидроиспытания его прочности. Если после еще одного просвечивания ультразвуком дефектов не обнаружено, электросварные трубы отправляются на склад готовой продукции.
- Сварка в среде инертного газа. По данной технологии производятся варианты из легированной и нержавеющей стали. При обычной сварке качество шва из-за карбидизации легирующих добавок происходящей при взаимодействии с кислородом воздуха снижается. Для устранения этого явления место сварки защищается аргоном, гелием, углекислым газом. Шов создается путем плавления электрической дугой присадочной проволоки из того же материала что и труба. Сварка ведется неплавящимся электродом из вольфрама. Продукция, создаваемая по этой и предыдущей технологии, относится к холоднодеформируемым.
Как правильно пользоваться холодной сваркой
Параметры сварных труб
Размеры и допуски отклонения нормируются ГОСТ 10704-91. В зависимости от качественных характеристик сварные трубы подразделяются на четыре класса, в каждом из которых указываются:
- А — механические характеристики;
- Б — химический состав;
- В — механические и химические свойства;
- Г — величина гидравлического давления.
Толщина стенки в зависимости от диаметра:
- не меньше 2 мм при диаметре до 3 см;
- от 3 мм при 3 — 7 см;
- не менее 4 мм, если диаметр 7 — 15,2 см;
- от 5 мм, когда размер больше 15,2 см.
В зависимости от внешнего диаметра в диапазоне 10 — 620 мм толщина стенки должна быть 2 — 20 мм.
Длина также зависит от диаметра. Для немерной длины она равна:
- не меньше 2 м при диаметре до 30 мм;
- от 3 м — 30 — 70 мм;
- не менее 4 м — 70 — 152 мм;
- от 5 м при размере свыше 152 мм.
Для сварных стальных труб мерная длина нормируется в пределах:
- 5 — 9 м, если диаметр 7 см;
- 6 — 9 м до 21,9 см;
- 10 — 12 м до 42,6 см;
- при диаметре больше 42,6 см устанавливается немерная длина.
Для прямошовных труб указано 2 класса точности:
- 1 — обрезные с удаленными заусенцами, несоответствие по длине не более 15 мм;
- 2 — без обработки торцов, несовпадение длины до 10 см.
Преимущества и недостатки
Если сравнивается труба электросварная и бесшовная, то у первой при прочих равных параметрах меньше вес и больше пропускная способность. Это обусловлено тем, что у нее стенки в 2 раза тоньше.
Соответственно материалов для производства сварных труб тратится меньше, поэтому стоят они дешевле, чем бесшовные. Поскольку для изготовления используются ровные металлические листы, толщина стенки одинакова по всей площади.
К достоинствам относится также расширенный ассортимент — сварные трубы выпускаются диаметром 10 — 2520 мм, а бесшовные — 5 — 550 мм.
Из недостатков отмечается снижение прочности по шву. Независимо от применяемой технологии сварное соединение будет слабее основного металла. Из-за шва, который нарушает гладкость внутренней поверхности, у сварных труб повышается коэффициент шероховатости.
Несмотря на недостатки, сварные трубы успешно заменяют бесшовные виды при прокладке магистральных и коммунальных трубопроводов. Поэтому объем их производства увеличивается. По таким же технологиям делают отводы, сгоны, переходы.
Электросварные стальные трубы: виды и область применения Ссылка на основную публикацию 
Сварные трубы – технология, применение, достоинства
ХХI век – это век трубопроводов. Труб для нефте- и газотранспортных артерий требуется много, и одними только бесшовными изделиями не обойдешься. Бесшовные трубы при всех своих многочисленных достоинствах обладают еще и одним очень существенным с точки зрения потребителя недостатком – они дороги в производстве.
Между тем, главное достоинство бесшовных труб – способность выдерживать огромные давления – востребована далеко не всегда. Во многих трубопроводных сетях давление в трубах никогда не достигает тех сотен атмосфер, которые делают необходимым использование бесшовных труб.
Опять же – технологии обработки металлов не стоят на месте и прочность сварных швов в наше время позволяет сварным трубам держать давление в разы большее, чем тридцать-сорок лет назад.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что сварные трубы сохраняют свои позиции и кое-где даже выигрывают в конкуренции с бесшовными. Во всяком случае, сейчас до половины труб больших диаметров являются сварными.
Этого уже достаточно для того, чтобы дополнительно разобраться с тем, какими бывают сварные трубы, какие технологии применяются при их производстве и в каких отраслях экономики их можно использовать наиболее успешно.
Прямо или по спирали?
