Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У промисловості і побуті сталева труба застосовується дуже широко. Її використовують при прокладанні закритих і відкритих комунікацій, що поставляють гази і рідини до розподільних станцій. За допомогою сталевих виробів захищають силові й сигнальні кабелі в авіа- і автомобілебудування.

Труби зі сталі в ряді областей виконують функцію конструкційних і декоративних елементів. У побуті з них збирають системи водопостачання та опалення. Продукція має високі фізичними характеристиками, витримує значні експлуатаційні навантаження і надійно служить протягом багатьох років.

Марки стали для виробництва

При виготовленні сталевих труб в промисловому виробництві використовують такі види сировини, як:

  • вуглецева сталь ст 3, ст 10-20, ст17г1с-у - для електрозварювальних універсальних труб загального призначення;
  • сталь 20-10 - для виготовлення гарячекатаних труб без шва;
  • сталь 20 - для трубного матеріалу холодної деформації;
  • коррозионностойкая сталь 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т - для труб, затребуваних в енергетиці та хімічній промисловості.

Низьколеговані види стали мають хороші механічні властивості і доступну ціну. Легуючі добавки позитивно впливають на фізичні характеристики стали, поліпшують в'язкість і пластичність, роблять матеріал міцнішим і стійким до високих температур і атмосферних корозійних проявам.

Однак вартість легованої сталі трохи вище і труби, зроблені з неї, завжди цінуються трохи дорожче. За рівнем легування сталь ділиться на три класи.

Низьколегований матеріал в складі містить не більше 2, 5% різних добавок. У середньолегованих видах цей показник коливається в межах 2, 5-10%. У високолегованих сортах кількість компонентів, що поліпшують базові властивості металу, становить від 10 до 50%.

Безшовні труби з легованої сталі забезпечують газопроводу бездоганну цілісність, не вимагають ретельних обслуговуючих робіт і зводять до мінімуму потенційно можливий витік

Усього є 14 типів високолегованих сталевих сплавів з різними характеристиками. До найбільш затребуваним відносяться матеріали, що проявляють хорошу стійкість до різних корозійних явищ і здатні ефективно працювати без руйнування структури в екстремально високих температурах.

Виготовлення сталевих труб: основні методи

Труби зі сталі роблять декількома способами.

Найпоширенішими варіантами виготовлення є:

  • електрозварні з прямим швом;
  • електрозварні зі спіральним швом;
  • гарячодеформовані без шва;
  • холоднокатаний без шва.

Вибір відповідного способу обробки металу залежить від якості сировини і устаткування, що є в наявності у виробника.

Окремим стандартом регламентують водогазопровідні труби. Однак це відбувається не тому, що для цього матеріалу існує особливий спосіб виготовлення, а тільки виходячи з області застосування.

По суті, труби такого типу являють собою універсальне електрозварні виріб з прямим швом. Зазвичай такий вид застосовують в системах комунікацій з помірним тиском.

Як роблять електрозварні прямошовні вироби?

Згорнутий в щільний рулон сталевий лист (штрипс) розмотують і ріжуть на поздовжні смуги потрібної довжини і ширини. Отримані фрагменти зварюють в нескінченну стрічку, забезпечуючи таким чином безперервність у виробництві.

Потім стрічку деформують в вальцях і перетворюють заготовку в виріб круглого перетину з відкритими краями. З'єднувальний шов проварюють дуговим способом, індукційними струмами, плазмою, лазером або пучками електронів.

Шов на сталевій трубі, виконаний в середовищі інертного газу вольфрамовим електродом (діючий елемент зварки), досить міцний і довговічний. Однак обробка займає тривалий час. Зварювання труб високочастотними індукційними струмами здійснюється майже в 20 разів швидше, тому і ціна на такі вироби завжди значно менше

Після всіх маніпуляцій круглу сталеву трубу калібрують в вальцях і проводять делікатний неруйнівного контролю міцності і цілісності шва ультразвуком або вихровими струмами. Якщо в процесі тестування похибки не виявлені, заготівлю розкроюють на фрагменти запланованої довжини і відправляють в складське приміщення.

