Особенности изготовления стальных труб высокого давления — сфера применения

Для создания коммуникаций, работающих в сложных условиях, используются качественные и прочные материалы. Трубы стальные бесшовные высокого давления востребованы на большинстве предприятий, т. к. выдерживают любое воздействие со стороны окружающей и рабочей среды. При их производстве должны учитываться ГОСТы. В противном случае стальные трубы не могут использоваться при прокладке коммуникаций.

Общие сведения о стальной продукции

Сталь – надежный материал, который используется при изготовлении труб. За счет дополнительной термической или химической обработки он становится невосприимчивым к отрицательному воздействию окружающей среды.

Стальные трубы делят на несколько типов:

• бесшовные;
• котельные;
• профильные;
• электросварные.

Все государственные стандарты, предъявляемые к этой продукции, указаны в ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-80, ГОСТ 8732-78.

Рассматриваемые изделия проходят обработку. Для повышения коррозионной стойкости на поверхность покрывают специальным составом, который исключает появления следов ржавчины. За счет этого повышаются эксплуатационные характеристики. В некоторых случаях поверх металла наносится пластик или другой коррозионностойкий пластичный материал.

Бесшовные стальные трубы высокого давления производят при применении технологии холодной или горячей катки. Классификация изделий ведется по нескольким признакам:

• виду используемого материала;
• по целостности структуры материала в поперечном разрезе;
• по применяемому способу изготовления;
• по внутренней форме;
• по техническому предназначению.

Также производители выделяют несколько классов продукции:

1. Первый класс называют стандартным или газовым. Он применяется для подачи жидкости, газообразных или сыпучих веществ. Часто первый класс выбирается в качестве защитного “кожуха” при прокладке электрического кабеля под землей.
2. Второй класс представлен стальными трубами высокого давления. Они подходят для создания магистрали подачи нефтепродуктов под давлением, а также другого топлива.
3. Третий класс предназначен для подачи рабочей среды под давлением при высокой температуре. Их применение целесообразно в пищевой или химической промышленности.
4. Четвертый класс используется в бурильной промышленности.
5. Пятый класс считается конструкционным, т. к. применяется при сборке транспортных средств, изготовлении мебели или опор.
6. Шестой подходит для использования в машиностроительной сфере.

Стальные трубы высокого давления встречаются в производственных помещениях, применяются для монтажа магистралей.

Особенности изготовления стальных труб бесшовным способом

Диаметр и толщина задаются ГОСТом. В производстве используют углеродистую или нержавеющую легированную сталь. Выбор во многом зависит от того, какова должна быть конечная стоимость труб, т. к. легированные металлы обходятся дороже из-за сложностей, возникающих при их изготовлении.

Выделяют несколько технологий производства:

• ковка;
• волочение;
• прессование;
• прокат.

В реализации проще прокат. Он более распространен. Оптимален в случае выпуска больших партий. Ковка применяется для получения более плотной структуры металла.

Горячекатаный способ

Для применения этого способа изготовления требуется специальное оборудование, заготовки литого, кованого или горячекатаного типа. Трудности при изготовлении касаются нагрева, т. к. должная пластичность достигается при очень высокой температуре. Работать с подобными заготовками сложно из-за исходящего жара. Из-за этого также усложняется задача по контролю однородности толщины стенок.

Этапы производства стальных труб высокого давления:

1. Заготовка разогревается в печи до температуры, при которой происходит кристаллизация. Для каждого типа металла она своя. Сильный перегрев материала становится причиной изменения его химического состава и свойств. Поэтому на производстве уделяется должное внимание соблюдению температурного режима.
2. В пластичном состоянии заготовке придается нужная форма и размеры. Прессование проводится при высоком давлении. Несмотря на пластичность, с изменением геометрии заготовок на данном этапе возникают трудности. Это связано с повышенной вязкостью, исходящим жаром и другими свойствами расплавленного металла.
3. После пресса труба имеет неточную геометрию. Для ее изменения заготовку прогоняют через вальцы. Стальной трубе высокого давления придается заданный диаметр и толщина стенок. В некоторых случаях изделие растягивается.
4. Изделие охлаждается водой и калибруется. Снижение температуры осуществляется поэтапно. Слишком быстрое охлаждение становится причиной хрупкости стальной трубы. Калибровка требуется для снижения напряжения, возникающего в структуре материала на момент кристаллизации. Если ее не провести, он теряет прочность, может лопнуть даже при незначительном воздействии.
5. Продукция разрезается на требуемое количество частей (в зависимости от заданной длины одной секции) после того, как металл остынет. На финишном этапе осуществляется обработка торцов.

