Технология производства стальных электросварных труб

Электросварные стальные трубы широко применяют как в промышленной области, так и в быту. Ознакомимся подробнее с их характеристиками.

Трубами называются длинные пустотелые промышленные изделия, преимущественно круглого сечения, хотя встречаются квадратные и прямоугольные конструкции. При этом размеры сечения остаются постоянными на протяжении всей длины.

Еще в прошлом тысячелетии в Англии для распределения воды использовали выдолбленные бревна. Такое изобретение оставалось на пике популярности целое столетие с 1700 до 1800 гг.

Сегодня трубы изготавливают из различных материалов (черные, цветные металлы и сплавы, пластик и т. д.).

Классификация производится не только в зависимости от материала, имеет значение формы и размеры сечения, например, трубы делятся на профильные и круглые. Диаметр зависит от толщины стенки. Производство для бесшовных труб и электросварных отличается. Мы будем говорить о вторых. В этих изделиях стык может быть прямолинейным или спиралевидным.

Технология производства стальных электросварных труб

Стальные электросварные трубы

Такие трубы нашли свое применение во многих областях. В строительстве из них собирают каркасы различных металлоконструкций, делают ограды, заборы. Они участвуют в производстве ворот и т. д.

С их помощью без особого труда можно огородить детскую площадку, открытую веранду или летнюю беседку. Также трудно представить без них коммуникационные системы, тот же газо- или водопровод.

А благодаря неоспоримым достоинствам стальные трубы используют даже при прокладке магистралей в нефтяной и химической промышленности.

Производство домашней и офисной мебели тоже не обошлось без электросварных полых элементов. Их вполне можно использовать в качестве перил. Такая конструкция нередко служит элементом радио- или телеопор. Машино-, судо-, авиа- и автостроение – это все промышленные области, где стальная труба – незаменимый элемент.

В этом пункте мы разберем производство, где получают электросварные трубы средних и малых размеров. Изготавливаются они из листового проката либо штрипсов путем формовки и дальнейшей электросварки. Расположение шва встречается прямое и по спирали.

Технологические процессы изготовления стальных труб малого и среднего диаметра однотипные. На подготовительном этапе проводится стыковка и правка стальных заготовок, в результате чего формируется одна бесконечная полоса.

Очень часто она проходит через оборудование, представляющее собой дисковые ножницы с кромкокрошителем, одновременно выравнивающие оба края и тем самым регулирующие ширину. Эта необходимость обоснована тем, что размеры полос, поступающих на трубоэлектросварочные агрегаты (ТЭСА), колеблются из-за допускаемых отклонений.

Если не выравнивать ширину по всей длине заготовки, то не получится обеспечить точное схождение кромок в сварочном калибре, и тогда возможны волнистости на готовой продукции.

Технология производства стальных электросварных труб

Производство труб небольшого диаметра

Далее следует этап формирования трубной заготовки. Для этого стальная лента в холодном состоянии поступает на многоклетьевой непрерывный стан. Число клетей колеблется от 6 до 11 в зависимости от того, какие размеры имеет продукция. При этом кроме горизонтальных в формировании профиля принимают участие еще и вертикальные валки. В их задачи входит распружинивание после деформации.

Следующий этап – сварка ТВЧ (токами высокой частоты).

К ее достоинствам относится высокая скорость (достигает 2,5 м/с) в сочетании с хорошим качеством шва, даже если работать с нетравлеными горячекатаными лентами.

Этим способом можно варить различные марки стали. Причем расход электроэнергии невелик. Все перечисленные достоинства обеспечиваются высокой концентрацией тока на свариваемых торцах.

После подобной операции следует снятие грата, чтобы повысить качество шва. И в завершение проводится калибровка на станах с 3–4 двухвалковыми клетями и чередующимися приводными горизонтальными и неприводными вертикальными валами.

После калибровочного оборудования трубы поступают на правильную четырехвалковую клеть. На этом этапе происходит и снятие овальности.

На мерную и кратную мерной длине продукция делится на ходу посредством летучих разрезных и разрывных устройств.

Сейчас мы рассмотрим, как организовано производство стальных электросварных труб большого сечения. Для этого используются стальные листы, которые подаются на конвейер с помощью крана.

Далее на них привариваются технологические планки. Эти элементы играют весьма важную роль, так как сварочный аппарат разогревается постепенно, и не получается сразу формировать шов нужного качества.

А на зону технологических планок как раз и приходится этот разогрев.

Попадая на основную линию, первым делом происходит фрезерование кромок, после чего заготовка поступает на кромкозагибочный стан. Дело в том, что при основной деформации края не загибаются на нужный угол, этого можно добиться только с помощью оборудования.

Далее заготовка поступает на самый важный агрегат – трубоформовочный пресс. Изначально будущая труба имеет сечение в форме шестигранника, а затем растягивается изнутри до цилиндра.

Работы проводятся в 2 этапа, сначала обрабатывается одна половина, а потом и вторая.

Технология производства стальных электросварных труб

Изготовление труб большого сечения

Теперь заготовка отправляется непосредственно на сварку. Технологическим швом соединяются концы будущей трубы, после чего она проваривается как снаружи, так и изнутри.

Потерявшие свою актуальность технологические планки отрезаются. При необходимости проводится шлифовка и правка.