Виробництво електрозварювальних спіральношовних типів

Виробництво сталевих спіралешовние труб відбувається за тим же принципом, що і прямошовних, тільки для виготовлення продукції застосовують більш прості механізми. Головна різниця полягає в тому, що розкроєну сталеву стрічку за допомогою вальців згортають не трубка, а спіраллю. Це забезпечує високу точність з'єднання на всіх етапах.

На трубах зі спіральним швом при виникненні аварійної ситуації не утворюється магістральна поздовжня тріщина, визнана фахівцями найбільш небезпечною деформацією будь комунікаційної системи

Спіральний шов вважається більш надійним і наділяє трубу підвищену міцність на розрив. До недоліків відноситься збільшена довжина шва, що вимагає додаткових витрат на зварювальні матеріали і більшої кількості часу для з'єднання.

Виготовлення горячедеформірованних безшовних виробів

Як заготовки для створення безшовної (суцільнотягненої) сталевої труби методом гарячої деформації використовують монолітну заготовку циліндричної форми.

Її при високій температурі розжарюють в промислової печі і проганяють через прошивний прес. Агрегат перетворює виріб в гільзу (порожній циліндр), а подальша обробка декількома вулицями надає елементу потрібну товщину стінок і відповідний діаметр.

Товщина стінки трубного матеріалу зі сталі, виготовленого шляхом гарячого деформування, досягає 75 мм. Труби такої якості використовують в складних експлуатаційних умовах і в комунікаційних системах, де міцність і надійність є основним пріоритетом

На останньому етапі гарячу трубу зі сталі остуджують, розкроюють по заданих параметрах і передають на склад готової продукції.

Особливості випуску холоднодеформованих труб

Початковий етап процесу виготовлення безшовних сталевих труб методом холодного деформування ідентичний «гарячого» варіанту. Однак після прогону через прошивний стан гільзу відразу ж остуджують і всі інші операції проводять в холодному середовищі.

Коли труба повністю сформована, її обов'язково отжигают, спочатку прогріваючи до температури рекристалізації стали, а потім знову охолоджував. Після таких заходів підвищується в'язкість структури, а сам метал залишають неминуче виникають під час холодної деформації внутрішня напруга.

З сталевих труб, вироблених методом холодного деформування, можна прокласти комунікаційну систему високої надійності, в якій ризик протікання буде зведений до мінімуму

Зараз на ринку представлені безшовні холоднокатной труби, мають стеночной товщину від 0, 3 до 24 мм і діаметр 5 - 250 мм. До їх достоїнств відносяться високий рівень герметичності і здатність витримувати високий тиск.

Види перетину і покриття

За типом поперечного перерізу сталеві трубні елементи поділяються на круглі і профільні. Круглі відносяться до універсального виду, мають найширшу градацію по діаметру отвору і товщині стінок. Виробляються тільки в промислових умовах із сталевих сплавів і різних добавок, що підсилюють фізичні характеристики матеріалу.

З полірованої сталевої труби з круглим перетином можна зробити практичний і красивий навіс, який надовго збереже привабливий зовнішній вигляд і захистить вхід від опадів, що випадають

Спектр застосування охоплює майже всі промислові і побутові області. Круглі сталеві труби різних діаметрів застосовують для транспортування нафти і газу, для обладнання надійної ізоляції комунікаційних систем будь-якої складності і розміру, для створення легких будівель і різних елементів зовнішнього і внутрішнього декору.

Профільні труби - це прогресивний вид будівельного металопрокату з овальним, квадратним або прямокутним перетином. Виготовляється з низьколегованої і вуглецевої сталі, рідше з нержавійки, шляхом холодної або гарячої деформації прямошовних круглокаліберной електрозварні заготовки.

