Oceľové bezšvíkové rúry. Parametre, ktoré charakterizujú bezproblémový dizajn

Bezšvíková rúra je jedným z najdrahších druhov kovov. Je to kvôli zložitosti výroby. Výrobok je vysoko spoľahlivý a je vyrobený v úplnom súlade s normami. Bezšvové bezšvíkové rúry sa široko používajú v rafinácii ropy, chemickom priemysle, výrobe lietadiel a strojov, ako aj vo verejných službách.

Bezšvíkové rúry sú odolnejšie ako zvárané rúry, ale sú tiež drahšie.

Nevýhody a výhody bezšvíkových oceľových rúr

Rozsah oceľových rúr je veľmi rozsiahly, pretože absencia švíkov ovplyvňuje pevnostné vlastnosti výrobkov - stávajú sa takmer nezraniteľnými. Bezšvová konštrukcia sa vyznačuje nízkou lineárnou rozťažnosťou, ktorá je spôsobená vplyvom vysokých teplôt, odolnosti proti korózii a nebojí sa vysokých tlakov.

Stupeň tepelnej vodivosti závisí od materiálu výroby a spravidla je na dobrej úrovni. Oceľová bezšvíková rúra má vo vnútri dokonale hladký povrch, čo zvyšuje priepustnosť. V porovnaní so zváraným výrobkom je hladká konštrukcia oveľa lepšia z hľadiska pevnosti a odolnosti voči vonkajším vplyvom.

Medzi nedostatky tohto typu valcovania kovov možno zaznamenať nedostatočnú flexibilitu výrobkov s hrubými stenami, čo môže viesť k určitým ťažkostiam pri vykonávaní opráv a stavebných prác. Okrem toho výroba rúr vyžaduje drahé vybavenie a samotná technológia je veľmi zložitá. V kombinácii s vysokými nákladmi na materiály to vedie k zvýšeniu výrobných nákladov, takže v niektorých prípadoch je použitie takýchto výrobkov nepraktické.

Bezšvový dizajn: hlavné typy

Oceľové bezšvíkové rúry sú klasifikované podľa hrúbky steny. V prípade, že stena je väčšia ako priemer, sa bezšvová štruktúra nazýva zvlášť silná stena. Okrem toho sa rozlišujú najmä tenkostenné, tenkostenné a jednoducho hrubé steny.

Hrúbka steny jedného z druhov bezšvíkových rúr môže dosiahnuť 10% priemeru

Poznámka! Prvý typ je charakterizovaný hrúbkou steny najviac 2,5% priemeru, pre druhý od 2,5 do 5 percent, pre tretí od 5 do 10%.

Rozlišujú sa tiež ľahké, zosilnené a bežné štruktúry. Vystužené potrubia sa vyznačujú zvýšenou odolnosťou proti korózii a pľúca sa dobre ohýbajú. Najbežnejšou je bezšvová oceľová konštrukcia, je však možné vyrábať výrobky z rôznych zliatin a farebných kovov. Rúry sa líšia vo výrobných technikách. Na tomto základe sa rozlišujú výrobky valcované za studena a za tepla.

Rozsah použitia bezšvíkových výrobkov

Vďaka svojim vynikajúcim pevnostným vlastnostiam našla bezšvová rúrka uplatnenie vo veľkom počte odvetví ľudského života, ale hlavnou je inštalácia diaľnic na rôzne účely.V plynárenskom a ropnom priemysle sa tieto výrobky používajú na prepravu paliva.

Absencia zvaru a absolútne hladkého povrchu vo vnútri umožňuje použitie takýchto prvkov v potrubiach na zásobovanie pitnou vodou. Bezšvový dizajn umožňuje usporiadanie diaľnic, ktoré prepravujú agresívne látky a sú pod vysokým tlakom a zvýšenými teplotami.

Jadrový priemysel nie je bez takýchto rúr kompletný. Používajú sa napríklad pri stavbe lodí, automobilov, lietadiel, traktorov a strojov na riešenie problému prenosu rotácie hriadeľa. Pri stavbe uhoľných baní a ropných plošín je potrebná bezšvová dutá bezšvová štruktúra.

Odporúča sa používať v mimoriadne ťažkých prevádzkových podmienkach, keď obyčajný kov a zvar nemusia odolať. Monolitické výrobky sa tiež ocitli v obrannom priemysle.

Bezšvové rúry sú nevyhnutné pre diaľnice prevádzkované v ťažkých podmienkach, pod vysokým tlakom alebo teplotou.

