На современных предприятиях используется множество разнообразных материалов, отличающихся как своими характеристиками, так и предназначением. К таким материалам относятся, в частности, сварные трубы круглого и квадратного сечения.
Разнообразие электросварных труб
Область применения труб электросварного типа
Качеством, за которое особенно ценится труба электросварная, является исключительная универсальность ее применения. Это в первую очередь касается изделий круглого сечения, которые успешно используются промышленными предприятиями и строительными организациями, а также при монтаже трубопроводов, производстве мебели и создании интерьеров современных жилых и коммерческих помещений. Кроме того, электросварная труба часто применяется в качестве расходного материала для производства различных изделий.
О том, насколько широко распространены трубы подобного типа, можно судить по тому, что они встречаются практически повсеместно: ограждения зданий и территорий, перила лестниц, навесы, козырьки и остановки общественного транспорта, уличные скамейки и др. О высоком качестве, которым обладают трубы стальные электросварные прямошовные, свидетельствует и тот факт, что их успешно используют для монтажа трубопроводов, по которым транспортируются химически агрессивные жидкости и среды, нагретые до высокой температуры.
Производство электросварных стальных труб
Производство труб, как продукции сложной геометрии и широкого спектра назначений, является довольно долгим и сложным процессом. Изготавливают продукцию из штрипсов – заранее стальных полос ,вырезанных из листа горяче- или холоднокатаной стали с лигатурой.
Процесс изготовления сварных труб включает следующие стадии:
- Размотка листа стали.
- Продольная резка.
- Правка нарезанных полос.
- Обрезание конца полосы.
- Электрическая сварка полос стали.
- Прокатка будущего изделия на формовочном стане.
- Высокочастотная сварка.
- Снятие излишков материала с изделия и охлаждение.
- Прокатка на калибровочном стане.
- Дефектоскопия.
- Обрезка труб до производственных размеров.
- Торцовка.
- Термообработка.
- Проход правильного стана, придание окончательной формы.
- Визуальный контроль и гидроиспытание.
- Упаковка готовой продукции.
Самый интересный момент производства – сварка. Для этого через заготовку пропускается ток высокого напряжения; в результате материал нагревается и плавится, после чего ему придаётся нужная форма.
Классификация электросварных труб по типу шва
Электросварные трубы в зависимости от характеристик шва могут быть двух типов:
- со сварным швом, который выполняется параллельно их оси (поскольку швы у таких труб расположены по прямой линии, то и название они получили соответствующее – прямошовные электросварные стальные трубы);
- со сварным швом, выполненным по винтовой линии (такие трубы называют спиралешовными).
Труба электросварная прямошовная
Наибольшее распространение из-за простоты изготовления (а соответственно, экономичности) получили электросварные изделия прямошовного типа. При помощи спиральных сварных швов, как правило, изготавливают трубы большого диаметра.
Трубные изделия с любыми типами швов подразделяются по способу обработки материала, используемого для их изготовления. Так, в зависимости от этого параметра среди электросварных труб выделяют:
- холоднодеформированные, то есть изготовленные из листового металла, который получен способом холодного деформирования;
- горячедеформированные, для изготовления которых используются металлические листы, дополнительно подвергнутые горячей деформации.
Следует отметить, что горячедеформированные изделия отличаются более высокой стоимостью, что делает их применение менее выгодным.
Труба стальная электросварная спиралешовная
Плюсы и минусы сварных или электросварных труб
Разумеется, что все технологические проблемы и энергозатраты при производстве прямо- и спиралешовных труб не идут ни в какое сравнение с теми усилиями, которые производитель должен затратить на производство бесшовных труб. Отсюда и главное достоинство этого вида стального проката – относительная дешевизна.
Другим несомненным достоинством сварных труб является их большой диаметр, который может в 100 и более раз превышать толщину стенок. Это делает трубы более легкими, а значит и удобными при транспортировке. Кроме того, именно большой диаметр сварных труб делает их незаменимыми при строительстве магистральных нефте- и газопроводов.