Формування здійснюється шляхом проходження деталі через валки, які і забезпечують необхідний перетин.

З труб з профільним перерізом будують металоконструкції різних видів і призначення, монтують каркаси будівель, опори, складні міжповерхові і прогонові перекриття. Конструкції витримують значні фізичні, вібраційні і механічні навантаження, надійно служать багато років і підходять для інтенсивної експлуатації в будь-яких атмосферних умовах

Готові сталеві труби перевіряють на предмет цілісності зварного шва і піддають додаткової термічної обробки, що дозволяє зняти внутрішнє механічне напруження. Потім розкроюють відповідно до необхідних габаритами. Для поліпшення фізичних властивостей сталевих труб на них наносять спеціальне покриття.

До найбільш затребуваних видів відносяться:

  • цинкове (холодне або гаряче);
  • поліетиленове багатошарове або екструдоване;
  • епоксидно-бітумне;
  • цементно-піщану.

Цинкове охороняє труби від появи корозії, поліетиленове створює на поверхні щільний, непроникний шар і запобігає руйнуванню структури металу, бітумно-епоксидне знижує вплив блукаючих струмів, а цементно-піщану захищає внутрішню поверхню від біологічного обростання.

Стандарти та розміри труб зі сталі

Для труб зі сталевого металопрокату існують спеціальні стандарти та ДСТУ. Ці параметри описують спосіб виготовлення виробу, його базові розміри, перетин і товщину стінки. Орієнтуючись на цю інформацію, визначається область використання тієї чи іншої деталі.

Параметри для зварних виробів з прямим швом

Виробництво електрозварювальних труб з прямим швом регламентує ГОСТ 10704-91. Згідно з його інформацією зовнішній діаметр виробу становить 10-1420 міліметрів, а товщина стінок варіюється від 1 до 32 міліметрів.

Арматура, що не перевищує в діаметрі 426 міліметрів, має мірну і немірну довжину. В особливих випадках виготовляються труби з більш міцним, посиленим швом, але для них існує окремий особливий стандарт - ГОСТ 10706.

Сталеві електрозварні труби з прямим швом - універсальний матеріал з найширшим спектром застосування. Гідне якість і невисока ціна роблять їх використання актуальним як на великомасштабних об'єктах, так і в побуті

Труби такого типу найбільш часто використовують для прокладки технологічних комунікаційних систем з помірним тиском і створення практичних, зручних і легких металоконструкцій різного призначення.

Регламент для електрозварювальних спіральношовних труб

Виробництво електрозварювальних труб зі спіральним швом здійснюється згідно ГОСТ 8696-74. Зовнішній діаметр таких виробів становить 159-2520 міліметрів, товщина стінок коливається від 3, 5 до 25 міліметрів, а довжина буває 10-12 метрів.

Електрозварні труби зі спіральним швом коштують дорожче своїх прямошовних аналогів. Однак, витрати цілком виправдані, особливо, якщо в системі потрібно бездоганно точне, ідеальне поєднання

Труби, зроблені таким способом, відрізняються більшою витривалістю і мають здатність витримувати високий тиск. Стандарт дозволяє використовувати їх як в побутових цілях, так і в промислових, для створення надійних, герметичних і експлуатаційно стійких комунікаційних систем.

Вимоги до безшовних виробів гарячого деформування

Стандарти для безшовних горячедеформірованних труб описані в Гості 8732-78. Товщина їх стінок становить 2, 5-75 міліметрів, а діаметр варіюється від 20 до 550 міліметрів. По довжині, як мірної, так і немірної, розмір коливається від 4 до 12, 5 метрів.

Безшовні труби, виготовлені за допомогою гарячої деформації, в побуті практично не застосовуються. Найчастіше їх використовують для промислових систем з підвищеними вимогами до надійності і герметичності

Труби такого типу застосовують для транспортування високотоксичних речовин для хімічних виробництв. Відсутність шва гарантує неможливість утворення витоку і потрапляння шкідливих речовин в землю або атмосферу.

