Толстостенные стальные трубы: размер, сортамент, таблица

Выбор труб, наиболее подходящих для каждого трубопровода, производят исходя из потребного диаметра и условий, в которых они будут эксплуатироваться. При высоком давлении в агрессивной среде и под угрозой механических повреждений наиболее целесообразным будет использование толстостенных металлических труб.

Труба толстостенная: сортамент

Толстостенной считается изделие с толщиной стенки не менее 6 мм. Они изготавливаются из стали горячекатанным или холоднокатанным способом. Характерной особенностью данного вида металлопроката является отсутствие швов. Это значительно повышает прочность изделия при давлении, превышающем расчётное.

В зависимости от формы сечения делятся на следующие виды:

  1. Круглые. Предназначены для транспортировки агрессивных сред под высоким давлением.
  2. Овальные. Применяются в технологическом цикле, в котором необходимо быстрое охлаждение жидкости.
  3. Квадратные или прямоугольные (так называемый профиль).

При изготовлении этого вида продукции используют различные марки сталей, в том числе легированные и нержавеющие. Чем сложнее условия, в которых будет применяться толстостенная труба, тем более высокие требования применяют к исходному материалу.

Размеры

Труба цельнотянутая бесшовная размеры согласно ГОСТу имеет:

  • Толщина стенки от 6 до 108 мм;
  • Длина от 1,5 м до 10 м;
  • Наружный диаметр достигает величины 530 мм.

По отношению диаметра к толщине стенки выделяются:

  • особо толстостенные (толщина стенки в мм превышает диаметр на 10%);

Труба стальная толстостенная размеры:

  • Толщина стенки от 6 до 108 мм;
  • Длина от 0,5 м до 12 м.

По отношению наружного диаметра к толщине стенки продукция делится на категории Б, В, Е и Д, каждая из которых характеризуется также особыми условиями при изготовлении и проверке на прочность и плотность. Трубы толстостенные бесшовные размеры имеют согласно техническим условиям. Их можно уточнить по таблице соответствующих ГОСТов.

Способ изготовления

Изготовление видов продукции, предусмотренной сортаментом, выполняется из цельной металлической заготовки двумя способами:

  1. Горячим деформированием: заготовка подвергается термической обработке и подаётся на пресс, где формируется пустотелый цилиндр. После охлаждения цилиндр подвергается вальцовке и калибровке. Отжиг не производится.
  2. Холодное деформирование предусматривает предварительный отжиг заготовки. После отжига следует одинарная или двойная термообработка. Также изделие подвергается вальцовке и химической обработке.

Применение

Благодаря заложенной в толстостенные трубы прочности и способности противостоять воздействию агрессивных химических элементов, они находят применение в самых различных отраслях народного хозяйства. Основными потребителями такого вида изделий являются предприятия, технологический цикл которых предусматривает работу в условиях низких температур, высоких давлений и агрессивных сред.

Промышленность: нефтедобыча, химическая отрасль, судостроение

Бурение нефтяных скважин на большой глубине требует обсадочного материала повышенной надёжности. Бесшовные стальные трубы служат основным компонентом и обеспечивают непрерывную работу даже при сдвиге грунта.

Для безопасной транспортировки токсичных компонентов, выполнения работ по технологии, в которую включены работы под давлением, работ, исключающих утечку газа или жидкости, незаменимыми являются бесшовные толстостенные трубы.

Толстостенные трубы являются основным элементом в конструкции, отводящей пар от котлов к турбинам, вырабатывающим электроэнергию на дизель-электроходах. Помимо этого, их используют при обслуживании реакторов, установленных на атомных силовых установках, задействуют для охлаждения активных зон.

Подземные инженерные коммуникации

Использование стали стандартных марок при изготовлении толстостенных трубных изделий обосновано при прокладке подземных инженерных коммуникаций в коммунальном хозяйстве. При определённых условиях — опасность смещения грунта, невозможность отвести грунтовые или сточные воды, труднодоступность устроенной магистрали — целесообразно использование труб с толстой стенкой, изготовленных из обычной углеродистой стали. Физико-механические свойства таких изделий позволяют эксплуатировать трубопровод длительное время, а использование более дешёвого сырья при их производстве оптимизирует экономическую составляющую.

