Tubo de aço sem costura. Parâmetros que caracterizam o design sem costura

O tubo sem costura é um dos tipos mais caros de metal. Isto é devido à complexidade de sua produção. O produto é altamente confiável e é fabricado em total conformidade com as normas. Tubos sem costura sem costura são amplamente utilizados em refino de petróleo, indústria química, construção de aeronaves e máquinas, bem como em serviços públicos.

Tubos sem costura são mais duráveis ​​que tubos soldados, mas também são mais caros.

Contras e prós de tubos de aço sem costura

O escopo dos tubos de aço é muito extenso, pois a ausência de costuras afeta as características de resistência dos produtos - eles se tornam quase invulneráveis. O projeto sem costura é caracterizado por baixa expansão linear, causada pela influência de altas temperaturas, resistência à corrosão e não tem medo de altas pressões.

O grau de condutividade térmica depende do material de fabricação e, como regra, está em um bom nível. O tubo de aço sem costura possui uma superfície perfeitamente lisa no interior, o que melhora a produtividade. Comparado a um produto soldado, o design sem costura é muito melhor em termos de força e resistência a influências externas.

Entre as deficiências desse tipo de laminação de metal, destaca-se a falta de flexibilidade de produtos de paredes espessas, o que pode levar a algumas dificuldades na execução de trabalhos de reparo e construção. Além disso, a produção de tubos requer equipamentos caros, e a própria tecnologia é muito complexa. Em combinação com o alto custo dos materiais, isso leva a um aumento no custo de produção; portanto, em alguns casos, é impraticável usar esses produtos.

Design sem costura: tipos principais

O tubo de aço sem costura é classificado de acordo com a espessura da parede. No caso em que a parede é maior que o diâmetro, a estrutura sem costura é chamada de paredes espessas. Além disso, destacam-se elementos especialmente de paredes finas, paredes finas e paredes simples.

A espessura da parede de um dos tipos de tubos sem costura pode atingir 10% do diâmetro

Nota! O primeiro tipo é caracterizado por uma espessura de parede não superior a 2,5% do diâmetro, para o segundo de 2,5 a 5%, e para o terceiro de 5 a 10%.

Estruturas leves, reforçadas e comuns também são distinguidas. As opções de tubo reforçado são caracterizadas por maior resistência à corrosão e os pulmões se prestam bem à flexão. O mais comum é uma estrutura de aço sem costura, mas é possível produzir produtos de várias ligas e metais não ferrosos. Os tubos variam nas técnicas de fabricação. Nesta base, distinguem-se os produtos laminados a frio e a quente.

Escopos de uso de produtos sem costura

Devido às excelentes características de resistência, o tubo sem costura encontrou sua aplicação em um grande número de setores da vida humana, mas o principal é a instalação de rodovias para diversos fins.Nas indústrias de gás e petróleo, esses produtos são usados ​​para transportar combustível.

A ausência de uma solda e uma superfície absolutamente lisa no interior permitem o uso de tais elementos em tubulações para o abastecimento de água potável. O design sem costura permite organizar estradas que transportam substâncias agressivas e estar sob altas pressões e temperaturas elevadas.

A indústria nuclear não está completa sem esses tubos. Eles são usados ​​em navios, carros, aeronaves, tratores e máquinas, por exemplo, para resolver o problema de transmissão da rotação do eixo. É necessária uma estrutura oca e sem costura na construção de minas de carvão e plataformas de petróleo.

É aconselhável usá-lo sob condições operacionais particularmente difíceis, quando o metal comum e a solda podem não suportar. Os produtos monolíticos também se encontravam na indústria de defesa.

Tubos sem costura são indispensáveis ​​para rodovias que operam em condições difíceis, sob alta pressão ou temperatura.

Requisitos padronizados de tamanho de produto

Os requisitos para produtos deformados a frio são estabelecidos na norma 8734 de 1975. De acordo com este documento, um tubo sem costura pode ser produzido em comprimentos não medidos ou medidos. Na primeira variante, essa característica está dentro dos limites de 4,5 a 9 metros, no segundo - de um ano e meio a 11,5 m. Os desvios máximos não são maiores que 1 cm.

De acordo com o cliente, tubos de comprimento medido podem ser produzidos de 4 a nove metros com um valor constante de desvios-limite. Produtos de vários comprimentos medidos são produzidos em tamanhos de um a meio a 9 m.

Nota! Normalmente, os produtos são fabricados de acordo com a espessura da parede e o diâmetro externo; no entanto, de acordo com os requisitos do cliente, você pode se concentrar em outras características, por exemplo, diferença e diâmetros ou diâmetro da parede e interno.

A pedido do cliente, os desvios-limite também podem ser combinados. Por exemplo, o diâmetro do produto é fabricado com precisão comum e a espessura da parede é aumentada.

Os fabricantes são obrigados a garantir que nem a diferença de tamanho nem a ovalidade dos tubos ultrapassem os limites dos desvios permitidos. O padrão também fornece valores de curvatura. Para produtos com seção transversal de até 8 milímetros, não deve ser superior a 3 mm, dentro de 8-10 mm - mais de 2 mm por 1 m de comprimento, mais de 10 mm - mais de um e meio milímetros.

Produtos sem costura para fins especiais

Existem tubos sem costura para fins especiais, produzidos de acordo com a norma 9941 de 1981. Esse tipo de laminação de metal também é caracterizado pelo comprimento medido, múltiplo e não medido. A espessura da parede varia de 0,3 a 24 mm, diâmetro - de 5 a 250 mm.

