Бесшовные толстостенные трубы - особенности и применение
04 марта 2024г
Промышленные, гражданские объекты повышенной ответственности оснащают толстостенным трубопрокатом со сплошной поверхностью, без сварных стыков. Трубы соединяют в единую систему при помощи резьбы или сварки. Процесс сваривания требует предварительной подготовки торцов и многослойной накладки швов.
Основные характеристики
Труба стальная толстостенная изготавливается с применением двух основных методов.
- Горячая деформация. Стальную заготовку в виде цилиндра нагревают до температур, близких к состоянию рекристаллизации, доводят до пластичного состояния с последующим формированием сквозного отверстия. Затем путём горячей прокатки и вальцовки трубе придают заданные диаметр и толщину стенки.
- Холодная прокатка. Горячедеформированная штанга после прошивки подвергается деформированию при помощи волочения или проката без воздействия высоких температур до получения заданных размерных параметров. Структура улучшается посредством отжига, который избавляет от избыточных внутренних напряжений.
Технология изготовления определяет вид и основные характеристики бесшовного толстостенного трубного проката:
- способность выдерживать высокие внутренние (давление рабочей среды) и внешние нагрузки;
- устойчивость к перепадам температур, транспортируемым составам;
- признак толстостенности, определяемый как соотношение диаметра сечения к толщине стенки, равный для толстостенных металлоизделий от 6 до 12.5;
- значительный запас прочности по всей длине конструкции, герметичность.
Горячедеформированный тип хорошо поддаётся различным видам обработки. Холоднодеформированный металлопрокат характеризуется повышенной прочностью, ровной бездефектной поверхностью, точной геометрией.
На свойства труб, кроме способа производства, влияет также выбранный материал. Чаще применяют углеродистую, легированную сталь, например, ст 20 или 9Г2С. Для придания изделию коррозионной устойчивости поверхность хромируют, цинкуют, покрывают полимерами или используют нержавеющие высоколегированные сплавы (12Х18Н10Т).
Металлоизделия без расположения зон соединения на поверхности прочнее и надёжнее электросварного проката, дольше служат, но проигрывают по цене. Кроме этого, максимальный диаметр толстостенных труб (для горячедеформированных 550 мм, а для холоднокатаных 250 миллиметров) меньше чем у эсв (1420 мм и выше).
Нормативные документы бесшовных толстостенных труб
Производство данного класса металлоизделий базируется на регламенте Государственных стандартов, прочих НД. Для горячекатаного трубопроката общего назначения ‒ это ГОСТ 8731, 8732, 32528, для металлоизделий, изготовленных холодной деформацией ‒ ГОСТ 8733, 8734.
НД нормируют следующие показатели цельнотянутых трубных изделий: размеры, механические свойства, кривизну, разностенность, овальность, состояние поверхности. Отклонения по массе не обозначены, приводятся в качестве расчётных данных.
При выпуске круглых профилей специального назначения в силу вступают другие многочисленные нормативные документы.
Сферы применения
Трубы бесшовные с толстой стенкой востребованы в тех отраслях, где нужны повышенная надёжность при их эксплуатации.
- Нефтегазовый сектор. По нефтегазопроводам транспортируют нефтепродукты, природный газ. Обсадные конструкции необходимы при бурении скважин, добыче полезных ископаемых.
- Химическая промышленность. Перемещение агрессивных составов (кислоты, щёлочи, соли, т.д.) под давлением требует исключения возможности возникновения протечек токсичных, опасных веществ для обеспечения безопасности работы.
- Производство автомобилей, станков, судов, летательных аппаратов. Устойчивость к разрыву при достаточно небольшом весе позволяют применять трубы для изготовления ответственных деталей, узлов механизмов и машин.
- Энергетика. Функционирование энергетического оборудования, работа ТЭС, АЭС, промышленных цехов связаны с температурными воздействиями, большим диапазоном нагрузок при оснащении паровых турбин, котельных установок. Важнейшим условием их бесперебойной работы является безаварийная эксплуатация трубных систем.
Трубопроводы из бесшовного толстостенного трубопроката монтируют в разных климатических зонах от жарких пустынь до суровых условий крайнего севера, прокладывают их под землей, на морской глубине.
Смотрите также другие статьи