- И только с появлением электросварки шовные трубы и делятся на прямошовные и спиралешовные.
- Название «прямошовные» говорит само за себя: такой метод изготовления труб связан с тем, что стальную полосу – штрипс – разогревают до придания металлу пластичности и пропускают через два ряда валков, которые сворачивают металл «в трубочку» — так что остается только соединить его края электросваркой.
- Это довольно простая и дешевая технология, но при ее использовании возникают некоторые проблемы, а именно:
- — для изготовления труб разного диаметра будут необходимы заготовки-штрипсы разной ширины.
- — при остывании заготовки в сварном шве будут возникать напряжения, которые существенно снизят его прочность.
- — если такая труба все же не выдержит подаваемого по ней давления, то ее разрыв произойдет именно по шву и на всю длину отрезка трубы, что будет создавать дополнительные проблемы при ликвидации аварии.
- Другой вариант производства сварных труб – это соединение стальных полос при помощи спиралевидного шва. При таком технологическом варианте сам шов получается гораздо длиннее, чем при прямошовном соединении, но зато появляется целый ряд преимуществ:
- — изменение диаметра выпускаемых труб может быть произведено при помощи простой переналадки производственной линии; достаточно будет просто поменять угол подачи ленты.
- — при сварке трубы из металлической ленты не требуется сильно разогревать всю металлическую полосу; это снижает возможность изменения свойств металла при нагреве-охлаждении и уменьшает возможность внутренние напряжения в нем.
- — при спиралевидной сварке образовавшийся шов сам по себе становится элементом, придающим дополнительную прочность конструкции
- — если такой шов все же не выдерживает и расходится, то расходится не «вдоль», а «наискось», что уменьшает размеры того отрезка трубы, который придется заменить.
Плюсы и минусы сварных или электросварных труб
Разумеется, что все технологические проблемы и энергозатраты при производстве прямо- и спиралешовных труб не идут ни в какое сравнение с теми усилиями, которые производитель должен затратить на производство бесшовных труб. Отсюда и главное достоинство этого вида стального проката – относительная дешевизна.
Другим несомненным достоинством сварных труб является их большой диаметр, который может в 100 и более раз превышать толщину стенок. Это делает трубы более легкими, а значит и удобными при транспортировке. Кроме того, именно большой диаметр сварных труб делает их незаменимыми при строительстве магистральных нефте- и газопроводов.
Технология изготовления прямошовных труб позволяет формировать не только круглые, но и профильные трубы (прежде всего квадратные и прямоугольные).
Эти достоинства в условиях рыночной экономики перевешивают все минусы, но эти минусы все-таки есть. В чем же они состоят?
Во-первых – сварные трубы выдерживают давление на порядок меньшее, чем бесшовные. Об этом можно судить даже по нормам ГОСТов.
Если от бесшовных труб с минимальной толщиной стенок ГОСТ требует выдерживать давление в 20 мегапаскалей (то есть около 200 атмосфер), то ГОСТ-10705 предельно допустимым для сварных труб давление в 16 мегапаскалей (160 атмосфер). То есть шовные трубы на 25% менее устойчивы к таким нагрузкам.
Во-вторых – сварные трубы, в отличие от бесшовных, не поддаются изгибанию. Если надо изменить направление газо- или водопровода, собранного из 
сварных труб, то обязательно придется пользоваться фитингами.
В-третьих – сама технология производства сварных труб требует использования таких сортов стали, которые хорошо поддаются сварке – то есть должны изготавливаться из низколегированных углеродистых сталей, сравнительно мало устойчивых к коррозии. Таких, как стали марок 17Г1с и 09Г2С.
- Это обстоятельство заставляет производителей сварныхтруб использовать различные способы предотвращения коррозии, к которым относятся:
- — оцинковка внутренних и внешних поверхностей (для сталей ст3 и ст20)
- — покрытие внешних поверхностей гидроизоляцией
- — покрытие внешних поверхностей тепло и гидро-изоляцией
Области применения и ГОСТы
- Поскольку главным достоинством (кроме дешевизны) сварных труб является большой диаметр при тонких стенках, то они применяются в бытовых водопроводах, различных металлоконструкциях – но больше всего используются прежде всего в крупных строительных проектах.
- Способность сварных труб выдерживать высокое давление жидкости дает возможность использования их для прокладки как магистральных, так и локальных коммуникаций, распределительных веток, местных технических водоводов и в сфере ЖКХ.