Технология изготовления прямошовных труб позволяет формировать не только круглые, но и профильные трубы (прежде всего квадратные и прямоугольные).
Эти достоинства в условиях рыночной экономики перевешивают все минусы, но эти минусы все-таки есть. В чем же они состоят?
Во-первых – сварные трубы выдерживают давление на порядок меньшее, чем бесшовные. Об этом можно судить даже по нормам ГОСТов. Если от бесшовных труб с минимальной толщиной стенок ГОСТ требует выдерживать давление в 20 мегапаскалей (то есть около 200 атмосфер), то ГОСТ-10705 предельно допустимым для сварных труб давление в 16 мегапаскалей (160 атмосфер). То есть шовные трубы на 25% менее устойчивы к таким нагрузкам.
Во-вторых – сварные трубы, в отличие от бесшовных, не поддаются изгибанию. Если надо изменить направление газо- или водопровода, собранного из сварных труб, то обязательно придется пользоваться фитингами.
В-третьих – сама технология производства сварных труб требует использования таких сортов стали, которые хорошо поддаются сварке – то есть должны изготавливаться из низколегированных углеродистых сталей, сравнительно мало устойчивых к коррозии. Таких, как стали марок 17Г1с и 09Г2С.
Это обстоятельство заставляет производителей сварныхтруб использовать различные способы предотвращения коррозии, к которым относятся:
— оцинковка внутренних и внешних поверхностей (для сталей ст3 и ст20)
— покрытие внешних поверхностей гидроизоляцией
— покрытие внешних поверхностей тепло и гидро-изоляцией
Технология производства
Технологический процесс, по которому изготавливают трубы электросварного типа, состоит из целого ряда операций. Он достаточно сложный, трудоемкий и занимает много времени. Чтобы труба электросварная приобрела свой законченный вид, ее сворачивают из полосы легированной стали (штрипс), которая была предварительно изготовлена способом холодной или горячей деформации.
Для изготовления качественных и надежных труб разного диаметра преимущественно применяется радиочастотная сварка, позволяющая, ко всему прочему, выполнять процесс соединения металла с достаточно большой скоростью. При таком методе сварки через предварительно свернутую заготовку пропускают токи высокого напряжения, которые и способствуют быстрому разогреванию ее кромок. Для того чтобы на месте разогретых и расплавленных кромок заготовки сформировался надежный сварной шов, их прижимают друг к другу под большим давлением. С целью получения из стальной полосы (штрипса) заготовки для электросварной трубы требуемого диаметра применяются специальные обжимные станы.
Данная технология, по которой на специализированных предприятиях изготавливают трубы стальные электросварные прямошовные и спиралешовные, позволяет не только получать на выходе качественную и надежную продукцию, но и обеспечивать ей привлекательный внешний вид (сварной шов на таких изделиях почти незаметен).
Технологический процесс производства сварных труб
Прямо или по спирали?
Как ни странно, но сварные трубы – это довольно «молодой» вид металлических изделий. Первые образцы сварных (точнее даже – кованых) труб появились менее 200 лет назад – в 1824. И только в начале ХХ века для изготовления труб начали применять т.н. «печную» сварку, при которой скрепление раскаленных краев трубы происходит за счет их обжатия валками.
И только с появлением электросварки шовные трубы и делятся на прямошовные и спиралешовные.
Название «прямошовные» говорит само за себя: такой метод изготовления труб связан с тем, что стальную полосу – штрипс – разогревают до придания металлу пластичности и пропускают через два ряда валков, которые сворачивают металл «в трубочку» — так что остается только соединить его края электросваркой.
Это довольно простая и дешевая технология, но при ее использовании возникают некоторые проблемы, а именно:
— для изготовления труб разного диаметра будут необходимы заготовки-штрипсы разной ширины.