Готовая продукция проходит тщательный контроль, а несколько экземпляров с каждой партии отправляются на испытания в лабораторию.

Тем временем остальная продукция поступает на экспандирование. Конструктивно экспандер имеет сходство с барабанным тормозом задних колес авто, только в этом случае количество головок не 2, а почти 24.

Во время процесса полая труба проходит между идеальным кругом, на котором установлен датчик с колодками.

Если какой-либо фрагмент полого элемента недотягивает до круга, то колодки выдавливают его изнутри, тем самым обеспечивая идеальную форму.

Теперь следует торцевание, ведь так важно, чтобы края были идеальными. Специальное оборудование одновременно обрабатывает оба края, независимо от длины конструкции. В конце производят контроль качества, подрезку фасок и приемку. При необходимости изделие покрывают антикоррозионным составом, начала снаружи, а затем и внутреннюю поверхность.

Электросварные трубы производятся из различных марок стали, но особой популярностью пользуются углеродистые и низколегированные.

К первым относятся сплавы с содержанием углерода до 2%, при этом доля остальных примесей незначительная. Такие стали имеют отличную твердость и прочность.

Еще одним плюсом такого сплава можно назвать приемлемую стоимость. Есть и минусы – низкая теплостойкость и недостаточная износостойкость.

Технология производства стальных электросварных труб

Электросварные трубы из различных марок стали

Лучшими характеристиками обладает легированная сталь. В ее составе помимо стандартных компонентов (железа и углерода) присутствуют специальные добавки, благодаря которым можно получить заданные свойства.

В низколегированных сплавах их содержание не превышает 2,5%. Хром сделает материал более твердым, а добавив немного никеля, можно улучшить прочность, прокаливаемость и пластичность. Также легированная сталь приобретет антикоррозионную стойкость и повысит сопротивление ударам.

Самым благоприятным образом на твердости и износостойкости отразится введение марганца, но вот улучшению пластичности этот элемент не поспособствует, напротив, эта характеристика только ухудшится.

Ниобий даст лучшую стойкость к кислым средам, а алюминий повысит окалино- и жаростойкость.

Так как трубы используются в весьма ответственных конструкциях, то к их качеству предъявляются серьезные требования. Весь сортамент можно разделить на четыре группы:

  • А – трубы, отличающиеся механическими свойствами;
  • Б – изделия с особенными химическими характеристиками;
  • В – материал имеет специальный химический состав, благодаря которому достигаются нужные механические свойства;
  • Г – изделия, прошедшие испытания на гидравлическое давление.

Более подробно размеры электросварных труб можно глянуть в государственных стандартах. Прямошовные элементы выпускаются мерной и немерной длины. И в обоих случаях их габариты зависят от диаметра. Сортамент тут имеет определенные нормы, рассмотрим их.

  • Если сечение не превышает 30 мм, то изделие немерной длины должно быть не короче 2 м.
  • Продукция диаметром от 30 до 70 мм выпускается не менее 3 мм.
  • Следующим идет сечение от 70 до 152 мм и превышающее 152 мм. Мерная длина таких изделий составляет 4 и 5 м соответственно.
  • Если продукция относится к группам А или В, то по требованию заказчика элементы сечением от 152 мм могут изготавливаться длиной от 10 мм.
  • Полые предметы с диаметром, не превышающим 70 мм, всех четырех групп могут выпускаться длиной от 4 мм, опять-таки по личным просьбам потребителя.

Технология производства стальных электросварных труб

Прямошовные элементы разного диаметра

Если речь идет о мерной длине, то сортамент должен соответствовать немного другим нормам. В зависимости от диаметра длина будет равняться:

  • при диаметре до 70 мм – 5–9 м,
  • от 70 до 219 мм – 6–9 м,
  • от 219 до 426 – 10–12 м.

Также допускаются некоторые отклонения для труб диаметром более 70 мм, по запросу заказчика они могут выпускаться от 6 до 12 м, главное, не нарушать нижний предел.

Сортамент описанной продукции включает два класса точности. Если на завершающей стадии обрезались концы и удалялись заусенцы, то такой товар следует отнести к I группе. В этом случае предельные отклонения по длине достигают 15 мм. А когда вышеуказанные технологические операции не проводят, то это группа II (отклонения по длине не более 100 мм).

Потребитель всегда может попросить, чтобы товар II класса точности был с заторцованными краями с одной либо двух сторон. Допустимым считается утолщение у грата на 0,15 мм для изделий с шириной сечения от 76 мм.

А вот толщина стенок может колебаться в пределах 10% для продукции диаметром, не превышающим 152 мм. Более подробно ознакомиться с сортаментом электросварных стальных труб каждый может в ГОСТах 10705-80 и 10704-91.

Сортамент изделий с диаметром выше 478 мм насчитывает три класса точности. В этом случае особое внимание уделяют овальности, которая не должна превышать 1; 1,5 и 2% для I, II и III группы.

Читайте также:  Утюжок для пайки полипропиленовых труб своими руками

Также должное внимание уделяют кривизне, если сечение трубы не более 152 мм, то такое отклонение не может превышать 1 мм на метр длины, для остальных изделий оно возрастает до 1,5 мм.

