Применение бесшовных труб
Автор: Волков Семён
Дата публикации: 28 Апреля 2024
Содержание:
Бесшовные трубыЭто вариант металлического проката, процесс создания которого обеспечивает полное отсутствие швов на любом участке изготовленной детали.
Шов является наиболее уязвимым элементом сварной трубы. Несмотря на неустанное развитие технологий, под влиянием добавочного нагрева при сварке, металлическая структура вдоль соединения становится более хрупкой. К тому же, шов обладает более легким молекулярным составом, что делает его предрасположенным к коррозионному разрушению. В контрасте с этим, стальные бесшовные трубы не имеют подобных недостатков, их монолитная цилиндрическая форма является надежной преградой от утечек.
Бесшовная труба в первую очередь используется для создания трубопроводов, работающих под большим давлением, или для перевозки опасных материалов на промышленных предприятиях.
Если утечка или разрушение может стать угрозой для жизненной безопасности или экологии. Нет таких нагрузок в бытовых инженерных системах, которым не смогла бы устоять труба, сделанная прямым стыком. Однако, отсутствие шва увеличивает срок службы, прочность и надежность такого оборудования, как, к примеру, газовые установки частных домов.
Бесшовные трубы отличаются отличной гибкостью без ущерба для прочности, благодаря чему они идеально подходят для создания змеевиков, катушек и гнутых переходников.
Сферы использования бесшовных стальных труб:
- Трубопроводы высокого давления для газа и нефти;
- Трубы для перевозки химических реактивов, включая растворы кислот, щелочей и токсичных газов.
- Промышленные теплообменники, водонагреватели используют специальные системы в виде спиралей и змеевиков.
- Замкнутые системы;
- Извлечение газов и продуктов сгорания из доменного оборудования.
- Элементы цилиндровых устройств;
- Арматура для трубопроводовтройники);
- Основные столбы ЛЭП и прочих металлических конструкций.
Бесшовный корпус обладает ключевым преимуществом в виде герметичности и устойчивости к разрывам и коррозии, поскольку все отрицательные аспекты, связанные с сварным соединением, такие как остаточные напряжения, микронеоднородность, наплывы и утрата эластичности, отсутствуют.
Классификация бесшовных труб
Заводы-производители используют два вида методов для изготовления своих товаров из углеродистых и легированных сталей, особое внимание уделяется нержавеющим.
- ГОСТ 8733-74, относящийся к холоднокатаным изделиям.
- Горячекатаный Стандарт 32528-2013 ГОСТИспользуется ГОСТ 8734-75 со всеми дополнениями и уточнениями.
Трубы, произведенные методом горячей прокатки, изготавливаются из цилиндрических блоков, которые предварительно нагревают до температуры в пределах от 900 до 1270 градусов Цельсия. При этом используются разные стали в зависимости от задачи.оПри термической обработке в виде горячей прокатки металл сохраняет свою эластичность и становится более плотным, однако произвести из него тонкостенную заготовку не представляется возможным.
Метод холодной обработки включает в себя ряд отжигов для стабилизации металла, которые помогают измельчить зерно металла, снять остаточные напряжения и сделать структуру однородной и прочной. Деформирование металла происходит в охлажденном состоянии, но при прохождении через прокатный стан он сильно нагревается из-за трения. Благодаря этому методу можно получать высокоточные изделия с тонкими стенками.
Производственные предприятия производят трубы фиксированной или переменной длины, характеристики которых могут быть обсуждены с клиентом. Стандарт ГОСТ 8733-74 определяет категории поставок с регламентированными условиями:
B - относится к механическим характеристикам;
- Содержание химических элементов;
· Г - это механические свойства и химический состав после проведения термотехнической обработки.
· Д - это давление, создаваемое в гидравлической системе;
Это относится к механическим характеристикам, достигнутым в результате проведения особой термической обработки.
Для изделий, подвергающихся холодной деформации, используется дополнительный метод классификации в соответствии с Стандарт 8734-75:
- Ультратонкие - меньше 0,5 мм.
- С применением тонких стенок толщиной до 1,5 мм;
- Отношение внешнего диаметра к толщине оболочки у толстостенных не превышает 6.
- Спецификация для особотолстостенных подразумевает соотношение внешнего диаметра и толщины стенки в пределах от 6 до 12,5.