- Соответственно и стандарты, определяющие их параметры настроены соответственно:
| ГОСТ, наименование | ||
| ГОСТ 10705-80 | ГОСТ 10706-76 | ГОСТ 20295-80 |
| Трубы стальные электросварные | Трубы стальные электросварные прямошовные | Трубы стальные электросварные для магистральных нефтегазопроводов |
| Марки стали | ||
| Углеродистые Ст1-3сп/пс Качественные 08, 10, 20 | Углеродистые Ст3сп/пс Категории 3-5 |
|
| Размеры (наружный диаметр) | ||
| от 10 мм. до 530 мм. | от 478 мм. до 1420 мм. | от 159 мм. до 820 мм. |
| Области применения электросварных труб | ||
| Сооружение трубопроводов общего назначения для холодной и горячей воды, бытового газа | Сооружение трубопроводов подачи воды и теплотрасс | Сооружение магистральных трубопроводов – нефтепроводов и газопроводов высокого давления |
Соответственно, правила реализации сварных труб тоже будут зависеть не только от желаний клиента, но и от параметров самих изделий. Внешний диаметр труб варьируется в пределах до1620 мм, а толщина стенок в соответствии с диаметром — до 20 мм.
- Классифицируются трубы по внешним геометрическим показателям следующим образом:
- 1-трубы диаметром менее 70 мм при толщине стенки не менее 3 мм;
- 2-трубы диаметром от 70 до 219 мм при толщине стенки не менее 4 мм;
- 3-трубы диаметром более 219 мм при толщине стенки не менее 5 мм.
- Сейчас почти все сварные трубы изготавливаются стандартной мерной длины:
- — 6 м до 76 диаметра
- -11,7 и 12 метров для всех диаметров более 76.
- Наиболее востребованными являются стальные электросварные трубы для производства водопроводов, а также электросварная труба ГОСТ 10704 91, используемая для строительства металлических конструкций.
- Сварные трубы достаточно универсальны и доступны по цене, но при их выборе нужно быть особенно внимательным в расчетах гидравлической нагрузки.
- Видео по теме:
Недостаточно прав для комментирования
Технология производства электросварных прямошовных труб — СтоТонн
Около 10 % общего объема выпускаемой стали идет на производство труб. Это говорит о востребованности данных изделий на рынке металлопроката. Существуют различные виды труб и различные способы их изготовления.
В данной материале рассмотрим сварные прямошовные трубы
Какую сталь используют при производстве труб сварных прямошовных
При производстве данных труб используются, как правило углеродистые марки стали, которые имеют высокую прочность и твердость, но имеют низкие показатели износо- и теплостойкостьи.
Так же иногда используются при производстве низколегированные и легированные стали, но в значительно меньшем объеме. За счет легирующих элементов свойства сталей улучшают.
Для повышения твердости – добавляют хром, для прочности и пластичности — никель, для твердости и износостойкости — марганец, а алюминий – для жаростойкости.
Выделим селедующие этапы производства труб
Изготовление прямошовных электросварных труб выполняется на основании ГОСТов 10706-76, 10705-80 и 10704-91.
Этапы технологического процесса производства труб:
Схема производства электросварных прямошовных труб
-
Данный процесс производится с помощью агрегатов продольной порезки. Такие механизмы отличаются своей производительностью и рассчитаны на резку металлов различной толщины и ширины. Агрегаты продольной резки производят полосы металла одинаковой ширины, с высокой точностью. В дальнейшем это обеспечит схождение кромок полос при формовке трубной заготовки.
-
На этом этапе полосы пропускаются через систему спаренных горизонтальных валков. Этот процесс позволит устранить дефекты поверхности , шероховатость, волнистость.
-
Такая операция позволяет получить одну бесконечную полосу. Этот этап выполняется с помощью полуавтоматической сварки под флюсом. Такой способ соединения металлов обеспечивает формирование прочных и пластичных швов с минимально количеством дефектов. Произведенная бесконечная полоса передается в накопитель.
-
Для того, чтобы придать плоской заготовке форму трубы, полосу пропускают через систему горизонтальных и вертикальных валков. Каждая последующая пара валков уменьшает радиус заготовки, пока ее кромки максимально не сблизятся друг с другом.
-
Для таких целей применяется высокочастотная сварка. Соединяемые кромки заготовки нагреваются токами высокой частоты до температуры плавления, а потом сдавливаются обжимными роликами. В итоге образуется прочное соединение. Такая высокочастотная сварка может проводиться индукционным или контактным способом. Оба способа используются при изготовлении труб:
- В первом случае нагрев будет осуществляется при помощью индуктора. Он провоцирует в заготовке, проходящей сквозь его витки, высокочастотный переменный ток. Этот процесс очень быстрый и занимает несколько секунд.
