Стоманена безшевна тръба. Параметри, характеризиращи безпроблемен дизайн

Безшевната тръба е един от най-скъпите видове метал. Това се дължи на сложността на неговото производство. Продуктът е високо надежден и се произвежда в пълно съответствие със стандартите. Безшевните безшевни тръби се използват широко в рафинирането на нефт, химическата промишленост, самолетостроенето и машиностроенето, както и в комуналните услуги.

Безшевните тръби са по-трайни от заварените тръби, но също така са и по-скъпи.

Минуси и плюсове на безшевни стоманени тръби

Обхватът на стоманените тръби е много обширен, тъй като отсъствието на шевове влияе върху якостните характеристики на продуктите - те стават почти неуязвими. Безшевната конструкция се характеризира с ниско линейно разширение, което се причинява от влиянието на високи температури, устойчивост на корозия и не се страхува от високи налягания.

Степента на топлопроводимост зависи от материала на производство и като правило е на добро ниво. Безшевната стоманена тръба има идеално гладка повърхност вътре, което подобрява пропускателната способност. В сравнение със заварен продукт, безшевният дизайн е много по-добър по отношение на здравина и устойчивост на външни влияния.

Сред недостатъците на този вид метално валцуване може да се отбележи липсата на гъвкавост на дебелостенните изделия, което може да доведе до определени трудности при извършване на ремонтни и строителни работи. Освен това производството на тръби изисква скъпо оборудване, а самата технология е много сложна. В комбинация с високата цена на материалите това води до увеличаване на производствените разходи, така че в някои случаи е непрактично използването на такива продукти.

Безшевен дизайн: основни типове

Безшевната стоманена тръба се класифицира според дебелината на стената. В случай, че стената е по-голяма от диаметъра, безшевната конструкция се нарича особено дебелостенна. В допълнение се отличават особено тънкостенните, тънкостенните и просто дебелостенните елементи.

Дебелината на стената на един от видовете безшевни тръби може да достигне 10% от диаметъра

Забележка! Първият тип се характеризира с дебелина на стената не повече от 2,5% от диаметъра, за втория - от 2,5 до пет процента, за трети - от 5 до 10%.

Отличават се и леки, подсилени и обикновени конструкции. Опциите за подсилени тръби се характеризират с повишена устойчивост на корозия и белите дробове се поддават добре на огъване. Най-разпространената е безшевна стоманена конструкция, но е възможно да се произвеждат продукти от различни сплави и цветни метали. Тръбите се различават в производствените техники. На тази основа се разграничават студено и горещо валцувани продукти.

Обхват на използване на безшевни продукти

Благодарение на отличните якостни характеристики, безшевната тръба намери своето приложение в голям брой сектори от човешкия живот, но основният от тях е инсталирането на магистрали за различни цели.В газовата и петролната промишленост такива продукти се използват за транспортиране на гориво.

Липсата на заварка и абсолютно гладка повърхност позволява използването на такива елементи в тръбопроводи за подаване на питейна вода. Безпроблемният дизайн позволява да се организират магистрали, транспортиращи агресивни вещества и да са под високо налягане и повишени температури.

Ядрената индустрия не е пълна без такива тръби. Използват се например в кораб, автомобил, самолет, трактор и машиностроене, за да решат проблема с предаване на въртене на вала. Необходима е безшевна куха, безшевна конструкция при изграждането на въглищни мини и нефтени платформи.

Препоръчително е да го използвате при особено трудни условия на работа, когато обикновеният метал и заварката може да не издържат. Монолитните продукти се оказват и в отбранителната промишленост.

Безшевните тръби са незаменими за магистрали, работещи в трудни условия, при високо налягане или температура.

Стандартизирани изисквания за размер на продукта

Изискванията за студено деформирани продукти са изложени в стандарт 8734 от 1975 г. Според този документ, безшевна тръба може да бъде произведена в неизмерими или измерени дължини. В първия вариант тази характеристика е в границите от 4,5–9 метра, във втория - от един и половина до 11,5 м. Максималните отклонения не са повече от 1 cm.

По споразумение с клиента тръбите с измерена дължина могат да бъдат произведени от 4 до девет метра с постоянна стойност на гранични отклонения. Продукти с множество измерени дължини се произвеждат в размери от един и половина до 9 m.

Забележка! Обикновено продуктите се изработват в съответствие с дебелината на стената и външния диаметър, но според изискванията на клиента можете да се съсредоточите върху други характеристики, например разлика и диаметър, или диаметър на стената и вътрешен диаметър.

По желание на клиента ограниченията за отклонения също могат да бъдат комбинирани. Например диаметърът на продукта се прави с обикновена точност, а дебелината на стената се увеличава.

Производителите са длъжни да гарантират, че нито разликата в размера, нито овалността на тръбите не надхвърлят границите на допустимите отклонения. Стандартът също така дава стойности на кривината. За продукти със сечение до 8 милиметра не трябва да е повече от 3 мм, в рамките на 8-10 мм - повече от 2 мм на 1 м дължина, повече от 10 мм - повече от един милион и половина.

Безшевни продукти за специални цели

Има безшевни тръби за специални цели, които се произвеждат в съответствие със стандарта 9941 от 1981 г. Този вид метално валцоване се характеризира също с измерена, многократна и неизмерима дължина. Дебелината на стената варира от 0,3 до 24 мм, диаметър - от 5 до 250 мм.