Можно проводить классификацию изделий в зависимости от марок стали, используемых в их производстве. Используя холодную технологию, можно создавать изделия любой формы и с высоким уровнем точности, включая велосипедные рамы, нержавеющие балюстрады и ограды.
Производство бесшовных труб
В методе горячего процесса цилиндрический образец нагревается в печи, после чего в нагретом состоянии перемещается в прокатный станок, где он прокалывается и проходит через валки для обжатия, установленные под определенным углом.
В результате получают гильзу с толстой стенкой, которая по диаметру соответствует исходной заготовке, но в 2,5-4 раза больше по длине. Обработку осуществляют на автоматическом, беспрерывном или трехвалковом стане. В зависимости от выбранного оборудования определяются свойства конечного изделия. В заключение, еще горячая труба направляется в калибровочный стан, где она охлаждается и проходит процедуру стабилизационного отжига для устранения остаточных напряжений и укрепления структуры материала.
Множество действий включает в себя процесс холодной деформации. В процессе изготовления задействованы заранее подготовленные гильзы, которые были очищены от окалины, высушены в специально оборудованной камере и обработаны смазочным материалом.
Изготовление возможно путем прокатки или волочения. Ненагретая сталь медленно изменяет свою форму. Этот процесс разбит на несколько стадий, после каждой из которых проводят тепловую обработку и травление для удаления окислов. Благодаря бескислородной защитной среде можно уменьшить или вообще избавиться от обработки кислыми соединениями. Количество циклов варьируется от 5 до 15. После этого проводится калибровка, а также шлифование внутренней и внешней поверхностей трубы.
Можно полировать поверхность из нержавеющей стали до зеркального блеска.
- Изделия, полученные горячим деформированием, обладают внешним диаметром в диапазоне от 20 до 550 мм и толщиной стенок от 2,5 до 70 мм.
- ХолоднодеформированныеСечение обладает диаметром в диапазоне от 5 до 250 мм, а толщина стенки варьируется от 0,3 до 24 мм.
Стальные трубы без швов варьируются по назначению и характеристикам в соответствии с методом изготовления. В некоторых сферах можно использовать стандарты ТУ, так как, например, при производстве мебели или заборов параметры гидравлического давления не являются критическими.
Текста для перефразирования не представлено. Не могли бы вы предоставить текст для перефразирования?#187;6191″]
Технические характеристики
В процессе горячей деформации при прессовании структура металла изменяется, становясь не однородной. Некоторые сорта стали требуют стабилизационного отжига или закаливания. Массивные стены способны устоять перед любым давлением, независимо от того, наружное это давление или внутреннее, и они устойчивы к сдвигам и весу почвы.
Трубы, произведенные методом горячего проката, имеют на себе слой окалины. Однако в случаях, когда необходимо усилить их устойчивость к коррозии, их подвергают очистке и применяют цинковую, хромированную или полимерную обработку.
В горячекатаные безшовные трубы, которые используются в строительных проектах, инженерных системах и при строительстве нефте- и газопроводов, не рекомендуется транспортировать ядовитые и взрывоопасные материалы с высоким уровнем риска, а также пар. Стойкость и прочность этих изделий отмечается их высокой ценностью в сфере строительства.
Одними из главных достоинств холоднокатаных труб являются их небольшой вес, улучшенная молекулярная прочность, а также обработанная поверхность, которая препятствует коррозии.
С целью улучшения защиты часто используют обработку методами гальваники, порошковой окраски, цинкования или применяют сплавы, не подверженные коррозии.
Изделия, полученные методом холодной деформации, отличаются разнообразием применения и размеров:
- Использование стали некоторых сортов применяется в области судостроения для морских судов.
- в химическом и пищевом производстве;
- энергетике;
- приборостроении;
- Использование капиллярных трубок распространено в областях дозирования, электроники и авиации.
Трубы без швов могут выдерживать стандартное давление до нескольких сотен атмосфер, обеспечивая долгосрочную работу в системах с переменным напором. Их цельная структура устойчива к разрушениям, которые обычно возникают в сварных соединениях, и полностью защищена от воздухопроницаемости окружающей среды.
Изготовление труб по бесшовной технологии значительно дороже, чем процесс электросварки, и потому их использование обосновывается экономической выгодой. Выбор трубы зависит от стандартного давления перевозимого материала, а также механических свойств конструкций или деталей.