Несмотря на всё большее распространение новых видов исходного сырья, таких как пластмасса, различные виды керамики, композитные материалы, трубный прокат занимает одно из ведущих мест по продажам. Хорошо зарекомендовавшая себя за долгое время применения, простая в монтаже, имеющая отработанную технологическую схему производства эта продукция остаётся востребованной в самых разных отраслях народного хозяйства.

Здравствуйте, уважаемый читатель! Как понятно из названия, труба бесшовная толстостенная представляет собой цельное изделие без сварных и других типов соединений. Это придает металлопрокату особую прочность, чем он и снискал свою популярность. Рассмотрим особенности этого вида труб, область их применения, как правильно выбирать.

Основные характеристики

Данный тип трубного проката способен переносить большое давление транспортируемой среды, а усиленные параметры толщины стенок, высокое качество применяемых сплавов позволяют использовать его на самых ответственных трубопроводах, в сложных узлах машин и судов.

Производятся изделия из углеродистой, легированной или низколегированной стали.

Отнесение трубы к классу толстостенных определяют по соотношению внешнего сечения и толщины стенки. Коэффициент от 6 до 12,5 является признаком принадлежности проката к этому классу. Показатель меньше шести свидетельствует об особо толстостенной продукции.

Нормируемыми параметрами для стальных цельнотянутых труб являются:

  • Диаметр наружный.
  • Толщина стенок.
  • Длина.

При выборе продукта важное значение имеет метод изготовления.

Классификация и виды

Бесшовные толстостенные трубы делятся на два вида: горячей и холодной прокатки.

По характеристикам и методам изготовления их подразделяют на 4 категории:

  • «Б» – производятся из нормируемой по химическому составу стали с минимальной степенью окисления.
  • «В» – с применением термообработки.
  • «Е» – без проведения закалки.
  • «Д» – с прохождением гидравлических испытаний.

Разница между горячей и холодной прокаткой

Основное различие – температура рабочего процесса. При горячем способе металл легче поддается обработке, однако качество поверхности и геометрическая точность произведенного продукта будут не самого высшего уровня.

Холодная катанка позволяет получить гладкую, ровную поверхность, выдержать заданные параметры точности. Изделия отличают более высокая прочность и качество. Но стоимость их будет выше.

Область применения

Высокая прочность и малый удельный вес стальных бесшовных труб делают их востребованными во многих хозяйственных отраслях. При возведении магистралей, предназначенных для перемещения газов и жидкостей под сильным давлением, в большинстве своем применяют отводы без продольных швов.

Добыча нефти и газа

В газо- и нефтедобывающих сферах толстые трубы применяют при транспортировки газовых и жидкостных сред на длительные расстояния, а также при бурении. На большой глубине проходки возрастают риски повышенного давления грунта, сдвигов пород, что требует использования особо прочной обсадной конструкции. Бесшовные каналы с надежными стенками, изготовленные из качественных сплавов, обеспечат безаварийное функционирование бурового оборудования.

Обустройство гидравлических систем

Гидравлические системы присутствуют во многих грузоподъемных установках, важных узлах автомобилей, используются в промышленности и строительстве. Их работу отличают предельная температура и большая напорная сила. Толстостенные трубы из стали, обладающие большим запасом прочности, успешно выдерживают эти условия.

Химическая промышленность

В химической индустрии находят использование трубы как с толстыми, так и тонкими стенками. Прочные толстостенные применяют для транспортировки газов и токсичных веществ, там, где существует высокое давление. Тонкостенные трубки активно используют в лабораториях и врачебных инструментах.

Производство энергии

Для энергетических установок характерны постоянное изменение внутреннего избыточного давления и высокие температуры окружающей среды. В этих экстремальных условиях эксплуатации оптимально подходит применение толстостенного бесшовного трубопровода.