- При использовании контактного способа сварки ток от высокочастотного генератора подводится с помощью контактов. Оставаясь неподвижными они скользят в процессе сварки по перемещающимся вдоль них трубным заготовкам. Недосток данного способа – это необходимость периодической замены контактов.
Высокочастотная сварка профильных труб
6.СНЯТИЕ ГРАТА
Такая процедура улучшает внешний вид и качество сварочного шва.
7. ЭТАП КАЛИБРОВКИ
Здесь устраняется овальность труб и обеспечивается точность их геометрических размеров и форм. Для этого изделия пропускаются через калибровочные валки. Перед такой процедурой предварительно изделие остужается с помощью воды.
8. ЭТАП ПРОФИЛИРОВАНИЯ
Данная операция производится только при изготовлении профильной трубы. Заготовки круглой формы пропускаются через формовочные валки, которые придают им прямоугольную(квадратную) или форму.
9. ЭТАП ПОРЕЗКИ
Отрезной станок режет бесконечное изделие на отрезки нужной длины.
10. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
Важный этап. Изделие проходит контроль по трем параметрам: неразрушающий контроль сварного шва, гидроиспытание и сплющивание:
Этап проверки: неразрушающий контроль
Для проведения неразрушающего контроля, согласно ГОСТа 10705-80, возможно пользоваться магнитнм, ультразвуковым, вихретоковым либо рентгеновским способом. Самый распространенный — ультразвуковой.
Он отличается тем, что является недорогим, но эффективным метод обнаружения дефектов в сварных швах. Выполняется процесс автоматически, а сам дефектоскоп устанавливается в линию стана. Так проверку проходит 100% швов.
При обнаружении дефектов они исправляются, а исправленные трубы далее проходят гидроиспытание.
Этап проверки: гидроиспытание
Гидроиспытанию подвергается не все трубы, а около 10-15 % от партии. Такая процедура прописана в ГОСТе 3845-75. ЕЕ смысл в создании кратковременного повышеного давления (на 5 секунд) до 30 или 60 кгс/см2. Трубы не лолжны при это деформироваться, и на поверхности не должно появиться потеков жидкости.
Этап проверки: сплющивание
Такому испытанию подвергаются две трубы из партии. Проводится оно в соответствии с положениями ГОСТа 8695-75. Трубы сплющиваются до расстояния между стенками. При таком сплющивании не должно появиться трещин или надрывов.
Самый последний этап — визуальный контроль труб и их упаковка. Далее изделие готово к отгрузке покупателю.
Сфера применение профильной трубы
Электросварные прямошовные трубы универсальны.
У них весьма обширная сфера применения: промышленных отраслях, машиностроении, строительных сферах, для сооружения инженерных сетей, эксплуатирующийся при повышенных нагрузках, в том числе нефте-, газо- и водопроводы, а также сети отопления. электросварные трубы способны выдерживать высокое давление, это позволяет использовать их для прокладки локальных и магистральных коммуникаций.
С их помощью сварных профильных труб сооружаются многочиленные конструкции.
Можно предположить, что слабым местом электросварных труб является сварной шов. Но это не так. Для их изготовления не зря выбрана именно высокочастотная сварка.
Для ее применения не требуются дополнительные сварочные или присадочные материалы. Фактически на выходе получается монолитное изделие. Это и обеспечивает высокие прочностные характеристики.
Важно, при их производстве соблюдать все требования технологического процесса и нормативных документов.
Процесс производства сварных труб
Сварные трубы изготавливаются из плиты или из непрерывной катушки или полос. Чтобы изготовить сварную трубу, сначала пластину или рулон прокатывают в круглое сечение с помощью листогибочного станка или с помощью ролика в случае продолжения процесса.
После того, как круглое сечение прокатано с листа, на втором этапе трубу сваривают с помощью сварочной установки. Труба может быть сварена с присадочным материалом или без него, используя соответствующий метод сварки.
Сварные трубы дешевле, чем бесшовные трубы, а также слабее из-за сварного соединения. Сварные трубы могут быть изготовлены в большом размере без каких-либо ограничений.
Сварные трубы с присадочным материалом могут быть использованы при изготовлении изгибов большого радиуса и отводов.
Формование пластины на прокатном станке. В этом методе пластина помещается между парой роликов. Пластина формируется в круглое сечение путем постепенного приложения нагрузки на верхний ролик и вращения пластины.