Tubos sem costura estão disponíveis em comprimento medido e não medido, de acordo com as normas

A possível curvatura da estrutura é determinada dependendo dos parâmetros. Por exemplo, para produtos com uma seção transversal superior a 5 mm e uma parede de meio milímetro, esse número não pode ser superior a 1 milímetro por metro, e para um diâmetro superior a 15 mm e uma espessura de metal inferior a 0,5 mm, até 2 mm.

As bordas do metal devem estar livres de defeitos e cortadas a 90 graus. A pedido do consumidor nas extremidades podem ser aplicados chanfros para soldagem. Isso é permitido quando a espessura do metal é superior a 5 mm. Nesse caso, o material de fabricação deve atender a requisitos especiais. Por exemplo, a composição química do aço é regulada pelo padrão estadual 5632 e algumas das impurezas prejudiciais (enxofre) não podem exceder 0,02%.

A superfície dos tubos deve ser caracterizada pela ausência de pôr do sol, conchas e rachaduras. A exceção são os produtos que não foram limpos. Ao mesmo tempo, capturas únicas, pequenos amassados ​​ou riscos são permitidos, mas a influência desses defeitos no diâmetro e na parede do elemento é excluída.

Normas para tubos deformados a quente

Os produtos sem costura deformados a quente devem cumprir totalmente os padrões estipulados na norma estadual 8732 de 1978. Este documento contém tabelas com possíveis tamanhos de produtos. Os produtos deformados a quente com comprimento medido / não medido são fabricados de 4 a 12,5 metros. No caso de comprimentos múltiplos, é possível um abatimento que não exceda 5 milímetros por corte.

A produção de tubos deformados a quente é realizada em estrita conformidade com GOST

Nota! O desvio máximo permitido é de +15 mm se o produto for superior a 6 m, + 10 mm se o tubo for menor que esse comprimento.

Quanto aos elementos deformados a frio, a diferença e a ovalização não devem levar a parede e o diâmetro além dos limites especificados. A curvatura dos tubos depende da espessura do metal (todos os valores correspondem a um metro do produto). Se for menor que 20 mm, o parâmetro não poderá ser maior que 1,5 mm; se 20-30 mm - até 2 mm. Para tubos com uma espessura de parede maior, é permitida uma curvatura de até 4 mm.

Verificação da qualidade do produto

Tubos sem costura sem costura de alta qualidade sem falhas passam por uma série de testes. Após verificar os produtos quanto à ausência de defeitos na superfície com a ajuda de instrumentos especiais, medem-se o diâmetro, a ovalização, o comprimento e a curvatura.

Um teste de tração é realizado de acordo com o documento 10006-80. Neste caso, o estreitamento e alongamento relativo do tubo após a ruptura, a resistência temporária do material e sua resistência ao escoamento são determinados. De acordo com os requisitos da norma 19040-81, as estruturas sem costura são testadas com tração a temperaturas elevadas. Nesse caso, as características do material são definidas em temperaturas de 35 a 1200 graus.

Além disso, todos os elementos são testados por pressão hidráulica. O documento regulamentar 17410 estipula as condições para testes ultrassônicos. Se pelo menos um indicador não atender aos padrões, é necessário realizar testes repetidos com o dobro do número de amostras.

Os segredos da produção de tubos

Considere o processo de fabricação de tubos laminados a quente. Consiste em várias etapas tecnológicas. As matérias-primas são tarugos, que podem ser continuamente fundidos, forjados, laminados ou mesmo lingotes.

O lingote para o tubo é uma barra de aço sólida

Nota! O tipo de elemento selecionado afeta a classe de resistência e a classe de produtos acabados.

No estágio inicial, os espaços em branco vão para prensas ou moinhos, onde ocorre a formação da manga. Além disso, seu diâmetro aumenta para o tamanho necessário. No mesmo estágio, ocorre o nivelamento da superfície do produto futuro. Em seguida, o tubo entra no laminador a quente. A etapa final é um processo de calibração a frio. Se necessário, uma rosca é aplicada ao tubo.

A formação da luva é realizada em máquinas que consistem em rolos em forma de cone ou cogumelo com rotação unilateral. Eles estão localizados em um plano vertical e são caracterizados por uma inclinação de vários graus. Devido ao movimento rotacional-translacional, a seção transversal da peça de trabalho localizada entre os eixos é reduzida e um pequeno orifício aparece na peça axial. Para aumentar o diâmetro, é necessário um mandril especial.

Correção de parâmetros do produto durante a fabricação

O mandril é instalado entre os eixos e uma luva de metal é montada nele durante as próximas passagens. O deslocamento estrutural pode ser evitado com rolos e guias de régua fixos. Para ajustar o diâmetro do tubo, existem várias instalações automáticas. Seu trabalho é realizado de acordo com este princípio: o mandril é inserido no calibre para que permaneça um espaço igual à espessura da parede do produto futuro. Além disso, a estrutura perfeita é rolada e o mandril é implantado sempre em ângulo reto. Para que o tubo entre no mandril, é necessário abaixar o rolo inferior da instalação.Depois de ocupar o local desejado com o espaço em branco, o rolo é colocado em sua posição original.

Um tubo deformado a frio é fabricado com base em tarugos laminados a quente, cujo aquecimento é realizado a baixas temperaturas. O tubo futuro passa por um processo de trefilação, durante o qual é trefilado, o diâmetro é regulado e a espessura da parede diminui. Tais elementos são diferenciados pela alta qualidade da superfície. O tubo adquire propriedades anticorrosivas por galvanização. Uma fina camada de zinco promove o aparecimento de uma película protetora na superfície do metal, o que impede seu contato com O₂ (oxigênio) e sua penetração profunda. Os produtos processados ​​dessa maneira não precisam de uma cartilha ou tinta.

Tubos sem costura são elementos estruturais indispensáveis ​​operados em condições difíceis e agressivas. Seus parâmetros são muito superiores às características de resistência dos produtos com costura.