Где и как применяются бесшовные горячедеформированные трубы

Бесшовные трубы — востребованный в области строительства, автомобилестроения, добычи и транспортировки полезных ресурсов материал. Бесшовные горячедеформированные трубы отличаются повышенной прочностью и устойчивостью ко всем видам внешних воздействий и химических реакций. Залог надежности — отсутствие уязвимого к коррозии шва.

Горячепрокатные трубы

Труба прокатывается в разогретом состоянии из стальной заготовки

Особенности производства

Бесшовные трубы – самый дорогой из материалов для коммуникационных систем. Производство возможно только в заводских условиях. В качестве заготовки выступает металлическая болванка из легированной или углеродистой стали, что существенно отличает эту модель от сварной трубы, изготавливающейся из листового материала. Болванка изначально изготовлена горячепрокатным методом или ковкой. Все этапы превращения стального цилиндра в трубу происходят при нагреве заготовки до +50˚С от точки кристаллизации конкретной марки металла. В этом состоянии материал пластичен, поддается прокату и гибке.

Сначала болванка на прошивном прессе прекращается в гильзу, то есть полый цилиндр. Затем системой вальцов прокатывается до необходимых показателей внутреннего и внешнего диаметров и толщины стенок. Реже применяется техника прессования и волочения. Труба горячедеформированная ГОСТ 8732 78 по толщине стенок должна укладываться в диапазон 3,2-42,6 см. Отдельная категория более дешевых образцов – горячедеформированные трубы с низкой точностью наружного диаметра, то есть прокатывающиеся только с ориентиром на показатели внутреннего. Также могут варьироваться и характеристики точности окружности торцевого среза.

Последние этапы производства – охлаждение заготовки, калибровка на мелких вальцовочных станках и шлифовка наружной поверхности, и затем резка готовой трубы на форматные отрезки.

Форма выпуска

Горячедеформированные стальные трубы

Бесшовная горячедеформированная труба выходит с производства с одной из четырех категорий, основанием для присвоения является длина изделия:

• Немерная труба, то есть не обработанная после выхода с вальцовочного аппарата. В связке такие трубы будут отличаться по длине, но каждая из единиц будет укладываться в пределы 4 до 11,9 м. Длина изделия напрямую зависит от толщины стенок.
• Мерная труба нарезана по желаемым заказчиком размерам. Длина каждого колена укладывается в пределы немерного образца.
• Кратная мерной размечается на узлы и припуски по 5 мм на каждый. Общая длина укладывается в пределы немерной трубы, так как образец нарезается из нее.
• Приблизительная длина – трубы черновой резки без точности в измерениях. Цель обработки – создание чистого и ровного края для сварки. Длина образца укладывается в пределы немерной трубы.

Нормативы и ГОСТы

Оптимальное соотношение толщины стенок диаметра бесшовной трубы

Труба бесшовная горячедеформированная гост 8732 78 может быть изготовлена из легированной, низколегированной и углеродистой стали, относящейся к группам прочности 10, 20, 35, 45, 10Г2, 20Х, 40Х, 30ХГСА, 15ХМ. Дополнительная пометка «Л» говорит, что труба изготовлена непосредственно из слитка. ГОСТ строго ограничивает допустимую деформацию на произвольно расположенном срезе. Для труб со стенками от 2 см это отклонение составляет 1,5 мм. Для более крупных показатель увеличивается пропорционально – точные данные можно найти в таблицах сортамента.

Подразделяет ГОСТ трубы бесшовные горячедеформированные и по группам показателей качества, на которые потребитель ориентируется при использовании:

• группа А подразумевает уточнение механических свойств;
• для группы Б нормируется химический состав и используется спокойная сталь;
• для группы В нормируются и химические, и механические показатели;
• для группы Г кроме тестирования химических и механических свойств проводится проверка качеств термостойкости;
• трубы группы Д проверяются на соответствие нормативам стойкости к гидравлическим нагрузкам, химические и физические показатели не нормируются.

У производителя заказчик может потребовать и дополнительные, имеющие значение для конкретной сферы применения, испытания, которые не предусматривает ГОСТ 8732 78: труба бесшовная горячедеформированная может быть проверена на ударную вязкость, характер сплющивания и загиба. По желанию большинство заводов готовы нанести и упрощающую сварку фаску.

Видео: производственный процесс

Техника соединения бесшовных труб

Сварка горячедеформированных труб

При сварке бесшовная горячедеформированная труба ведет себя аналогично сварной, но для резьбовой техники соединений этот тип узлов предпочтительней: отсутствие шва позволяет не опасаться за его сохранность при нарезке спиральной канавки. Эта же тонкость упрощает нарезку трубы на колена: резцы и плашки не повреждают шов.

Тонкостенные трубы, как сварные, так и бесшовные, рекомендуется варить газовым способом, так как слишком велик риск прогорания стенки. Перед сваркой толстостенной трубы потребуется снять фаску, если этого не было сделано в заводских условиях. В противном случае качество сварки может снизиться из-за невозможности прокалить оба слоя. Этот тип труб соединяется только электросварным методом. Горелка не может дать необходимой высокой температуры.

Сфера применения

По сравнению с холоднопрокатной техникой горячедеформированные трубы уступают по показателям точности и гладкости стенок. Зато выигрывают в цене. Внешние отличия может заметить только специалист и лабораторный анализ: продавцы достаточно часто пользуются этим фактом и выдают горячепрокатные образцы за холоднодеформированные трубы. Тем не менее, минимальный вес бесшовной горячедеформированной трубы на фоне прочности и устойчивости к внутреннему и внешнему давлению обеспечивает ей востребованность в целом ряде отраслей.

• Автомобилестроение и авиапромышленность

Гидравлические поршни и цилиндры большинства большегрузных машин изготовлены из труб, полученных методом горячего проката. Этот элемент входит в конструкции кранов, погрузчиков и подъемников, буров и прессов. Такой выбор обуславливается способностью выдержать максимальное давление. Активно применяется горячепрокатная труба в судостроении. Для авиационной промышленности, где фундаментальное значение имеет вес выбор горячепрокатных, как самых легких и прочных труб, очевиден.

• Добыча и транспортировка энергоносителей

Для большинства добывающих предприятий важна не только прочность, но и устойчивость к химическим средам. Швы делают узел уязвимым, поэтому в глобальной энергетике и в химических лабораториях, где утечка должна быть исключена, используются бесшовные трубы. В последнем случае — тонкостенные, так как давления работы не предусматривают. Для систем добычи энергоресурсов, где металл соприкасается с открытым пламенем длительное время, используются толстостенные образцы: сварные трубы такую нагрузку выдержать не могут. Такие же экземпляры принимают горячий носитель на теплотрассах, распределяя его на потоки.

Бесшовные трубы применяются и в строительстве: такими стальными элементами обустраиваются многоквартирные дома, где давление внутри систем требует повышенной надежности.