Здатність легко витримувати постійний високий тиск робить безшовні труби актуальними для нафтопереробної і газової промисловості.

Стандарти для холоднодеформованих безшовних труб

Сталеві холоднокатной труби виготовляють по ГОСТ 8734-75. Зовнішній діаметр арматури варіюється від 5 до 250 міліметрів, а товщина стінок становить 0, 3-24 міліметра. Продукцію виготовляють немірної довжиною від 1, 5 до 11, 5 метрів і мірної довжиною від 4, 5 до 9 метрів.

Товстостінні безшовні холоднокатной сталеві труби використовуються так само, як і гарячодеформовані. А тонкостінні найбільш часто застосовуються там, де необхідне поєднання бездоганної міцності і малої ваги (авіапромисловість, суднобудування та ін.)

Безшовні сталеві труби, створені методом холодної деформації, демонструють високу міцність, експлуатаційну стійкість і надійність протягом всього періоду використання.

Особливості та характеристики водогазопровідною продукції

Газо- і водопровідні труби виробляють по регламенту ГОСТ 3262-75. В окремий стандарт цей вид металопрокату виділяють тільки через більш вузької області застосування.

Зовнішній діаметр виробу становить 10, 2-165 міліметрів, а товщина стінок коливається в межах 1, 8-5, 5 міліметрів. Діапазон розмірів для немірної і мірної довжини однаковий - від 4 до 12 метрів.

Водогазопровідні труби в основному використовуються за прямим призначенням: для організації водопровідних і газових комунікаційних систем. Іноді їх застосовують для створення легких конструкцій або використовують в меблевій промисловості для виготовлення стильних предметів інтер'єрного декору

Стандарт передбачає виробництво не тільки звичайних, але і оцинкованих водогазопровідних труб.

Монтаж сталевих трубопроводів: основні методи

Процес складання надійної, міцної і чітко працює комунікаційної системи із сталевих труб вимагає значних трудовитрат, великої кількості часу і наявності специфічних професійних інструментів.

Розподіл матеріалу на відрізки вимагається довжини здійснюється за допомогою труборізів. З'єднання зазвичай проводиться трьома способами: зварювальним, різьбовим і фланцевим способами.

З'єднання методом зварювання

Установка труб з подальшим з'єднанням усіх деталей за допомогою газового або будь-який інший зварювання вважається максимально простим, практичним і доступним методом монтажу.

Система, обладнана таким чином, відрізняється високим рівнем герметичності, витримує значні експлуатаційні та вібраційні навантаження, не потребує серйозних обслуговуючих заходах і легко піддається ремонту в разі виникнення проблеми.

Комунікаційна система, сформована зі сталевих труб, з'єднаних за допомогою зварювання, буде надійно служити як мінімум 40 років і забезпечить ідеальну цілісність конструкції, що не дозволяє просочуватися через шви рідин і неприємних запахів

Якщо прокладка комунікацій здійснюється в складних умовах або важкодоступних місцях і зварювальні роботи фізично неможливі, застосовують різьбовій (фітингових) або фланцеве спосіб з'єднання необхідних деталей.

Посадка на різьбу

При цьому варіанті труби загвинчують на різьбу за допомогою фітингів різних видів і призначення. Це дозволяє в майбутньому здійснювати локальні ремонтні роботи та усувати поломку в конкретному місці, не вдаючись до демонтажу всієї комунікаційної системи.

Сполучні фітінги випускаються в самих різних формах і конфігураціях. Це дає можливість змонтувати з їх допомогою систему будь-якої складності з великою кількістю поворотів і розгалужень

Головне достоїнство нарізного способу монтажу системи опалення чи водопостачання - це простота і доступність. Для створення потрібної конструкції зі сталевих труб і фітингів не потрібно специфічне обладнання, професійні знання або великий досвід проведення ремонтних робіт.