Štandardizované požiadavky na veľkosť produktu

Požiadavky na výrobky deformované za studena sú stanovené v norme 8734 z roku 1975. Podľa tohto dokumentu môže byť bezšvová rúra vyrobená v nemeraných alebo meraných dĺžkach. V prvom variante je táto charakteristika v rozmedzí 4,5 - 9 metrov, v druhom - od jedného a pol do 11,5 m. Maximálne odchýlky nie sú väčšie ako 1 cm.

Po dohode so zákazníkom je možné vyrábať rúry s meranou dĺžkou od 4 do 9 metrov s konštantnou hodnotou medzných odchýlok. Výrobky viacerých meraných dĺžok sa vyrábajú vo veľkostiach od jeden a pol do 9 metrov.

Poznámka! Výrobky sa spravidla vyrábajú v súlade s hrúbkou steny a vonkajším priemerom, podľa požiadaviek zákazníka sa však môžete zamerať na ďalšie vlastnosti, napríklad na rozdiel a priemery alebo priemer steny a vnútorného priemeru.

Na požiadanie zákazníka môžu byť limitné odchýlky tiež kombinované. Napríklad priemer výrobku je vyrobený bežnou presnosťou a zväčšuje sa hrúbka steny.

Výrobcovia sú povinní zabezpečiť, aby ani rozdiel vo veľkosti, ani oválnosť potrubí nepresiahli limity prípustných odchýlok. Norma udáva aj hodnoty zakrivenia. V prípade výrobkov s prierezom do 8 milimetrov by nemala byť väčšia ako 3 mm, v rozmedzí 8 - 10 mm - viac ako 2 mm na 1 m dĺžky, viac ako 10 mm - viac ako jeden a pol milimetra.

Bezšvové výrobky na špeciálne účely

Existujú bezšvíkové rúry na špeciálne účely, ktoré sa vyrábajú v súlade s normou 9941 z roku 1981. Tento typ valcovania kovov sa vyznačuje tiež meranou, viacnásobnou a nemeranou dĺžkou. Hrúbka steny sa pohybuje od 0,3 do 24 mm, priemer - od 5 do 250 mm.

Bezšvíkové rúry sú k dispozícii v odmeraných a nemeraných dĺžkach podľa noriem

Možné zakrivenie konštrukcie sa určuje v závislosti od parametrov. Napríklad pre výrobky s prierezom väčším ako 5 mm a stenou od pol milimetra nesmie byť tento údaj väčší ako 1 milimeter na meter a pre priemer väčší ako 15 mm a hrúbku kovu menší ako 0,5 mm až do 2 mm.

Okraje kovu by mali byť bez chýb a orezané na 90 stupňov. Na žiadosť spotrebiteľa môžu byť na koncoch použité hrany pre zváranie. Toto je prípustné, ak je hrúbka kovu väčšia ako 5 mm. V tomto prípade musí materiál výroby spĺňať osobitné požiadavky. Napríklad chemické zloženie ocele je regulované štátnym štandardom 5632 a niektoré škodlivé nečistoty (síra) nemôžu prekročiť 0,02%.

Povrch potrubí by mal byť charakterizovaný neprítomnosťou západov slnka, škrupín a trhlín. Výnimkou sú výrobky, ktoré neboli vyčistené. Zároveň sú na nich povolené jednotlivé záchyty, malé zárezy alebo riziká, ale vplyv týchto defektov na priemer a stenu prvku je vylúčený.

Normy pre rúrky deformované za tepla

Za tepla zdeformované bezšvové výrobky musia úplne vyhovovať normám stanoveným v štátnej norme 8732 z roku 1978. Tento dokument obsahuje tabuľky s možnými veľkosťami produktu. Výrobky deformované za tepla s meranou / nemeranou dĺžkou sa vyrábajú od 4 do 12,5 metrov. V prípade viacerých dĺžok je povolená odchýlka, ktorá nepresahuje 5 milimetrov na rez.

Výroba rúr deformovaných za tepla sa vykonáva presne podľa GOST

Poznámka! Maximálna povolená odchýlka je +15 mm, ak je produkt väčší ako 6 m, +10 mm, ak je rúra kratšia ako táto dĺžka.

Pokiaľ ide o prvky deformované za studena, rozdiel a oválnosť by nemali viesť stenu a priemer za stanovené hranice. Zakrivenie rúrok závisí od hrúbky kovu (všetky hodnoty zodpovedajú jednému metru produktu). Ak je menší ako 20 mm, potom parameter nemôže byť vyšší ako 1,5 mm; ak 20 - 30 mm - do 2 mm. Pre rúry s väčšou hrúbkou steny je prípustné zakrivenie až 4 mm.