В некоторых случаях учитывается общая кривизна, допуск – не более 0,2% от всей длины.

Стальные трубы

Цена на трубу стальную Каталог металлопроката

Сырьем для производства электросварных стальных труб является штрипс (свернутый в рулоны листовой металл). В начале производства обеспечивается входной контроль качества рулонной стали, и, далее, разматывание, правка рулона в ленту.

Далее для обеспечения непрерывности процесса листы свариваются между собой. Следующей операцией является формирование «тела» трубы при помощи специальных валков и предшествующий этому контроль толщины стенки листа металлического.

Свернутый лист металлический в трубу сваривают по шву используя токи высокой частоты (для высоколегированных марок – дуговая сварка в среде инертных газов). Для обеспечения лучшего качества трубы наружный и внутренний грат удаляют.

После этого используется один из видов термообработки сварного шва, для снятия внутреннего напряжения, во избежание последующего «лопанья» шва. Это может быть или индукционная термообработка непосредственно сварного шва, или же объемная термообработка самой трубы стальной.

Далее идет магнитный контроль сварного шва, после чего идет калибровка и правка трубы при помощи валков.

Для обеспечения заданной длины трубы её измеряют, режут, далее охлаждают, повторно правят, обрезают концы, снимают фаску. Готовые трубы подвергают различным испытаниям, взвешивают, упаковывают, после чего отгружают потребителю.

Технология производства э/с труб диаметром 10-76 мм на примере производства ОАО «Первоуральский новотрубный завод»

Технология производства стальных электросварных труб

Технология производства бесшовных труб

Сырьё для изготовления бесшовных горячекатаных труб является трубная заготовка в виде круглых штанг.

Технологический процесс изготовления труб стальных на агрегате с непрерывном станом состоит из следующих операций:

Подготовки заготовки к прокатке
Нагрева заготовки
Прошивки заготовки в гильзы

  • Прокатки гильз в трубы на непрерывном стане
  • Охлаждения труб и их отделки
  • Технология производства г/д труб диаметром 32-219 мм на примере производства ОАО «Первоуральский новотрубный завод»

Подогрева труб перед калибровкой или редуцированием
Прокатки труб на калибровочном редукционном стане
Резки труб
Технология производства стальных электросварных труб

Классификация стальных труб

Трубы принято делить на различные марки, соответствующие определенному ГОСТу.

Стальные трубы делятся на разновидности в зависимости от классификации:

ПО СПОСОБУ ПРОИЗВОДСТВА

Горячедеформированные (г/д) Холоднодеформированные (х/д) Прямошовные (п/ш) Спиралешовные (с/ш)
ГОСТ 8732(31) ГОСТ 8733(34) ГОСТ 10704 (05) ГОСТ 8696
ГОСТ 20295 (магистральные)

ПО ФОРМЕ СЕЧЕНИЯ

круглые квадратные прямоугольные овальные плоскоовальные
профильные

* напряжения текучести и уровень деформационного упрочнения уменьшаются с увеличением температуры, поэтому для деформации требуется силы меньше, чем при холодной обработке

Диаметры г/к труб:45, 57, 76, 89, 102, 104, 114, 133, 159, 219, 273, 325, 426.

Стенки г/к труб: 3.5-16
Бесшовные г/к трубы имеют максимальный диаметр 426 мм и производятся немерную длину от 8 до 11 метров.
г/к трубы производятся по стали 10, 20, 09Г2С

Бесшовные холоднодеформированные трубы ГОСТ 8733 8734

Стальная труба, заданный размер которой получен способом холодной деформации

Применение х/д трубы:

широко используется в автомобильной промышленности, авиастроении, судостроении, хим. машиностроении, криогенной технике, для кристаллизаторов машин непрерывной разливки стали и др.

Электросварные прямошовные трубы ГОСТ 10704 10705 10706

Cтальная труба, изготовленная из штрипсов** или листового проката путем формовки и электросварки

** полоса, более узкое, чем лист катаное изделие некоторой максимальной толщины и ширины, зависящих от типа металла.

Прямошовная электросварная стальная труба — труба, изготовленная путем сварки прямого стыка, параллельного оси трубы

Диаметры э/с труб: 45, 57, 76, 89, 102, 104, 114, 127, 159, 219, 325, 426, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1220, 1420 мм

Гост 10704, 10705 до 630 мм

Гост 10706 630-1220 мм

э/с трубы Изготавливаются мерной и немерной длины. 10-11,7 м
Сталь: 3сп, ст10, ст20

Электросварные спиралешовные трубы ГОСТ 8696-84

Стальная труба, изготовленная из штрипсов или листового проката путем формовки по спирали и непрерывной сварки стыка спиральным швом

Диаметры с/ш труб: 530-820

Электросварные трубы для магистральных газонефтепроводов ГОСТ 20295

магистральные трубы изготавливают диаметрами: 159-820

Длины магистральных труб: 10.6-11.6

Магистральные трубы производят из сталей марок: 17Г1С, 17Г1Су

Трубы по ГОСТ 20295 выдерживают давление до 100 атмосфер

Производители трубы стальной:

Группа ЧТПЗ

Чтпз — г/к более 325, гост 20295, гост 3262, тбд 530-1220

Пнтз — г/к до 219, э/с до 114. с 2005 г. входит в группу чтпз

Группа ТМК (Северский ТЗ, Синарский ТЗ, ТагМет, Волжский ТЗ)

Северский трубный завод — э/с трубы, б/ш трубы для нефтегазового комплекса. Северский ТЗ занимает 3-е место по производству стальной трубы в РФ

Синарский трубный завод — б/ш

ТагМет — э/с труба, ВГП труба, б/ш труба

Волжский — б/ш трубы даметров 57-426 мм

Омк (вмз, атз, трубодеталь)

ВМЗ- э/с трубы 15-1420 мм стенки до 48 мм (Нижегородская обл.)