Вся робота інтуїтивно зрозуміла і легко здійсненна навіть людьми, які не мають відповідної кваліфікації. Різьблення на сталевій трубі можна нарізати власноруч. З технологією ознайомить рекомендована нами стаття.

Спорудження системи за допомогою фланців

Ще один спосіб з'єднання сталевих труб в загальний комунікаційний комплекс передбачає використання фланців різної форми і конфігурації (хрестовини, куточки, муфти та ін.). Ці деталі приварюють до країв труб, в отвори вставляють болти відповідного калібру, а на них нагвинчують гайки, здійснюючи чітке закріплення.

При фланцевому з'єднанні сталевих труб дуже важливо загвинтити гайки міцно, що не спровокувавши при цьому перекіс всієї конструкції. Чтобы избежать этой проблемы, специалисты советуют проводить финишное навинчивание не в порядке размещения болтов по окружности, а закреплять по очереди противоположные друг другу гайки

Между гайкой и болтом обязательно прокладывают уплотнитель. Для системы, отвечающей за подачу горячей и холодной воды (максимальный температурный режим до 100 градусов), используют прокладки из толстого (около 3 мм) картона.

Сначала деталь смачивают водой и насухо высушивают. Затем пропитывают подогретой олифой в течение 25-30 минут. После этой процедуры прокладка приобретает нужную структуру и долго служит даже в условиях интенсивной эксплуатации.

Для коммуникаций, подающих теплоноситель повышенной температуры (до 450 градусов) и базового давления до 5 мПа применяют прокладочный материал из паронита. Для систем, транспортирующих пар с давлением до 0, 15 мПа, используют для уплотнения толстый (около 3-6 мм) асбестовый картон с плотной структурой и хорошей гибкостью.

Чтобы асбестовая прокладка служила дольше, ее предварительно покрывают графитовым составом, изготовленный на основе натуральной олифы.

Для того, чтобы асбестовая прокладка не «съедала» полезную площадь внутри трубы и не упиралась кромкой во внешние болты, ее внешний и внутренний диаметры должны быть на 2-3 миллиметра меньше, чем внешний и внутренний диаметр используемого фланца

Для корректности фланцевого соединения головки всех рабочих болтов размещают на одной стороне, внимательно следя за тем, чтобы концы болтов выступали из гаек не более чем на половину диаметра болта.

Свинчивание болтов и гаек осуществляют самым обыкновенным гаечным или разводным ключом. Разбирают конструкцию с помощью этих же самых инструментов, поочередно выкручивая гайки и болты. Если какая-то из деталей покрылась ржавчиной и не поддается удалению, ее выколачивают молотком.

При выбивании молотком проржавевших соединительных элементов под болт необходимо подставлять прочную деревянную подкладку, чтобы не нарушить целостность резьбы

Испортившуюся в процессе эксплуатации прокладку срубают при помощи зубила и ставят на ее место новую деталь. Во время демонтажных работ действуют очень аккуратно и внимательно, чтобы оставшаяся без крепежей деталь не упала на работника и не причинила ему вред.

Висновки і корисне відео по темі

Базовая инструкция по работе со стальными трубами для начинающих. Полезные советы и хитрости монтажа.

В ролике подробно показано, как правильно сварить стальные трубы в разных положениях. Секретами и принципами работы делятся профессиональные сварщики.

Различные способы соединения стальных труб: интересные нюансы и рекомендации для домашних мастеров.

Зная точно сортамент предлагаемых на рынке стальных труб, можно легко подобрать варианты изделий, идеально подходящие для формирования необходимой коммуникационной системы.

Хотите рассказать о том, как выбирали трубы из стальных сплавов для сооружения коммуникаций в собственном доме/квартире? Маєте в своєму розпорядженні інформацією, яка стане в нагоді відвідувачам сайту? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Сантехніка