Подобная технология не позволяет получать варианты малого диаметра или с небольшой толщиной стенок.

Холоднодеформированный способ

При применении этого способа труба получается путем волочения. На момент обработки заготовок температура не превышает 450 градусов Цельсия, чего недостаточно для изменения физических свойств материала. Технология подходит для получения стальных труб высокого давления с небольшой толщиной стенок и наружным диаметром.

Метод холодного формирования сход с горячим прокатом, но имеет несколько отличий:

• на прошивном станке постоянно проводится охлаждение заготовки холодной водой. Все остальные процессы осуществляются при низком температурном режиме. В результате эластичность теряется практически полностью, но ее достаточно для придания нужной формы и размеров стальной трубе;
• для калибровки заготовку заново нагревают и дают ей остыть. Подобная процедура называется отжигом.

Подобная технология производства встречается чаще. Сейчас же производители постепенно переходят на зарубежное оборудование.

Классификация по разным параметрам

Классификация стальных изделий ведется по применяемым методам производства и толщине получаемых стенок.

Классификация в зависимости от технологий производства:

• бесшовная горячая деформация;
• бесшовная теполодеформация или холоднокатаный метод;
• электросварной метод с применением спирального шва;
• электросварной с прямым швом.

Классификация стальных труб по толщине стенок учитывается при проектировании конструкции или магистрали. От этого показателя зависит стоимость изделия, максимальная нагрузка, вес и другие технические характеристики. Выделяют несколько видов:

• особо толстостенные;
• толстостенные;
• тонкостенные;
• особо тонкостенные.

Показатель наружного диаметра считается определяющим критерием выбора.

Некоторые стальные трубы покрываются снаружи составом, который увеличивает антикоррозионные свойства изделия. При этом процедура по защите поверхности полимерами считается необязательной.

Коррозионная устойчивость считается важным параметром. На него обращают внимание при выборе трубы для системы водо— или газоснабжения. Добавление небольшого количества цинка в состав металла защищает его от негативного воздействия повышенной влажности.

Оцинкованные стальные трубы высокого давления обходятся намного дороже, но характеризуются высокой надежностью в применении. Процесс оцинковки проходит в подготовленной среде, заключается в электрохимическом воздействии.

Сфера применения

Отсутствие швов обеспечивает высокую прочность изделий, потому вероятность появления течи минимальная. Сферы применения стальных труб высокого давления:

• для монтажа гидравлической системы;
• в энергетике. Ценятся по причине бесшовной структуры и высокой устойчивости к высоким температурам. Поэтому подходят для создания систем теплоснабжения;
• эти трубы используют при создании магистрали в сфере нефтепереработки. При добавлении различных примесей металл становится невосприимчивым к химикатам;
• из-за высокой прочности они практически невосприимчивы к смещению грунта, при котором оказывается высокое давление на изделие;
• в машиностроении. Но распространены меньше из-за большой стоимости.

Небольшой вес и высокая прочность являются основными причинами применения рассматриваемого типа труб. Современные методы изготовления позволяют снизить стоимость.

Стальные трубы высокого давления выпускаются российскими и зарубежными компаниями. При маркировке указываются основные параметры, касающиеся максимального давления, диаметра, толщины стенок. Это облегчит выбор нужного вида для монтажа магистрали.

Доводилось ли вам использовать стальные трубы высокого давления? Напишите в комментариях. Поделитесь статьей в социальных сетях и сохраните ее в закладках, чтобы не потерять.

Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.

Технология производства труб стальных бесшовных горячедеформированных.

Производство бесшовных труб высокого давления.