Атз — э/с трубы до 219 мм (татарстан)

Трубодеталь — производство фитингов

УралТрубПром

Технология производства электросварных труб

Главная страница » Технология производства электросварных труб

Для выпуска круглых и профильных труб на заводе имеется 3 стана.

При изготовлении труб из углеродистых сталей используется метод высокочастотной сварки. Эта технологии в сочетании с физическими методами контроля и гидравлическими испытаниями обеспечивают надежность труб при использовании их в машиностроении и строительных конструкциях.

На нашем заводе применяется современная технология сварки-токами высокой частоты (радиочастотная). Основные преимущества этого способа сварки труб:

  • Возможность значительного увеличения скорости сварки
  • Получение труб с качественным швом из горячекатаной нетравленой заготовки
  • Значительное уменьшение расхода электроэнергии на 1 тонну готовых труб
  • Возможность применения одного и того же сварочного оборудования при сварке различных материалов

Принцип метода: ток высокой частоты, проходя по участку заготовки, интенсивно разогревает ее кромки, которые при обжатии «намертво» свариваются.

Важным преимуществом метода высокочастотной сварки является то, что микротвердость сварного шва и переходной зоны всего лишь на 10-15% отличается от микротвердости основного металла.

Такие свойства сварного соединения и структуру невозможно получить ни одним из существующих способов сварки труб.

Технология производства стальных электросварных труб

Рис. 1. Технология производства электросварных труб

Сырьем для производства электросварных труб является штрипс (свернутый в рулоны листовой металл), поступающий с металлургических комбинатов. Заготовка поступает в рулонах шириной от 500 до 1250 мм, а для производства труб необходима лента шириной 50-355 мм. т.е. рулон необходимо разрезать на узкие полосы.

Для этой цели служит агрегат продольной резки.

Состыкованная лента тянущими роликами подается в барабанный накопитель полосы для обеспечения непрерывного технологического процесса за счёт создаваемого запаса ленты.

Из накопителя лента поступает в формовочный стан, состоящий из 6-8 клетей по 2 валка в каждой. Между каждой клетью находится пара вертикальных (эджерных) валков для стабилизации движения ленты.

Формовочный стан предназначен для профилирования ленты в бесконечную заготовку в холодном состоянии.

Сформированная (но с открытой щелью между кромками) труба поступает в сварочный узел стана, где точками высокой частоты происходит сварка кромок. Часть металла за счёт давления шов-снимающей клети выступает как внутрь трубы, так и снаружи в виде грата.

После сварки и снятия наружного грата труба по рольгангу, находящемуся в закрытом желобе, направляется в калибровочно-профилирующий узел. При этом она обильно поливается охлаждающей эмульсией. Процесс охлаждения продолжается и в калибровочно-профилирующем стане , и при порезке трубы летучей дисковой пилой.

Калибровка круглых труб производится в 4-х клетевом калибровачном стане. Каждая клеть имеет 2 горизонтальных валка. А между клетямиустановлены вертикальные валки, также по 2 штуки. Пофилирование квадратных и прямоугольных труб производится в 4-х валковых слетях участка профилирования.

Технология производства стальных электросварных труб

Производство цельнотянутых стальных труб весьма трудоёмко, поскольку отличается весьма большими технологическими усилиями деформации. Там, где по эксплуатационным показателям не требуются высокие значения допустимых внутренних давлений, вполне целесообразно применять электросварные трубы. Данная продукция  выпускается согласно техническим требованиям ГОСТ 10704 и ГОСТ 10706.

Разновидности технологии использования

Типовой технологический процесс производства стальных электросварных труб со швом включает в себя:

  1. Листовую прокатку в холодном или горячем состоянии  (в зависимости от толщины исходного материала).
  2. Стыковую сварку полуфабриката, которая, в свою очередь, может быть выполнена двумя способами – контактной сваркой с использованием токов высокой частоты и обычной электродуговой сваркой.
  3. Калибровку  продукции на специальных станах.
  4. Поверхностную антикоррозионную обработку (цинкование).

Выбор способа соединения определяется геометрическими параметрами поперечного сечения – при диаметрах до 530 мм возможно применять контактную сварку, а для диапазона диаметров 530…1420 мм – электродуговую.

Выбор диктуется требованиями к прочности готового изделия, поскольку при дуговой сварке процесс соединения происходит в три этапа. Вначале получают промежуточный и наружный шов, а затем, с целью усиления мест стыка – внутренний.

Читайте также:  Свищи в трубах в котле

Количество стыков зависит от исходной длины листа.