Судостроение и самолетостроение

В данных отраслях одна из главных задач конструкторов минимизировать вес основного продукта. Для этого применяются материалы, которые должны быть надежными в эксплуатации и обладать небольшой массой. Высочайшие показатели прочности на разрыв и легкий вес бесшовной трубы полностью отвечают данным требованиям авиа- и судостроителей, поэтому продукция находит у них широкое применение

Плюсы и минусы

Цельнотянутые трубы, изготавливаемые методом холодной прокатки, отличаются большей прочностью и лучшим качеством изготовления, чем сортамент горячей катанки.

Обработанные цинкованием и хромированием, они прекрасно противостоят коррозии.

Толстые стенки позволяют использовать их в сложных условиях эксплуатации.

Недостаток, по мнению экспертов, один – высокая, почти в два раза больше, чем у горячедеформированных аналогов, цена за тонну.

Отсутствие шва плюс или минус

Бесшовные трубы более надёжны в сравнении с электросварными. Однако они значительно дороже.

Шовные изделия могут изготавливаться большего диаметра и большей длиной, чем бесшовные. Номенклатура их диаметров и сечений существенно шире.

Оба вида востребованы в своих нишах. Электросварные вполне оправдали себя для водо- и теплоснабжения, прежде всего с экономической точки зрения. Бесшовный прокат используют там, где существует высокое давление и нужна большая прочность.

Стандарты и нормативные документы

Производство бесшовных толстостенных труб осуществляется в соответствии с требованиями государственных стандартов и других нормативных документов. Нормируются:

  • Типоразмеры.
  • Масса.
  • Предельные отклонения.
  • Способы изготовления.
  • Структура химического состава сплавов.

Госты

Для изготовления БТ используют два основных ГОСТа.

ГОСТ 8732-78 регламентирует сортамент горячекатаных труб, ГОСТ 8734-75 распространяет свое действие на холоднокатаные изделия.

Для выпуска трубного проката специального назначения (например, для ПАО «Газпром») применяют другие госты или технические условия.

С 2019 по 2019 годы действовал общенациональный стандарт ГОСТ Р 53383-2009, замененный впоследствии ГОСТом 32528-2013.

Вес и допустимые отклонения

Точное определение массы изделий необходимо для расчета нагрузок в конструкциях, выбора подходящей грузоподъемной техники для транспортировки продукции.

Вес вычисляют на единицу длины трубы. Он зависит от внешнего диаметра и толщины стенок. В таблицах соответствующих ГОСТов указаны нормативные значения массы проката для каждого типоразмера.

Нормируемые отклонения по весу не существуют, но при отклонениях в размерах, массу рассчитывают по средней арифметической сумме минусового и плюсового допуска, указанных в соответствующих таблицах ГОСТов.

Размеры

Диаметры горячекатаной трубной продукции по ГОСТу 2019 78 исчисляются в диапазоне от 2 до 55 сантиметров. Толщина стенок – от 25 мм до 75 мм. Нарезаются трубы длиной от 4 до 12,5 метров.

Холоднокатаные изделия по ГОСТу 8734-75 представлены несколько меньшими диаметрами: от 5 до 250 мм. Толщина стенок составляет от 0,3 до 24 мм.

Мерная и немерная длина проката допускается от 4м до 12,5м.

Формула расчета массы

В госстандартах представлена формула расчета теоретической массы одного метра изделия в килограммах.

М=0,02466 х S (D — S),

в которой:

  • D – внешнее сечение в мм.
  • S – толщина стенки (мм).
  • М – масса.

Величина плотности стали принята для расчетов 7,850 г/см3.

Методы и технологии изготовления

Бесшовные трубы из черных металлов производят одним из двух способов:

  • Горячей прокаткой.
  • Холодной деформацией.

Процесс происходит в промышленных условиях на трубопрокатных агрегатах. Основой служит металлическая заготовка цилиндрической формы, которая разогревается до момента кристаллизации стали и приобретения ею необходимой степени пластичности. Далее на прошивочном станке оправкой в ней прошивают сквозное отверстие и получают пустотелую трубную заготовку.