Kontrola kvality produktu

Bezšvové bezšvíkové rúry vysokej kvality bez problémov podliehajú sérii skúšok. Po kontrole výrobkov na prítomnosť povrchových defektov pomocou špeciálnych prístrojov sa zmeria priemer, oválnosť, dĺžka a zakrivenie.

Skúška ťahom sa vykonáva podľa dokumentu 10006-80. V tomto prípade sa stanoví relatívne zúženie a predĺženie rúrky po pretrhnutí, dočasný odpor materiálu a jeho medza klzu. Podľa požiadaviek normy 19040-81 sa bezšvové konštrukcie skúšajú ťahom pri zvýšených teplotách. V tomto prípade sa vlastnosti materiálu nastavia pri teplotách od 35 do 1200 stupňov.

Všetky prvky sa skúšajú aj hydraulickým tlakom. Regulačný dokument 17410 stanovuje podmienky pre ultrazvukové testovanie. Ak aspoň jeden indikátor nespĺňa normy, je potrebné vykonať opakované testy na dvojnásobnom počte vzoriek.

Tajomstvá výroby rúr

Zvážte proces výroby rúr valcovaných za tepla. Pozostáva z niekoľkých technologických krokov. Surovinami sú polotovary, ktoré sa dajú odlievať, kovať, valcovať alebo dokonca ingoty.

Ingot pre rúru je pevná tyč z ocele

Poznámka! Vybraný typ prvku ovplyvňuje triedu pevnosti a triedu hotových výrobkov.

V počiatočnej fáze polotovary idú do lisov alebo do mlynov, kde dochádza k formovaniu rukávu. Ďalej sa jeho priemer zväčšuje na požadovanú veľkosť. V rovnakom štádiu sa uskutoční vyrovnanie povrchu budúceho produktu. Potom potrubie vstúpi do valcovne za tepla. Posledným krokom je proces kalibrácie za studena. V prípade potreby sa na potrubie použije závit.

Vytváranie puzdra sa uskutočňuje na strojoch, ktoré pozostávajú z kužeľových alebo hríbovitých valcov s jednostrannou rotáciou. Sú umiestnené vo vertikálnej rovine a vyznačujú sa sklonom niekoľkých stupňov. V dôsledku rotačno-translačného pohybu je prierez obrobku, ktorý sa nachádza medzi osami, zmenšený a v axiálnej časti sa objaví malý otvor. Na zväčšenie priemeru je potrebný špeciálny tŕň.

Oprava parametrov výrobku počas výroby

Tŕň je inštalovaný medzi hriadeľmi a počas nasledujúcich priechodov je na ňom namontovaná kovová objímka. Štruktúrnym posunom sa dá zabrániť pomocou pevných valčekov a vodiacich líšt. Na nastavenie priemeru potrubia existujú rôzne automatické inštalácie. Ich práca sa vykonáva podľa tohto princípu: tŕň sa vkladá do kalibru tak, aby zostala medzera rovnajúca sa hrúbke steny budúceho produktu. Ďalej sa bezšvová štruktúra zvinuje a tŕň sa zakaždým rozmiestni v pravom uhle. Aby rúrka vnikla do tŕňa, je potrebné spustiť spodný valec zariadenia.Po obsadení požadovaného miesta polotovarom sa valec umiestni do svojej pôvodnej polohy.

Rúra tvarovaná za studena sa vyrába na báze za tepla valcovaného polotovaru, ktorého ohrev sa uskutočňuje na nízke teploty. Budúce potrubie prechádza procesom ťahania, počas ktorého je ťahané, je regulovaný priemer a zmenšuje sa hrúbka steny. Takéto prvky sa vyznačujú vysokou kvalitou povrchu. Potrubie získava antikorózne vlastnosti pozinkovaním. Tenká vrstva zinku podporuje vzhľad ochranného filmu na povrchu kovu, ktorý bráni jeho kontaktu s O₂ (kyslík) a jeho prienik hlboko do. Výrobky spracované týmto spôsobom nepotrebujú základný náter ani farbu.

Bezšvíkové rúry sú nevyhnutnými konštrukčnými prvkami prevádzkovanými v náročných a agresívnych podmienkach. Ich parametre sú oveľa lepšie ako pevnostné vlastnosti výrobkov so švom.