В практике количество стыков по эксплуатационным причинам может быть ограничено. Также во многих случаях могут потребоваться трубы весьма большого диаметра.

 В таких ситуациях формируют спиральный шов:  исходную рулонную сталь при прокатке скатывают в спираль (угол наклона образующей спирали можно изменять), а затем сваривают, используя электросварку, либо сварку в среде инертного газа (для изделий из легированных сталей).

Эксплуатационные показатели электросварных труб

В качестве исходного материала используются низкоуглеродистые стали, хорошо поддающиеся сварке. Возможно применение также низколегированных сталей типа 12Г2С, 17 ГС и т.д.  

Спиралешовные изделия отличаются повышенной стойкостью, что объясняется увеличенной прочностью спиралевидного стыка перед прямым. Однако трудоёмкость сварки возрастает в связи с повышенным расходом сварочных материалов.  

Для контроля однородности шва электросварные трубы подвергаются  неразрушающему ультразвуковому контролю. В особо ответственных случаях возможна проверка качества стыков жидкостью высокого давления. Следует отметить, что прочность сварных труб на 10…15% ниже прочности цельнотянутых.

ГОСТ нормирует следующие прочностные показатели подобной продукции:

  • Временное сопротивление, МПа, не менее – 255;
  • Предел текучести, МПа, не менее – 175;
  • Относительное удлинение, %, не менее — 8…10.

Преимуществом рассмотренных труб является возможность снижения массы одного погонного метра продукции вследствие уменьшения толщины стенки. 

Электросварная труба – характеристики и область применения

На современных предприятиях используется множество разнообразных материалов, отличающихся как своими характеристиками, так и предназначением. К таким материалам относятся, в частности, сварные трубы круглого и квадратного сечения.

Разнообразие электросварных труб

Область применения труб электросварного типа

Качеством, за которое особенно ценится труба электросварная, является исключительная универсальность ее применения.

Это в первую очередь касается изделий круглого сечения, которые успешно используются промышленными предприятиями и строительными организациями, а также при монтаже трубопроводов, производстве мебели и создании интерьеров современных жилых и коммерческих помещений. Кроме того, электросварная труба часто применяется в качестве расходного материала для производства различных изделий.

О том, насколько широко распространены трубы подобного типа, можно судить по тому, что они встречаются практически повсеместно: ограждения зданий и территорий, перила лестниц, навесы, козырьки и остановки общественного транспорта, уличные скамейки и др.

О высоком качестве, которым обладают трубы стальные электросварные прямошовные, свидетельствует и тот факт, что их успешно используют для монтажа трубопроводов, по которым транспортируются химически агрессивные жидкости и среды, нагретые до высокой температуры.

Классификация электросварных труб по типу шва

Электросварные трубы в зависимости от характеристик шва могут быть двух типов:

  • со сварным швом, который выполняется параллельно их оси (поскольку швы у таких труб расположены по прямой линии, то и название они получили соответствующее – прямошовные электросварные стальные трубы);
  • со сварным швом, выполненным по винтовой линии (такие трубы называют спиралешовными).

Труба электросварная прямошовная

Наибольшее распространение из-за простоты изготовления (а соответственно, экономичности) получили электросварные изделия прямошовного типа. При помощи спиральных сварных швов, как правило, изготавливают трубы большого диаметра.

Трубные изделия с любыми типами швов подразделяются по способу обработки материала, используемого для их изготовления. Так, в зависимости от этого параметра среди электросварных труб выделяют:

  • холоднодеформированные, то есть изготовленные из листового металла, который получен способом холодного деформирования;
  • горячедеформированные, для изготовления которых используются металлические листы, дополнительно подвергнутые горячей деформации.

Следует отметить, что горячедеформированные изделия отличаются более высокой стоимостью, что делает их применение менее выгодным.

Труба стальная электросварная спиралешовная

Технология производства

Технологический процесс, по которому изготавливают трубы электросварного типа, состоит из целого ряда операций. Он достаточно сложный, трудоемкий и занимает много времени. Чтобы труба электросварная приобрела свой законченный вид, ее сворачивают из полосы легированной стали (штрипс), которая была предварительно изготовлена способом холодной или горячей деформации.

Для изготовления качественных и надежных труб разного диаметра преимущественно применяется радиочастотная сварка, позволяющая, ко всему прочему, выполнять процесс соединения металла с достаточно большой скоростью.

При таком методе сварки через предварительно свернутую заготовку пропускают токи высокого напряжения, которые и способствуют быстрому разогреванию ее кромок. Для того чтобы на месте разогретых и расплавленных кромок заготовки сформировался надежный сварной шов, их прижимают друг к другу под большим давлением.

С целью получения из стальной полосы (штрипса) заготовки для электросварной трубы требуемого диаметра применяются специальные обжимные станы.

Данная технология, по которой на специализированных предприятиях изготавливают трубы стальные электросварные прямошовные и спиралешовные, позволяет не только получать на выходе качественную и надежную продукцию, но и обеспечивать ей привлекательный внешний вид (сварной шов на таких изделиях почти незаметен).

Технологический процесс производства сварных труб

Особенности выбора электросварных труб

Все электросварные трубы необходимо оценивать не только по основным техническим характеристикам и составу используемого металла, но и еще по одному важному параметру – мерности.