Безшевните тръби се предлагат в измерена и неизмерима дължина според стандартите

Възможна кривина на конструкцията се определя в зависимост от параметрите. Например, за продукти с напречно сечение по-високо от 5 mm и стена от половин милиметър, тази цифра може да бъде не повече от 1 милиметър на метър, а при диаметър повече от 15 mm и дебелина на метала по-малка от 0,5 mm, до 2 mm.

Краищата на метала трябва да бъдат без дефекти и подрязани до 90 градуса. По желание на потребителя в краищата могат да се прилагат фаски за заваряване. Това е допустимо, когато дебелината на метала е повече от 5 мм. В този случай материалът на производство трябва да отговаря на специални изисквания. Например химичният състав на стоманата се регулира от държавен стандарт 5632 и някои от вредните примеси (сяра) не могат да надвишават 0,02%.

Повърхността на тръбите трябва да се характеризира с липсата на залези, черупки и пукнатини. Изключение правят продукти, които не са почистени. В същото време върху тях са разрешени единични улавяния, малки вдлъбнатини или рискове, но влиянието на тези дефекти върху диаметъра и стената на елемента е изключено.

Стандарти за горещо деформирани тръби

Горещо деформираните безшевни продукти трябва да отговарят напълно на стандартите, определени в държавен стандарт 8732 от 1978 г. Този документ съдържа таблици с възможни размери на продукта. Изделията с гореща деформация с измерена / ненамерена дължина се правят от 4 до 12,5 метра. В случай на множество дължини е възможно допустимо отклонение, което не надвишава 5 милиметра на разрез.

Производството на горещо деформирани тръби се извършва в строго съответствие с GOST

Забележка! Максималното допустимо отклонение е +15 mm, ако продуктът е повече от 6 m, +10 mm, ако тръбата е по-къса от тази дължина.

Що се отнася до студено деформираните елементи, разликата и овалността не трябва да водят стената и диаметъра извън определените граници. Кривината на тръбите зависи от дебелината на метала (всички стойности съответстват на един метър от продукта). Ако е по-малък от 20 mm, параметърът не може да бъде по-висок от 1,5 mm; ако 20-30 мм - до 2 мм. За тръби с по-голяма дебелина на стената е допустимо изкривяване до 4 мм.

Проверка на качеството на продукта

Безшевните безшевни тръби с високо качество безпроблемно преминават серия от тестове. След проверка на продуктите за отсъствие на повърхностни дефекти с помощта на специални инструменти се измерва диаметърът, овалността, дължината и кривината.

Изпитване на опън се провежда съгласно документ 10006-80. В този случай се определят относителното стесняване и удължаване на тръбата след разрушаване, временното съпротивление на материала и неговата якост на добив. Съгласно изискванията на стандарт 19040-81, безшевните конструкции са изпитани на опън при повишени температури. В този случай характеристиките на материала се задават при температури от 35 до 1200 градуса.

Също така всички елементи се тестват чрез хидравлично налягане. Нормативен документ 17410 определя условията за ултразвуково изследване. Ако поне един индикатор не отговаря на стандартите, е необходимо да се проведат повторни тестове на два пъти повече от броя на пробите.

Тайните на производството на тръби

Обмислете процеса на производство на горещовалцувани тръби. Състои се от няколко технологични стъпки. Суровините са заготовки, които могат да бъдат непрекъснато отливани, ковани, валцувани или дори блокове.

Блокът за тръбата е плътна стомана

Забележка! Избраният тип елемент влияе върху класа на здравина и класа на готовите продукти.

В началния етап заготовките преминават към преси или мелници, където се случва образуването на втулката. Освен това диаметърът му се увеличава до необходимия размер. На същия етап се извършва повърхностното изравняване на бъдещия продукт. Тогава тръбата навлиза в горещата валцова мелница. Последната стъпка е студен процес на калибриране. Ако е необходимо, към тръбата се полага конец.

Образуването на втулката се извършва на машини, които се състоят от конусни или гъбовидни ролки с едностранно въртене. Те са разположени във вертикална равнина и се характеризират с наклон от няколко градуса. Поради ротационно-транслационното движение напречното сечение на детайла, разположен между осите, се намалява и в аксиалната част се появява малък отвор. За да увеличите диаметъра, е необходим специален дорник.

Корекция на параметрите на продукта по време на производството

Дорникът е монтиран между валовете и по време на следващите проходи върху него е монтиран метален втулка. Структурното изместване може да се избегне с неподвижни ролки и направляващи водачи. За да регулирате диаметъра на тръбата, има различни автоматични инсталации. Работата им се извършва по този принцип: дорника се вкарва в калибър, така че да остане празнина, равна на дебелината на стената на бъдещия продукт. Освен това безшевната конструкция се навива и дорникът се разгъва под прав ъгъл всеки път. За да влезе тръбата в дорника, е необходимо да се спусне долната ролка на инсталацията.След като заеме желаното място с заготовката, ролката се поставя в първоначалното си положение.

На основата на горещо валцувана заготовка се прави студено деформирана тръба, нагряването на която се извършва до ниски температури. Бъдещата тръба преминава през процес на изтегляне, по време на който се изтегля, диаметърът се регулира и дебелината на стената намалява. Такива елементи се отличават с високо качество на повърхността. Тръбата придобива антикорозионни свойства чрез поцинковане. Тънък слой цинк насърчава появата на защитен филм върху повърхността на метала, което предотвратява контакта му с О₂ (кислород) и проникването му дълбоко в. Продуктите, обработени по този начин, не се нуждаят от грунд или боя.

Безшевните тръби са незаменими структурни елементи, работещи в трудни и агресивни условия. Техните параметри са много по-добри от якостните характеристики на продуктите с шев.