— переход на выпуск труб другого диаметра будет требовать переоснащения новыми деталями (прежде всего – валками) всей производственной линии.
— при остывании заготовки в сварном шве будут возникать напряжения, которые существенно снизят его прочность.
— если такая труба все же не выдержит подаваемого по ней давления, то ее разрыв произойдет именно по шву и на всю длину отрезка трубы, что будет создавать дополнительные проблемы при ликвидации аварии.
Другой вариант производства сварных труб – это соединение стальных полос при помощи спиралевидного шва. При таком технологическом варианте сам шов получается гораздо длиннее, чем при прямошовном соединении, но зато появляется целый ряд преимуществ:
— при изготовлении спиралешовной трубы нет необходимости пользоваться заготовками-штрипсами четко определенных размеров; трубу можно сварить из металлической ленты любой ширины
— изменение диаметра выпускаемых труб может быть произведено при помощи простой переналадки производственной линии; достаточно будет просто поменять угол подачи ленты.
— при сварке трубы из металлической ленты не требуется сильно разогревать всю металлическую полосу; это снижает возможность изменения свойств металла при нагреве-охлаждении и уменьшает возможность внутренние напряжения в нем.
— при спиралевидной сварке образовавшийся шов сам по себе становится элементом, придающим дополнительную прочность конструкции
— если такой шов все же не выдерживает и расходится, то расходится не «вдоль», а «наискось», что уменьшает размеры того отрезка трубы, который придется заменить.
Преимущества элетросварных труб
Труба электросварная занимает лидирующие позиции среди труб, обладая рядом преимуществ.
Во-первых — производится путём сварки методом электросварки. Такой шов очень прочен. После последующей термической обработки такая труба может быть покрыта самыми различными составами и материалами.
Второе преимущество — универсальность. Труба электросварная используется в самых различных технологических процессах — для транспортировки сред, для изготовления металлоконструкций и иных промышленно-производственных систем.
В-третьих — обладая высокими показателями прочности, находит применение для прокладки газопроводов и трубопроводов.
Скачать ГОСТ 10704-в PDF и что нужно знать о нем
Стандарт был разработан в 1991 году, но в обычную практику его ввели только в 1993 году. Изменения, вносимые в него, касались в основном сортамента, габаритов и технических характеристик.
Труба стальная электросварная оцинкованная ДУ65 — чрезвычайно востребованный продукт. Если она используется на каком-либо объекте народного хозяйства, то все работы будут ориентированы на содержание ГОСТа 10704.
Из нержавеющей стали
Возможно, какая-то строительная организация уже использовала данный продукт несколько лет назад. Но появляющиеся новые технологии сразу же находят отражение в ГОСТах.
Внимание!
Нельзя начинать новый цикл работ без ознакомления с актуальными поправками, которыми был дополнен стандарт. О них необходимо знать «до», а не «после» начала работ.
Как правило, все технические нюансы группируются и выпускаются в форме отдельного приложения. Но иногда новшества вносятся непосредственно в текст. В этом случае издание должно сопровождаться особыми информирующими ремарками.
Если вовремя не принять к сведению все поправки, то велик риск работы с информацией, утратившей актуальность.
Почему важна информация, отраженная в ГОСТе? В нем прописываются базовые данные: перечень типоразмеров, разрешенные отклонения и так далее. Технические же требования к производству отражены в 10705-80 и 10706-76. К ним относятся: механические свойства, марка стали, используемая при изготовлении и др.
Причем все технические требования должны обязательно соотноситься с нормативами стандарта 10704. Поэтому до начала любых строительных, монтажных или реставрационных работ необходимо тщательное изучение всех вышеназванных ГОСТов.
В этих трех стандартах постоянно встречаются ссылки друг на друга. Дело в том, что базовые характеристики конечного продукта часто определяются тем, какие технические условия предписываются для его изготовления.
Скачать ГОСТ 10704-91 на трубы стальные электросварные в PDF