Этот метод используется для изготовления труб SAW более высокой толщины. Вместо ролика, точечный метод прессования, который также известен как метод UO, также может быть использован для формирования круглого сечения от пластины.
UO означает, что сначала делается форма U, а затем форма O.
Метод производства сварных труб SAW
SAW — труба, изготовленная дуговой сваркой под флюсом
В трубе с одинарным швом, изготовленной методом SAW, сварка осуществляется с помощью процесса дуговой сварки под флюсом. В этом методе сварочная дуга погружается в сварочный флюс, а сплошная присадочная проволока подается снаружи. Труба сваривается сначала внутри, а затем снаружи.
В трубе с двойным швом первые две половины соединяются прихваточным швом, который называется сборкой. Труба с двойным швом имеет два сварных шва напротив друг друга. Оба шва сварены изнутри и снаружи трубы. В случае, если труба имеет большую толщину то выполняется многопроходная сварка.
В спиралешовной трубе стальная пластина из размотчика формируется в виде спиральной петли. Эта спиральная петля затем сваривается изнутри и снаружи трубы. Благодаря этому способу изготовления может быть изготовлено большое разнообразие диаметров. Спиралешовные трубы используются для применений в условиях низкого давления.
Прямошовные трубы используются для условий среднего и высокого давления. Спиралешовные трубы дешевле, чем прямошовные трубы.
Как только сварка завершена, термическая обработка выполняется на сварном шве или на всем теле трубы, это зависит от толщины трубы. Сварные швы также подвергаются различным неразрушающим испытаниям, таким как RT & UT, для обеспечения прочности сварного материала.
После завершения всех неразрушающих испытаний трубы подвергаются гидроиспытаниям для обеспечения прочности и способности оставаться под давлением.
На последнем этапе испытаний, труба проверяется визуально и габаритно компетентным инспектором. Он будет гарантировать, что труба соответствует требованиям нормы, стандарта и спецификации.
После того, как инженер по инспекции одобряет трубу, выполняется маркировка согласно стандартным требованиям и труба упаковывается.
Процесс производства сварных труб ERW / EFW и HFW
Труба меньшей толщины, в основном сварная труба ERW / EFW или HFW, формируется методом непрерывной прокатки. В этом методе плоская металлическая полоса из полосовой катушки подается в ряд роликов, собранных в линию. Эти ролики постепенно образуют полосу круглого сечения. В конце прокатки эта труба непрерывно сваривается сварочным аппаратом.
ERW / EFW и HFW — это методы сварки, при которых труба сваривается без добавления присадочного материала. Тем не менее, метод сварки EFW можно использовать и с присадочным материалом.
Процесс производства труб ERW
ERW — сварное соединение с большим сопротивлением
При сварке ERW два электрода, обычно сделанные из меди, используются для подачи давления и тока. Электроды имеют форму диска и вращаются, когда материал проходит между ними. Это позволяет электродам оставаться в постоянном контакте с материалом для создания длинных непрерывных сварных швов.
Сварочный трансформатор обеспечивает низкое напряжение, большой ток переменного тока. Соединение трубы имеет высокое электрическое сопротивление относительно остальной части цепи и нагревается током до точки плавления. Полуплавкие поверхности сжимаются вместе с силой, которая создает соединение плавления, в результате чего получается равномерно сварная структура.
Процесс производства труб HFW
HFW — сваривание токами высокой частоты
При сварке HFW высокочастотный ток используется для создания сварных соединений. В процессе сварки EFW внешняя электрическая дуга высокой энергии используется для создания сварного соединения. После завершения сварки излишки сварочного материала снаружи и внутри трубы удаляются с помощью инструментов триммера.
В общем, чтобы уменьшить отрицательный эффект сварки, локальная термическая обработка сварного шва проводится сразу же после очистки ультразвукового теста в режиме онлайн.
Обычно метод индукционного нагрева используется для восстановления микроструктуры зоны сварки. Этот тип термообработки известен как последующий отжиг.
На следующем этапе труба будет проходить гидравлические испытания, визуальный контроль и проверку размеров, а после сертификации инженером-инспектором отправит на упаковку.
Другие материалы
Сталь X3CrNiCuMo17-11-3-2 — 1.4578
Сталь HCT500X+ZA — 1.0939
Сталь HX460LAD+ZF — 1.0990
Сталь S460G1+М — 1.8878+М
Сталь X2CrMoSiS18-2-1 — 1.4106
Сплав А494 Grade CW6M / SА494 Grade CW6M / N30107
Загрузка...