Этот параметр характеризует длину готового изделия, которая может быть фиксированной (мерные трубы), или находиться в оговоренном диапазоне (немерные трубные изделия).

Отраслевой стандарт предусматривает следующую классификацию труб по их длине.

Немерные

  • при диаметре трубы до 30 мм ее длина начинается с двух метров;
  • диаметр 30–70 мм – не менее 3 метров;
  • диаметр 70–152 мм – не менее 4 метров;
  • диаметр более 152 мм – не менее 5 метров.

Мерные

  • диаметр до 70 мм – 5–9 метров;
  • диаметр 70–219 мм – 6–9 метров;
  • диаметр 219–426 мм – 10–12 метров.

Труба стальная электросварная прямошовная тонкостенная

Между тем электросварные стальные трубы (как прямошовные, так и спиралешовные) могут производиться любой длины, если это предварительно согласовано с заказчиком.

При выборе электросварных труб не менее важно учитывать не только их основные характеристики, но и тип среды, которая по ним будет транспортироваться (жидкая или газообразная), а также степень ее агрессии. Эти факторы влияют на выбор трубных изделий по составу и, соответственно, по свойствам материала, который был использован для их изготовления.

Трубы электросварного типа, отличающиеся исключительной универсальностью, наиболее активно используются для решения следующих задач: транспортировка воды, нефти, газа и других сред с той или иной степенью агрессивности, создание различных конструкций в строительной сфере. Поскольку важнейшим требованием к строительным конструкциям является их жесткость и прочность, в данной сфере применяются трубы преимущественно квадратного сечения.

Электросварная труба с теплоизоляцией для горячего водоснабжения

Изготовлением электросварных труб сегодня занимается множество предприятий, которые могут быть как крупными государственными промышленными комплексами, так и небольшими частными компаниями.

Однако на каком бы предприятии ни производились такие изделия, обеспечить их высокое качество, герметичность и надежность смогут только квалифицированные и опытные специалисты, работающие на современном оборудовании.

Очень важно также, чтобы на таких предприятиях соблюдались все необходимые меры безопасности: сварка, с помощью которой производят такие трубы, является технологическим процессом повышенной опасности.

Выбирая поставщика труб электросварного типа, лучше обращать внимание на крупные и уже зарекомендовавшие себя компании.

Только такие предприятия, оснащенные современным оборудованием и технологической оснасткой, а также укомплектованные штатом квалифицированных специалистов, способны обеспечить не только высокое качество предлагаемой продукции, но и ее оперативные поставки в требуемых объемах.

Трубы стальные электросварные и электросварные профили — Метинвест

По форме замкнутые сварные металлоизделия разделяют на круглые и профильные.

Виды труб Разновидности и сортамент
Круглые трубы Малого диаметра (до 114 мм)
Среднего диаметра (114-480 мм)
Большого диаметра (свыше 480 мм)
Профильные трубы Квадратного сечения (от 15х15 мм до 400х400 мм)
Прямоугольного сечения (от 15х10 мм до 400х300 мм)
Другой формы сечения (овальные, каплевидные и пр.)

Стальные сварные трубы также имеют классификацию в зависимости от особенностей их производства.

Классифицирующий признак Особенности продукции/ технологии
По температуре формуемого металла
  • Изделия, полученные формовкой холодного листа (все виды современных трубоэлектросварочных агрегатов)
  • Продукты, полученные формовкой горячего листа (агрегаты непрерывной печной сварки труб)
По способу получения окончательных размеров готовых труб
  • В калибровочных клетях формовочно-сварочных агрегатов
  • На редукционных станах
По характеру протекания процесса
  • Непрерывный способ — прямошовные трубы малых и средних диаметров из рулонной стали или отдельных предварительно состыкованных листов
  • Дискретный способ — трубы большого диаметра из отдельных листов или предварительно сваренных листов («карт»), а также многослойные трубы из обечаек
По количеству и направлению сварных швов
  • Одношовные трубы с прямым (продольным) швом, диаметр которых ограничен шириной исходного листа/ штрипса
  • Двухшовные трубы с прямым (продольным) швом — таким способом изготавливают преимущественно трубы большого диаметра — ТБД
  • Спиральношовные трубы, которые изготавливают из рулонной стали и имеют по сравнению с прямошовными большую протяженность сварного шва
По способу сварки
  • Дуговая сварка
  • Сварка электросопротивлением
  • Индукционная сварка
  • Сварка токами высокой частоты (ТВЧ)
  • Электросварка в среде инертных газов
  • Сварка постоянным током
  • Электроннолучевая сварка
  • Плазменная сварка
  • Ультразвуковая сварка

В качестве исходного материала для производства электросварных труб и профилей используются углеродистые, низколегированные и легированные стали, в т.ч. нержавеющие, с цинковым покрытием и т.д.

Чаще всего для производства труб используются углеродистые марки стали, такие как S235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0H, S355J2H, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, 08, 08кп, 08пс, 10, 15, 20 и другие. Они отличаются достаточной прочностью, но низкой износо- и теплостойкостью.