Горячедеформированная

Затем заготовка при высокой температуре раскатывается на прокатном стане, где с помощью вальцовки из неё получают трубу нужного диаметра с требуемой толщиной стенки.

Изделие охлаждают водой.

При помощи вальцовки производят окончательную калибровку.

Завершают процесс нарезкой стандартных отрезков согласно нормативам ГОСТа, а также с учетом требования заказчика.

Весь процесс производства тщательно контролируется. Дефектная продукция подлежит переплавке. Изготовленные изделия проходят испытания по установленной методике.

Холоднодеформированная

Процесс изготовления холоднодеформированной трубы на первом этапе схож с производством горячекатаной. Но здесь процедуру охлаждения осуществляют сразу после изготовления заготовки на прошивочном станке. При этом для холодной катанки используют горячекатаные изделия несколько большего диаметра – так называемый «подкат».

Процесс холодного деформирования производят либо прокаткой (вытягиванием заготовки на прокатном стане до получения нужных диаметра и толщины стенки), либо волочением заготовки через отверстие меньшего сечения (волочильное кольцо). Второй способ занимает большее время, так как протягивание производится в несколько циклов через постепенно уменьшающееся в сечении кольцо.

В ходе изготовления холоднокатаную трубу подвергают отжигу, чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики.

Где купить

Покупать продукцию лучше у зарекомендовавших себя производителей.

Лидером в России по объему выпускаемой трубной продукции является ТМК (Трубная Металлургическая Компания). В компании насчитывается 28 предприятий с ежегодным объемом около 4 млн. тонн изделий.

ОМК (Объединенная Металлургическая компания), занимающая второе место в рейтинге производителей, специализируется на выпуске труб большого диаметра.

Около 17 % трубной продукции в России приходится на долю ЧТПЗ – объединение металлургических предприятий во главе с Челябинским трубопрокатным заводом. Выпускает и реализует практически все виды бесшовных труб, в т. ч. нержавеющих.

Широкий ассортимент бесшовных труб производится на предприятиях компаний «Северсталь», «Уральский Трубный Завод», на Волжском и Синарском трубных заводах.

Все указанные предприятия продают свою продукцию как напрямую, так и через своих дилеров.

Цена труб горячекатаных начинается от 31,5 тысячи рублей за тонну, холоднокатаных – от 45 тысяч.

Краткий обзор самых востребованных марок

Наибольшим спросом пользуется продукция, изготовленная из стали марки 20. Она относится к группе высокотехнологичных сплавов, хорошо поддается обработке и штамповке. Сварка не требует первоначального разогрева, швы получаются прочными.

При производстве трубного металлопроката широко применяется марка 09Г2С. Обладает высокой механической прочностью, легкой свариваемостью, устойчивостью к низким температурам.

Около 70 процентов нержавеющей продукции приходится на бесшовные трубы, изготовленные из сплава марки 10Х17Н13М2Т. Входящие в его состав никель, титан, хром, молибден обеспечивают прокату антикоррозионные свойства, пластичность и прочность. Изделия из этой марки востребованы в медицинских учреждениях, на предприятиях химической и пищевой промышленности.

Особенности монтажа труб и их соединений

Конструкции толстостенных труб позволяют легко осуществлять нарезку резьбы на их торцах для последующего соединения. Процесс облегчает отсутствие сварного шва и достаточная толщина стенок.

Сварочные соединения требуют предварительной подготовки торца. Следует зачистить кромку, удалить загрязнения, снять фаску. Вначале места соединения прихватывают в двух-трех точках с противоположных сторон. Сварной шов делают в несколько слоев, в зависимости от толщины стенок. Надежность соединения обязательно проверяют пробным пуском рабочей среды.

Заключение

Мы рассмотрели основные особенности бесшовных труб и области их применения. Надеемся, что информация оказалась для вас полезной. Желаем успехов в благоустройстве жилища, подписывайтесь на наши статьи, делитесь опытом в соцсетях.

Adblock
detector