Читайте также:  Технология ремонт изоляции трубопроводов

Для улучшения эксплуатационных параметров готовых труб и профилей применяются низколегированные и легированные стали (09Г2, 09Г2С, 10Г2ФБ, 13Г1С, 17ГС, 17Г1СУ, 10Г2ФБЮ, 06Г1НМФБД, 07ГБФ, Х65, Х70, Х80, Х90, Х100 и т.д.).

При этом за счет легирующих элементов повышаются механические характеристики изделий, но ухудшается свариваемость.

Продукция выпускается в соответствии с требованиями государственных и международных стандартов и спецификаций:

  • Европейские и украинские стандарты EN 10255, ДСТУ EN 10255, EN 10219, ДСТУ EN 10219, DIN EN 10217-1, ДСТУ EN 10217-1, DIN EN 10305-5;
  • Американские стандарты ASTM A53, ASTM A500, стандарты и спецификации американского трубного института API (API 5L, API Specification 2H, API Specification 2Y и др.)
  • Стандарты СНГ ГОСТ 10704, ГОСТ 10705, ГОСТ 13663, ГОСТ 8639, ГОСТ 8645, ГОСТ 3262
  • Стандарты других стран и спецификации заказчика.

Производство стальных сварных труб и профилей

Изготовление электросварных прямошовных труб малого и среднего диаметра

Исходным полуфабрикатом для получения такой продукции является рулонная сталь.

Цикл производства электросварных труб и профилей состоит из следующих этапов:

  • Размотка и порезка рулонного проката на полосы (штрипсы) определенной ширины выполняются на агрегатах продольной резки, которые имеют высокую производительность и рассчитаны на работу со сталью разных размеров. Агрегаты дают возможность с высокой точностью изготовлять полосы металла одинаковой ширины, что в дальнейшем обеспечивает схождение кромок полос при формовке трубной заготовки.
  • Правка полос при помощи системы спаренных горизонтальных валков, которая устраняет дефекты формы (например, волнистость).
  • Сварка полос позволяет получить одну бесконечную полосу. Она выполняется с помощью полуавтоматической сварки под флюсом. Такой способ соединения металлов обеспечивает формирование прочных и пластичных швов с минимально возможным количеством дефектов. Полученная бесконечная полоса передается в накопитель.
  • Придание плоской заготовке формы трубы на формовочном стане путем пропускания через систему горизонтальных и вертикальных валков. Каждая последующая пара валков уменьшает радиус заготовки, пока ее кромки максимально не сблизятся друг с другом.
  • Сварка изделия. Одним из способов сварки является высокочастотная сварка, при использовании которой соединяемые кромки заготовки нагреваются токами высокой частоты до температуры плавления, а потом сдавливаются обжимными роликами. В результате образуется прочное и долговечное соединение. Высокочастотная сварка может проводиться индукционным или контактным способом. 
  • Снятие грата (наружного, внутреннего) выполняется для улучшения внешнего вида и качества сварного шва.
  • Охлаждение трубы.
  • Обработка изделия на калибровочном стане
  • Неразрушающий контроль готового изделия может включать магнитный, ультразвуковой, вихретоковый или рентгеновский способ.
  • Порезка продукции на требуемые мерные длины на отрезных агрегатах.
  • Контроль качества продукции, отделка, упаковка.  Состояние поверхности труб контролируется визуально, от них отбираются пробы для испытаний, на концах труб могут сниматься фаски, трубы упаковываются и отгружаются потребителю или на склад. Также возможно проведение термической обработки сварного шва или трубы в целом.

Производство сварных спиралешовных труб

Для производства спиралешовных труб применяется листовая сталь в рулонах.

Ключевое преимущество технологии – это возможность получения изделий диаметром вплоть до 2520 мм при использовании заготовок одинаковой ширины путем перенастройки линии.

Спиралешовная технология позволяет изготовить трубы, отношение диаметра которых к толщине стенки превышает 100. Ограничено применение таких труб только внутренним давлением рабочих сред – оно должно быть не выше 16 МПа.

В ходе изготовления такой продукции полоса из рулона проходит правильный узел и поступает в петленакопитель, обеспечивая непрерывность выполнения дальнейших операций по обрезке концов полос гильотинными ножницами, сборке и сварке их стыка.  Настройка стана на требуемый диаметр трубы выполняют путем разворота формовочной машины и выходного моста.

Спиральный шов выполняется сваркой под флюсом тремя сварочными головками: две из них крепятся на общей штанге и вводятся внутрь трубы, третья головка расположена снаружи. Такая технология позволяет гарантировать отсутствие трещин при сварке низколегированных сталей со скоростью до 110 м/ч.

Выходящая из стана непрерывная труба летучим устройством разрезается на трубы мерной длины.

Изготовление сварных труб методом печной сварки

Печной сваркой изготавливают стыковые соединения труб диаметром от 10 до 114 мм при толщине стенки 2-5 мм. Этот способ производства водогазопроводных изделий является наиболее продуктивным – производительность линии может достигать 250 тыс. т в год. Исходным продуктом являются штрипсы (полосы, ленты) из конструкционной низкоуглеродистой стали. 

Штрипс в рулонах с размоточного устройства поступает в нагревательную печь. После выхода из печи кромки штрипса обдуваются воздухом, что повышает температуру кромок и очищает поверхность от окалины и шлака.

Затем штрипс попадает в формовочно-сварочный стан с горизонтальными и вертикальными калиброванными валками, где полоса скручивается в трубу, кромки стыкуются и происходит их сваривание.

В последующих валках обеспечивается усилие для прохода штрипса через печь и формовочные валки и для дополнительного обжатия, которое улучшает качество шва. 

После формовочно-сварочного стана все еще горячая труба поступает на редукционный стан для редуцирования — прокатки на многоклетьевом непрерывном стане без применения оправки с уменьшением диаметра и толщины стенки трубы.

Применение редукционных станов позволяет расширить сортамент станов печной сварки, используя только один или несколько исходных размеров труб.

После редукционного стана выполняют прокатку на калибровочном стане с целью обеспечения точности размеров трубы по диаметру.

Изготовление прямошовных труб большого диаметра

В качестве заготовки для производства одношовных и двухшовных труб большого диаметра используется толстолистовой прокат из углеродистых, низколегированных и легированных марок стали. Процесс изготовления включает следующие стадии:

  • Контроль и задача стальных листов в производство
  • Фрезеровка продольных кромок
  • Формовка трубной заготовки
  • Доформовка кромок трубной заготовки
  • Сварка и ремонт технологических швов
  • Сварка внутренних и наружных рабочих швов
  • Автоматический ультразвуковой (УЗК) и рентгенотелевизионный контроль сварных швов (технологический)
  • Промежуточная приемка и ремонт труб
  • Обрезка концевых участков
  • Калибровка труб на экспандере
  • Снятие валиков усиления сварных швов на концах труб
  • Гидравлические испытания продукции
  • Автоматический ультразвуковой и рентгенотелевизионный контроль сварных швов (окончательный)
  • Рентгенографический или ручной УЗК концов швов и ремонтных участков (опционально)
  • УЗК сплошности основного металла концов труб по периметру
  • Торцовка и снятие фаски на концах
  • Магнитопорошковый контроль качества фаски (опционально)
  • Контроль сварных швов проникающей жидкостью (опционально)
  • Взвешивание изделия
  • Окончательная приемка

По требованию заказчика возможно нанесение внутренних и наружных защитных покрытий.

Применение стальных электросварных круглых труб малого и среднего диаметра, квадратных и прямоугольных сварных профилей

Ключевыми направлениями использования электросварных труб и профилей являются строительство и жилищно-коммунальное хозяйство.

Основной сферой применения водогазопроводных (ВГП) стальных труб является прокладка водопроводных и газовых коммуникаций на жилых и промышленных объектах.

Популярность такой продукции обусловлена тем, что монтировать изделия из других материалов на многих участках не допускается.

В частности, действующие на территории многих стран нормативные документы запрещают создавать газовый трубопровод из пластика.

По требованию потребителя, на концах труб могут быть сняты фаски, нанесена резьба, продукция может комплектоваться муфтами. Также требованиями потребителя могут оговариваться снятие грата либо ограничение его высоты.

Трубы круглого, квадратного, прямоугольного и овального сечения находят все более широкое применение в реализации различных строительных и инфраструктурных проектов:

  • Для возведения несущих металлоконструкций и каркасов промышленных и гражданских объектов;
  • В качестве защитного кожуха для различных коммуникаций (проводов и кабелей, пластиковых и других каналов);
  • Для изготовления опор магистральных трубопроводов, водопроводов и теплосетей;
  • Для организации канализационных коммуникаций, дымоходных и вентиляционных систем;
  • В дорожном строительстве – столбы, направляющие, элементы дренажа, осветительные опоры, отбойники;
  • Для изготовления спортивных и детских площадок, монтажа заборов и перегородок и других решений.

Преимущества стальных строительных конструкций из труб и профилей перед бетонными: 

  • Высокая несущая способность каркаса при его малом весе важна для высотных зданий;
  • Сниженная нагрузка на фундамент и «нулевые» этажи ведет к экономии на их строительстве;
  • Колонны занимают меньше места, а промежутки между ними больше, что дает дополнительный простор и свободу при планировке;
  • Сквозная система опор обеспечивает простую прокладку коммуникаций;
  • Строительство ускоряется и облегчается за счет предварительного изготовления и монтажа точно подогнанных элементов и отсутствия «мокрых» процессов (принцип «не строим, а собираем»);
  • Возведение зданий не зависит от географических, сезонных и погодных условий;
  • Строительные площадки уменьшаются, численность рабочих сокращается, количество отходов минимизируется; 
  • Возможны трансформация и демонтаж металлоконструкций в ходе эксплуатации объекта. 

Также электросварные трубы широко применяются в композитных, трубобетонных конструкциях, способных воспринимать значительно бóльшие усилия, чем отдельно стальная труба или железобетонная колонна. Благодаря большой несущей способности сечения колонн могут быть менее габаритными, что делает планировки более гибкими.

Купить электросварные трубы и профили от производителя

Производственные предприятия МЕТИНВЕСТ выпускают широкий сортамент труб и профилей строительного и общего назначения в соответствии с требованиями международных стандартов и индивидуальных спецификаций потребителей. Продукцию можно приобрести через глобальную сбытовую сеть, имеющую 38 офисов продаж в Европе, Азии, Африке и Америке, 16 металлобаз в Украине, а также у авторизованных дилеров.  

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector