Что нужно знать о стальных трубах. Сварные трубы – технология, применение, достоинства

Начало производства стальных труб датируется 1825 г. с момента применения печной сварки встык для изготовления тонкостенных газо- и водопроводных труб небольшого диаметра (20 - 50 мм) из малоуглеродистой стали (

Печная сварка встык долгое время была единственным способом производства стальных труб. В 1899 г. осуществлен выпуск бесшовных труб. Новое производство развивалось такими темпами, что уже в 1910 г. бесшовные трубы различного сортамента получали на пилигримовых, реечных и автоматических станах. Это оказало положительное влияние на развитие добывающей, энергетической, строительной и других отраслей промышленности.

Бесшовные трубы по качеству превосходят сварные, поскольку их можно изготавливать из стали с более высокими, чем у малоуглеродистой, прочностными свойствами и с большей толщиной стенки.

Проблема качества бесшовных труб решалась интенсивным поиском более совершенных конструкций трубных станов и способов производства. За период с 1910 по 1939 г. внедрено несколько новых способов производства в результате освоения непрерывных станов, трехвалковых раскатных, двухвалковых станов винтовой прокатки с вращающимися проводками и трубных прессов.

Заметный прогресс в производстве труб отмечен в тридцатилетний период после второй мировой войны. Построено много трубных станов, внедрены изобретения и усовершенствования в области производства как бесшовных, так и сварных труб.

Для производства бесшовных труб применены: печи с вращающимся подом для нагрева заготовок, а также секционные печи для подогрева труб перед редуцированием; двухоперационный способ получения трубных гильз вначале прошивкой на прессе, а затем раскаткой на элонгаторе для уменьшения разностенности гильз; калибровочные или редукционные станы, обеспечивающие уменьшение отклонения диаметров труб; непрерывный метод неразрушающего контроля качества труб.

В производстве стальных труб наибольшее развитие получил метод дуговой сварки под слоем флюса и в атмосфере защитных газов. В результате сварные трубы по качеству не уступают бесшовным, а их себестоимость и капиталовложения даже значительно ниже. Этим объясняется интенсивное строительство трубосварочных установок в настоящее время. Сваркой можно получать тонкостенные трубы, что экономически выгодно и неосуществимо методами горячей прокатки. В последнее время в мировой практике наблюдается тенденция расширения производства сварных и сокращения производства бесшовных труб, в особенности бурильных, котельных и конструкционных.

1. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБ СТАЛЬНЫХ В СФЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ

Трубная промышленность выпускает продукцию широкого ассортимента с разнообразными техническими и эксплуатационными характеристиками, что позволяет применять их в различных отраслях народного хозяйства:

В нефтяной и газовой промышленности для бурения, крепления и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, для транспортирования нефти и газа и других технологических нужд используют как бесшовные трубы, так и трубы со швом. Для их изготовления применяют углеродистые, низколегированные и легированные стали. В случае необходимости трубы подвергают термической обработке и специальным видам отделки;

Для энергетического машиностроения изготавливают бесшовные трубы из качественных и высококачественных сталей. Трубы, способные выдерживать высокие давления пара и жидкости, обладают заданными свойствами при рабочих температурах;

В машиностроении применяют сварные и бесшовные трубы практически всех типоразмеров из стали всех марок, производимых трубной промышленностью;

В сельском хозяйстве и промышленном строительстве используют бесшовные и сварные трубы для монтажа оросительных систем, различного рода коммуникаций, трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей;

Химическая промышленность применяет трубы со специальными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими работу в агрессивных средах в широком диапазоне давлений и температур. Материал труб обладает высоким сопротивлением воздействию коррозионных сред.

2. КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ТРУБ СТАЛЬНЫХ

Основные виды потребляемых стальных труб можно разделить по способу их изготовления на две основные группы: бесшовные и сварные. Бесшовные трубы производят катанными в горячем и холодном состояниях, холоднодеформированные в холодном и теплом состояниях, прессованные и литые. Для изготовления сварных труб применяются агрегаты непрерывной печной сварки (для труб диаметром до 144 мм), сварки током высокой частоты (D T 530 мм), дуговой сварки (трубы прямошовные D T 1620 мм и спиральношовные D T 2500 мм). Трубы из легированных и высоколегированных марок сталей изготавливают на станах электроннолучевой сварки. Ведутся работы по созданию агрегатов плазменной сварки, лазерным лучом и другими способами.

По профилю сечения трубы различают круглые и фасонные, овальные, прямоугольные, квадратные, трех-, шести- и восьмигранные, ребристые, сегментные, каплевидные и другие профили. Наружный диаметр труб составляет 0,3 … 2520 мм и толщина стенки 0,05 … 75 мм. По размеру наружного диаметра трубы разделяют на следующие группы, мм:

Малых размеров (капиллярные) 0,3 … 4,8

Малых размеров 5 … 102

Средних размеров 102 … 426

Больших размеров >426

В зависимости от отношения наружного диаметра к толщине стенки трубы подразделяют на следующие группы:

Особо толстостенные 5,5 0,18

Толстостенные 5,5…9 0,18…0,12

Нормальные 9,1…20 0,12…0,05

Тонкостенные 20,1…50 0,05…0,02

Особо тонкостенные >50

По продольному сечению различают трубы конические, ступенчатые с высаженными концами и др. В отдельной группе находятся трубы биметаллические и триметаллические, состоящие из двух и трех слоев металла, прочно связанных между собой посадкой, сваркой или сплавлением.

В зависимости от назначения различают следующие основные виды труб.

I. Трубы для нефтяной и газовой промышленности: бурильные, обсадные, насосно-компрессорные.

II. Трубы для трубопроводов: водогазопроводные, нефтепроводные изготавливаются бесшовными и сварными.

III. Трубы для строительства, применяемые в промышленности и гражданском строительстве, изготавливаются в основном сварными.

IV. Трубы для машиностроения применяются бесшовные, изготавливаются из углеродистой, легированной и высоколегированной (коррозионностойкой и жаростойкой) сталей.

V. Трубы для сосудов и баллонов, применяемые в судостроении, авиации, атомной, медицинской промышленности и других отраслях народного хозяйства, изготавливаются из углеродистой и легированной стали. Баллоны из коррозионностойкой стали поставляются по техническим условиям.

Стали, применяемые для изготовления труб, весьма разнообразны. Их делают более чем из 350 марок сталей: всех углеродистых марок, ряда легированных и высоколегированных сталей (хромомолибденовых, хромоникелевых, марганцовистых коррозионностойких, жаропрочных), из различных сплавов.

В связи с тем, что ассортимент труб стальных довольно обширный, я выбрала наиболее широкоисполмьзуемый вид труб согласно ГОСТ 3262-75 (01.01.1977г.) «Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия».

Настоящий стандарт распространяется на неоцинкованные и оцинкованные стальные сварные трубы с нарезанной или накатанной цилиндрической резьбой и без резьбы, применяемые для водопроводов и газопроводов, систем отопления, а также для деталей водопроводных и газопроводных конструкций. Трубы данного вида изготовляют по размерам и массе, приведенным в таблице 1.

Условный проход, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки труб, мм			Масса 1 м труб, кг
			обыкновенных	усиленных		обыкновенных	усиленных

По требованию потребителя трубы легкой серии, предназначенные под накатку резьбы, изготовляют по размерам и массе, приведенным в таблице 2.

Условный проход	Наружный диаметр	Толщина стенки	Масса 1 м труб, кг

Примечания:

1. Для резьбы, изготовленной методом накатки, на трубе допускается уменьшение ее внутреннего диаметра до 10 % по всей длине резьбы.

2. Масса 1м труб подсчитана при плотности стали, равной 7,85 г/см 3 . Оцинкованные трубы тяжелее неоцинкованных на 3 %.

По длине трубы стальные водогазопроводные изготовляют от 4 до 12 м:

а) мерной или кратной мерной длины с припуском на каждый рез по 5 мм и продольным отклонением на всю длину плюс 10 мм;

б) немерной длины.

По согласованию изготовителя с потребителем в партии немерных труб допускается до 5 % труб длиной от 1,5 до 4 м.

Предельные отклонения по размерам труб не должны превышать указанных в таблице 3.

Примечания к таблице 3:

1. Предельное отклонение в плюсовую сторону по толщине стенки ограничивается предельными отклонениями по массе труб

2. Трубы обычной точности изготовления применяют для водопроводов, газопроводов и систем отопления. Трубы повышенной точности изготовления применяют для деталей водопроводных и газопроводных конструкций.

Предельные отклонения по массе труб не должны превышать +8%.

По требованию потребителя предельные отклонения по массе не должны превышать:

7,5 % - для партии;

10 % - для отдельной трубы.

Кривизна труб на 1м длины не должна превышать:

2 мм - с условным проходом до 20 мм включительно;

1,5 мм - с условным проходом свыше 20 мм.

Резьба на трубах может быть длинной и короткой. Требования к резьбе должны соответствовать указанным в таблице 4.

Условный проход, мм		Длина резьбы до сбега, мм		Условный проход, мм	Число ниток при условном проходе	Длина резьбы до сбега, мм
			короткой				короткой

В Республике Беларусь существуют два официальных классификатора: «Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности» (ТН ВЭД) и «Общегосударственный классификатор Республики Беларусь» (ОК ПРБ).

ТН ВЭД - это единый язык для всех государств в сфере торговли. Она построена на базе номенклатуры гармонизированной системы описания и кодирования товаров (НГС) и комбинированной номенклатуры европейского союза (КН ЕС) и введена в действие в 1993 году в РБ. Структура ТН ВЭД состоит из кодового обозначения товаров, а именно из девяти цифровых десятичных знаков, из которых символы с первого по шестой соответствуют кодовому обозначению по НГС, седьмой и восьмой соответствует обозначению по КН ЕС, девятый символ пока нулевой (он предназначен для выделения национальных товаров):

ОКП РБ предназначен для создания единого информационного языка, обеспечивающего сопоставимость данных о продукции РБ с учетом международных классификаций в системах автоматической обработки информации при кодировании промышленной и сельскохозяйственной продукции. В нем используется иерархичный метод с шестью ступенями классификации и одной промежуточной ступенью. В ОКП РБ использованы иерархический метод классификации и последовательный метод кодирования.

Используя ТН ВЭД и ОКП РБ, закодируем данный товар.

Кодировка по ТН ВЭД.

Раздел IV. Недрагоценные металлы и изделия из них.

Группа 73. Изделия из черных металлов.

Позиция 73.06. Трубы и трубки, профили пустотелые прочие (например, с открытым швом или сварные, клепанные или соединенные аналогичным способом) из черных металлов.

Субпозиция 73.06.10. Трубы для нефте- и газопроводов

Подсубпозиция 73.06.10.110. Трубы для нефте- и газопроводов сварные продольношовные наружным диаметром не более 168,3 мм.

Кодировка по ОКП РБ.

Секция D. Продукция перерабатывающей промышленности.

Подсекция DJ. Основные металлы и готовые металлические изделия.

Раздел 27. Основные металлы.

Группа 27.2. Трубы.

Класс 27.22. Трубы и фитинги для труб из черных металлов, кроме литейного чугуна.

Подвид 27.22.10.550. Сварные, клепанные или соединенные аналогичным способом трубы, трубки и пустотелые профили из стали, круглого сечения наружным диаметром не более 406,4 мм или некруглого сечения.

3. ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ТРУБ СТАЛЬНЫХ ВОДОГАЗОПРОВОДНЫХ

Трубы поставляются только в соответствии с государственными стандартами и техническими условиями. Отраслевых, республиканских и других видов стандартов на трубы не применяется. При этом более 70 % труб производят по ГОСТам, которые в свою очередь и определяют потребительские свойства последних.

Трубы стальные водогазопроводные изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 3262-75 (01.01.1977г.) и по техническим регламентам, утвержденным в установленном порядке, без нормирования механических свойств и химического состава. Однако трубы должны обладать рядом характерных свойств, а именно прочностью, твердостью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и рядом других свойств, которые определяют эффективность их использования по назначению, социальную значимость, практическую полезность и безвредность.

ПРОЧНОСТЬ - это способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочность твердых тел обусловлена в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочности материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов.

ИЗГИБ - вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением радиуса кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, плиты и т. п.) под действием внешней нагрузки или температуры. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный. Чистый изгиб возможен, если поперечные размеры тела малы по сравнению с продольными. При изгибе отсутствуют резкие изменения поперечных сечений.

РАСТЯЖЕНИЕ-СЖАТИЕ - деформация под действием сил, равнодействующая которых направлена по оси центров тяжести поперечных сечений. Силы могут быть приложены к концам или распределены по длине.

ТВЕРДОСТЬ - сопротивление твердого тела вдавливанию или царапанию. При вдавливании твердость равна нагрузке, отнесенной к поверхности отпечатка.

УПРУГОСТЬ - свойство тел восстанавливать свою форму и объем (твердые тела) или только объем (жидкости и газы) после прекращения действия внешних сил. Количественная характеристика упругих свойств материалов - модули упругости. Упругость обусловлена взаимодействием между атомами и молекулами и их тепловым движением.

УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ - способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

ТЕПЛОЕМКОСТЬ - количество теплоты, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1 К, точнее — отношение количества теплоты, полученного телом (веществом) при бесконечно малом изменении его состояний в каком-либо процессе, к вызванному им приращению температуры. Теплоемкость единицы массы называют удельной теплоемкостью.

ЖАРОПРОЧНОСТЬ - способность конструкционных материалов (главным образом, металлических) выдерживать без существенных деформаций механические нагрузки при высоких температурах. Определяется комплексом свойств: сопротивлением ползучести, длительной прочностью и жаростойкостью.

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ - способность материалов сопротивляться коррозии. У металлов определяется скоростью коррозии, т. е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени, либо толщиной разрушенного слоя в мм в год. Повышение коррозионной стойкости достигается легированием, нанесением защитных покрытий и т. д.

ЭРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ - разрушение поверхностных слоев металлических изделий в результате механического воздействия потока газа, жидкости, твердых частиц, а также при кавитационных явлениях или под влиянием электрических разрядов (электроэрозия). Некоторые виды эрозии металлов используются для их электроэрозионной обработки.

Повышению надежности трубопроводов способствует 100%-ный контроль качества сварного шва и металла стенки трубы методами неразрушающего контроля.

Широкому применению сварных труб для строительства водо- и газопроводов способствует их более низкая стоимость (на 15 … 29% в сравнении с бесшовными), возможность в более короткие сроки организации их производства при меньших капитальных затратах, возможность получения экономии металла за счет применения более тонкостенных и точных сварных труб. Все это обеспечило их большой удельный вес, который составляет 60 % в мировом производстве труб.

4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ СТАЛЬНЫХ ВОДОГАЗОПРОВОДНЫХ И ЕЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

Трубы для деталей водопроводных и газопроводных конструкций изготовляют из сталей В свою очередь сталь получают из чугуна, а сам чугун состоит из различных компонентов.

Для простоты и удобства я опишу технологию производства по пунктам и в строго определенном порядке.

4.1. Получение чугуна

Чугун является основным сырьем для производства стали. Около 90 % его переделывают на сталь.

Чугун - хрупкий материал, т.к. в нем содержится много углерода и поэтому изделия из него получают только методом литья.

Для производства чугуна используют шихту (смесь сырьевых материалов, взятых в определенном количестве).

Для получения шихты используют:

Железные руды (магнитный, бурый, красный и шпатовый железняк) - используют для получения железа;

Топливо (кокс) - используют для создания требуемой температуры, должно обладать высокой теплотворной способностью, пористостью, прочностью, небольшой зольностью, минимальным содержанием серы, кроме того оно должно иметь низкую влажность и максимальное содержание углерода;

Флюсы - служат для понижения температуры плавления пустой породы.

Чугун получают в доменных печах.

Стадии получения чугуна:

1. Горение кокса.

2. Восстановление железа:

а) косвенное восстановление железа;

б) прямое восстановление железа;

в) науглероживание железа.

3. Восстановление кремния, марганца, фосфора.

4. Удаление серы.

Таким образом продуктами доменного производства являются:

Доменный газ.

4.2. Производство стали и ее характеристика

Состав шихты для сталеплавильного производства:

1) чугун: жидкий и твердом виде (чушковый чугун);

2) стальной и чугунный лом (скрап);

3) железная руда;

4) отходы собственного производства;

5) флюсы (известь, карбонат кальция, доломит);

6) топливо: газообразное, жидкое (мазут, смола) ,твердое (каменноугольная пыль), электроэнергия;

7) окислители.

Стадии производства стали:

1) перенос кислорода из окислительной атмосферы в металл;

2) окисление углерода - основная реакция сталеплавильного производства;

3) окисление и восстановление примесей (кремния, марганца, фосфора);

4) удаление серы;

5) раскисление стали: для этого вводят раскислители.

Сталь, используемая для производства труб водогазопроводных соответствует ГОСТ 380-94 (01.01.2007г.) «Сталь углеродистая обыкновенного качества» и ГОСТ 1050-88 (01.01.1991г.) «Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия».

Из всего объема производства до 90 % составляет углеродистая сталь.

Углеродистой сталью называют сплавы железа и углерода, не содержащих никаких специально введенных добавок (легирующих элементов).

Постоянные примеси: сера и фосфор, марганец и кремний.

В различных марках углеродистой стали содержание самого углерода находится в пределах 0,06 - 1,35 %. Изменение содержания углерода сильно изменяет все свойства стали, и поэтому по количественному содержанию углерода стали подразделяют на:

Конструкционную (

Инструментальную (> 0,8 % углерода).

Конструкционной называют сталь, пригодную для изготовления различных деталей машин и конструкций.

Она должна обладать комплексом высоких механических свойств, т.е. должна быть достаточно прочной и пластичной, должна иметь высокие технологические свойства, т.е. хорошо обрабатываться давлением, хорошо отливаться, хорошо свариваться, т.к. из нее изготавливают изделия сложной формы.

Конструкционная сталь употребляется в очень больших количествах, поэтому желательно, чтобы она была дешевой как по составу, так и по способу производства.

В зависимости от количества углерода конструкционную сталь делят на 2 вида:

1) сталь обыкновенного качества;

2) качественная сталь.

Сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества выпускается горяче- и холоднокатаной в виде заготовок с установок непрерывной разливки (в виде труб, лент, проволоки). Ее изготавливают кислородно-конверторным и мартеновским способами.

Сталь углеродистая качественная конструкционная отличается от стали обыкновенного качества более узким пределом содержания углерода и меньшим содержанием вредных примесей. Ее изготавливают мартеновским способом и выплавкой в электропечах.

Дадим характеристику каждому способу производства углеродистой стали.

Кислородно-конверторный способ производства.

Сущность заключается в том, что через жидкий металл пропускают воздух, кислород которого соединяется с примесями и уводит их в шлак и в отходящие газы, очищая тем самым металл.

Достоинства способа:

Простота;

Дешевизна;

Отсутствие расхода топлива;

Высокая прочность.

Недостатки:

Использование жидкого чугуна;

Ограничения состава чугуна;

Количество используемого стального и железного лома невелико;

Выход годного метала приблизительно 90 %;

Сталь низкого качества, т.к. при пропускании воздуха расплавленный металл обогащается азотом, который придает стали хрупкость, температура недостаточна для окисления всех примесей, и в стали содержится большое количество кислорода в виде оксида железа.

Мартеновский способ производства.

В зависимости от состава шихты различают скрап-процесс и скрап-рудный процесс плавки.

При скрап-процессе в печь загружают скрап и чушковый чугун. При скрап-рудном процессе в печь заливают жидкий чугун, добавляют руду и скрап.

Процессы выплавки в мартеновских печах делятся на кислые и основные.

Характерные особенности кислого процесса: печь футеруется кислым огнеупорным кирпичом, используется шихта с малым содержанием серы и фосфора, удаление которых в кислых печах затруднено.

При основном процессе плавки футеровка печи выполняется из магнезиального или доменного кирпича, для удаления серы или фосфора в шихту вводят известняк.

В период загрузки и плавления шихты происходит окисление примесей за счет кислорода, содержащегося в печных газах и руде, а после после образование шлака - содержится в оксиде железа, растворенном в шлаке. Окисление примесей идет по тем же реакциям, что и при конвертерном процессе. Известняк переводит в шлак серу и фосфор.

Важным моментом плавки является период «кипения» - выделения образующегося оксида углерода в виде пузырьков. Металл при этом перемешивается, выдерживается его температура (приблизительно 1800 С 0) и химический состав, удаляются газы, всплывают неметаллические включения. По достижение требуемого содержания углерода в кипящем металле, что определяется путем быстрого анализа отбираемых проб, приступают к последней стадии плавки - доводке и раскислению металла.

Достоинства:

Средняя энергоемкость.

Недостатки:

Большое загрязнение окружающей среды;

Среднее качество;

Средняя производительность.

Выплавка в электропечах.

При данном способе производства применяют более высокие температуры (> 2000 С 0), что позволяет лучше удалять вредные примеси, значительно снижается угар железа и легкоокисляющихся специальных добавок, т.к. процесс ведется с наименьшим доступом воздуха. Также при данном способе производства получают очень плотный металл, т.к. в более жидком металле газы легко выделяются наружу.

Достоинства способа:

Простота и точность регулирования температуры в процессе плавки и к моменту ее разливки, что важно для процессов первичной кристаллизации;

Получение высококачественной стали вне зависимости от качества исходных шихтовых материалов, т.к. состав корректируется во время плавки специальными добавками.

Сравнительная характеристика способов производства стали приведена в таблице 4.1.

Показатель
	кислородно-конвертерный	мартеновский	электростале-плавильный
Исходное сырье	жидкий чугун с t ◦ 1300-14520 С ◦ до 25 % скрапа	55 - 75 % жидкий чугун + 45 - 25 % скрап+руда	до 100% скрапа
Емкость печи, т
Продолжительность цикла плавки, ч
Годовая производительность, тыс. т слитков

Показатель
	кислородно-конвертерный	мартеновский	электростале-плавильный
Себестоимость, относительные проценты (для цехов с одинаковой годовой мощностью, оснащенными 500-тонными мартеновскими печами и 100-тонными кислородно-конверторными)
Выход годного, %
Удельные капитальные затраты, относительные проценты
Качество стали	Сталь обыкновенного качества	Сталь качественная	Высокока-чественная

Табл. 4.1 (продолжение).

Описанные методы получения углеродистой стали являются основными.

4.3. Исходный материал для производства труб и его нагрев

В зависимости от способа производства и назначения труб исходный материал может находится в виде слитков, катаных или кованных заготовок (для получения бесшовных труб), листов и полос в рулонах (для получения сварных труб).

В связи с тем, что трубы стальные водогазопроводные согласно ГОСТ 3262-75 изготавливают сварными, в данной работе я рассмотрю производство только сварных труб из листов и полос в рулонах.

Сталь для горячекатаных листов и рулонной полосы по механическим свойствам подразделяют на две группы. Одну из них составляют углеродистые стали с нормальным и повышенным содержанием марганца, а вторую - спокойные стали с микродобавками. В этих сталях содержится, %: углерода от 0,03 до 0,20, ниобия 0,05, ванадия 0,02 и титана 0,03. Часто встречаемым легирующим элементом является молибден (~ 0,30 %).

Требуемые механические свойства листов из сталей с микродобавками можно получить путем обычной прокатки и нормализации, регулируемой прокаткой с последующей нормализацией. Минимальная величина предела текучести в результате этих операций составляет 37 - 56 кгс/мм 2 . Это является результатом выделения в феррите карбидонитридов ниобия, ванадия и титана.

Рулонную полоску используют для производства сварных труб с продольным и спиральным швом, а листы - для производства труб только с продольным сварным швом. Причем листы необходимо предварительно подвергать неразрушающему контролю для устранения внешних и внутренних дефектов.

4.4. Установки для производства сварных труб

Станы для производства сварных труб классифицируют:

1) по виду применяемых для сварки материалов (для сварки стальных труб, из цветных металлов и их сплавов);

2) по способу сварки (печная, электросварка, продольная, спиральная, пайка);

3) по размерам труб (малых диаметром 5 - 168 мм, средних 168 - 273 мм и больших 273 - 2520 мм).

Печную сварку встык осуществляют из полос различной ширины. Кроме того, из полос одной или нескольких ширин получают трубы всевозможных диаметров путем их редуцирования.

Цех сварки труб имеет следующие участки:

1) склад материалов (листов в карточках или листов и полос в рулонах);

2) устройства для обрезки. Строжки или фрезеровки продольных кромок листов и полос;

3) комплекс производственного оборудования (прокатные станы, прессы для формовки листов и полос в трубную заготовку, сварочные станы или автоматы для сварки, прокатные станы или прессы для калибровки труб, рольганги, транспортеры и пилы);

4) участок отделки (правильные машины, обрезные станки, станки для фрезерования концов труб, устройства для гидравлического испытания труб на герметичность, устройства и аппаратуру для неразрушающего контроля, устройства для клеймения труб);

5) склад готовых труб;

6) вспомогательные и ремонтные столы;

7) участки антикоррозионного обеспечения труб - оцинкование, асфальтирование и т.п.

4.5. Технология производства сварных труб

В настоящее время сварные трубы получают непрерывной печной сваркой встык, электросваркой сопротивлением, индукционной сваркой, дуговой сваркой в защитной атмосфере или под слоем флюса. Кроме того, выпускаются паянные трубы.

В данной работе я опишу производство труб печной сваркой встык, т.к. данный вид сварки является одним из самых старых методов производства стальных водогазопроводных труб. Этим способом, который сохранился лишь в некоторых странах, получают трубы диаметром от 16 до 89 мм со стенками толщиной от 2,5 до 4 мм.

Исходным материалом для изготовления этих труб является горячекатаный штрипс длиной 5 - 7 м и шириной, зависящей от диаметра производимых труб.

Один конец каждого штрипса обрезают под углом 15 - 25 ° , а затем сгибают под углом 45 ° для лучшего захвата клещами при вытягивании его из печи.

Штрипсы укладывают на под печи с зщитной атмосферой таким образом, чтобы расстояние между боковыми краями было 20 мм. Полосы нагревают до температуры 1300 - 1350 ° С в течение 30 - 85 с. Нагретую полосу вытягивают из печи клещами, которые пропущены через сварочную воронку (волоку) и соединены с цепью волочильного стана. Во время волочения штрипса к его кромкам (перед волокой) через сопла подают сжатый воздух. В результате температура кромок штрипса повышается на 40 - 60 ° С и окалина с них сдувается.

Формуются и свариваются трубы в волоке. При этом одновременно в зависимости от размера труб уменьшается их диаметр на 4 - 10 %. Трубы свариваются со скоростью 100 - 200 м/мин, а затем рольгангом передаются к двух- или трехклетевому калибровочному стану, где диаметр их уменьшается на 2 - 3 мм, т.е. до размера готовых труб.

Блок-схема производства труб стальных сварных водогазопроводных.

5. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ НА ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ВОДОГАЗОПРОВОДНЫЕ, НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

По требованию потребителя на концах труб, подлежащих сварке, с толщиной стенки 5 мм и более, должны быть сняты фаски под углом 35 - 40 ◦ к торцу трубы. При этом должно быть оставлено торцовое кольцо шириной 1 - 3 мм.

По требованию потребителя на обыкновенных и усиленных трубах с условным проходом более 10 мм резьбу наносят на оба конца трубы.

По требованию потребителя трубы укомплектовывают муфтами, изготовленными по ГОСТ 8944-75 (01.01.1977г.) «Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой для трубопроводов. Технические требования», ГОСТ 8954-75 (01.01.1977г.) «Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой для трубопроводов. Муфты прямые короткие. Основные размеры», ГОСТ 8965-75 (01.01.1977г.) «Части соединительные стальные с цилиндрической резьбой для трубопроводов р=1,6 МПа. Технические условия» и ГОСТ 8966-75 (01.01.1977г.) «Части соединительные стальные с цилиндрической резьбой для трубопроводов р-1,6 МПа. Муфты прямые. Основные размеры», из расчета одна муфта на каждую трубу.

На поверхности труб не допускаются трещины, плены, вздутия и закаты.

На торцах труб не допускаются расслоения.

Допускаются отдельные вмятины, рябизна, риски, следы зачистки и другие дефекты, обусловленные способом производства, если они не выводят толщину стенки за минимальные размеры, а также слой окалины, не препятствующий осмотру.

На трубах, изготовленных методом печной сварки, допускается в месте шва уменьшение наружного диаметра до 0,5 мм при наличии в этом месте пологого утолщения по внутреннему диаметру не более 1,0 мм.

По требованию потребителя на трубах с условным проходом 20 мм и более на внутренней поверхности шва труб грат должен быть срезан или сплющен, при этом высота грата или его следов не должна превышать 0,5 мм.

По требованию потребителя на трубах условным проходом более 15 мм, изготовленных методом печной сварки и способом горячего редуцирования, на внутренней поверхности труб в зоне шва допускается пологое утолщение высотой не более 0,5 мм.

Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом. Допускается величина скоса не более 2 ◦ . Остатки заусенцев не должны превышать 0,5 мм. При снятии заусенцев допускается образование притупления (закругления) торцов. Допускается порезка труб в линии стана. По согласованию изготовителя с потребителем на трубах с условным проходом 6 - 25 мм, изготовленных методом печной сварки, допускаются заусенцы до 1 мм.

Оцинкованные трубы должны иметь сплошное цинковое покрытие по всей поверхности толщиной не менее 30 мкм. Допускается отсутствие цинкового покрытия на торцах и резьбе труб.

На поверхности оцинкованных труб не допускается пузырчатость и посторонние включения (гартцинк, окислы, спекшаяся шихта), отслаивание покрытия от основного металла.

Допускаются отдельные флюсовые пятна и следы захвата труб подъемными приспособлениями, шероховатость и незначительные местные наплывы цинка.

Допускается исправление отдельных неоцинкованных участков на 0,5 % наружной поверхности трубы по ГОСТ 9.307-89 (01.01.1990г.) «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования».

Трубы должны выдерживать гидравлическое давление:

2,4 МПа (25 кгс/см 2) - трубы обыкновенные и легкие;

3,1 МПа (32 кгс/см 2) - трубы усиленные.

По требованию потребителя трубы должны выдерживать гидравлическое давление 4,9 МПа (50 кгс/см 2).

Трубы с условным проходом до 40 мм включительно должны выдерживать испытание на загиб вокруг оправки радиусом, равным 2,5 наружного диаметра, а с условным проходом 50 мм - на оправке радиусом, равным 3,5 наружного диаметра.

По требованию потребителя трубы должны выдерживать испытание на раздачу:

для труб с условным проходом от 15 до 50 мм - не менее 7 %;

для труб с условным проходом 65 мм и более - не менее 4%.

По требованию потребителя трубы должны выдерживать испытание на сплющивание до расстояния между сплющенными поверхностями, равного 2 / 3 наружного диаметра труб.

По требованию потребителя механические свойства труб для деталей водопроводных и газопроводных конструкций должны соответствовать ГОСТ 1050-88 (01.01.1991г.) «Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия».

Резьба труб должна быть чистой, без рванин и заусенцев и соответствовать ГОСТ 6357-81 (01.01.1983г.) «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая», классу точности В.

Трубы с цилиндрической резьбой применяются при сборке с уплотнителями.

В месте шва допускается чернота на нитках резьбы, если уменьшение нормальной высоты профиля не превышает 15 %, а по требованию потребителя не превышает 10 %.

Допускаются на резьбе нитки с сорванной (для нарезанной) или неполной (для накатанной) резьбой при условии, что их длина в сумме не превышает 10 % требуемой длины резьбы, а по требованию потребителя не превышает 5 %.

Допускается на резьбе уменьшение полезной длины резьбы (без сбега) до 15 % по сравнению с указанной в таблице 2.4, а по требованию потребителя - до 10 %.

Нанесение резьбы на оцинкованные трубы проводят после оцинкования.

По требованию потребителя сварные швы труб подвергают контролю неразрушающими методами.

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТОВАРА. ТРЕБОВАНИЯ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ НА ПРАВИЛА ПРИЕМКИ, ХРАНЕНИЯ, ИСПЫТАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБ СТАЛЬНЫХ ВОДОГАЗОПРОВОДНЫХ

Контроль качества труб стальных водогазопроводных осуществляется путем испытания их на раздачу по ГОСТ 8694-75, на растяжение по ГОСТ 10006-80, на сплющивание по ГОСТ 8695-75, на загиб по ГОСТ 3728-78, гидравлическим давлением по ГОСТ 3845-75 и др. методами, которые определяют качество данной продукции.

В данной работе я использую ГОСТ 10006-80 (01.07.1980г.) «Трубы металлические. Метод испытания на растяжение». Настоящий стандарт устанавливает метод статических испытаний на растяжение металлических бесшовных, сварных, биметаллических труб для определения при температуре 20 -10 +15 С следующих характеристик: предела текучести (физического), предела текучести (условного), временного сопротивления, относительного удлинения после разрыва, относительного сужения после разрыва.

Для испытания труб на растяжение применяют продольные (в виде полос без головок и головками) и поперечные образцы (в виде отрезка трубы полного сечения без ограничения наружного диаметра). В качестве испытательных машин применяют разрывные и универсальные испытательные машины всех систем, соответствующие требованиям настоящего стандарта и ГОСТ 28840-90.

Количественные и качественные показатели испытания труб методом растяжения приведены в ГОСТ 10006-80 (01.07.1980г.) «Трубы металлические. Метод испытания на растяжение», который прилагаю к данной работе.

Трубы принимают партиями. Партия должна состоять из труб одного размера, одной марки стали и сопровождаться одним документом о качестве в соответствии с ГОСТ 10692 с дополнением для труб, предназначенных для изготовления деталей водопроводных и газопроводных конструкций, из стали по ГОСТ 1050; химический состав и механические свойства стали - в соответствии с документом о качестве предприятия-изготовителя заготовки.

Масса партии - не более 60 т.

Проверке поверхности, размеров и кривизны подвергают каждую трубу партии.

Допускается применять статистические методы контроля по ГОСТ 18242 с нормативным уровнем. Планы контроля устанавливаются по согласованию изготовителя с потребителем.

Контроль наружного диаметра труб проводят на расстоянии не менее 15 мм от торца трубы.

Для контроля параметров резьбы, для испытания на раздачу, сплющивание, загиб, высоту внутреннего грата, остатки заусенцев, прямой угол и угол фаски (для труб со скошенными кромками), механических свойств отбирают не более 1 %, но не менее двух труб от партии, а для труб, изготовленных методом непрерывной печной сварки, - две трубы от партии.

Контролю массы подвергают все трубы.

Испытанию гидравлическим давлением подвергают каждую трубу. При 100 %-ном контроле качества сварного шва неразрушающими методами испытание гидравлическим давлением допускается не проводить. При этом способность труб выдерживать испытательное гидравлическое давление гарантируется.

Для проверки толщины цинкового покрытия на наружной поверхности и в труднодоступных местах внутренней поверхности отбирают две трубы от партии.

При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке.

Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

Маркировку, упаковку, транспортирование и хранение проводят по ГОСТ 10692 с дополнением.

Резьба труб должна быть защищена от механических повреждений и коррозии смазкой по нормативно-технической документации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Широкое применение трубной продукции во всех отраслях промышленности - для добычи и переработки нефти и газа, в энергетике и машиностроении, ракетно-космической технике и строительстве обусловлено их разнообразным сортаментом по диаметру и толщине стенки, профилю поперечного сечения, материалу, технологичностью и экономичностью производства и потребления. Этим объясняется опережающий рост производства стальных труб в сравнении с ростом производства стали и готового проката.

Современный трубный рынок предоставляет большой выбор водогазопроводных труб из новых материалов (пластика, минерального сырья), но, как ни странно, часто предпочтение отдается именно металлическим трубам.

Современная наука о трубном производстве развивается и будет развиваться высокими темпами. Усиление ее влияния на технический прогресс трубной промышленности связано с повышением эффективности научных исследований и улучшением качества подготовки инженерных кадров в области трубного производства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Стальные и чугунные трубы. Справочник./В. И. Стрижак, В. В. Щепанский, В. П. Сокуренко и др. - Москва: Металлургия, 1982. - 360 с.

2. Стальные трубы. Технология производства и применение. /Под ред. Н. Т. Богдановой. Москва.: Металлургия. 1979.

3. Розов Н. В. Производство труб. Справочник для рабочих. - Москва: Металлургия, 1974. - 600 с.

4. Рымов В. А. и др. Технология производства сварных труб. Москва: Металлургия. 1983.

5. Гуляев Ю. Г. и др. Стальные трубы. Изготовление, применение, сортамент: Справочник. - Днепропетровск, РИА «Днепр-ВАЛ», 2002. - 350 с.

6. Совершенствование производства стальных труб. Зимовец В. Г., Кузнецов В. Ю. /Под ред. проф. док. техн. наук А. П. Коликова - Москва: МИСИС, 1996. 480 с.

Трубы из стали заслуживают особенного внимания, ведь они соответствуют современным стандартам и отличаются очень высоким качеством. Внимательно изучая стальные трубы , можно понять, как лучше всего их использовать в сфере промышленности.

Сферы использования труб стальных

Трубы из стали успешно используются в следующих направлениях:

• создание специальных магистралей для транспортировки газа и нефти;
• системы водоснабжения и отопления;
• канализационная техника;
• дымоходы, заборы и фундаменты.

Важно отметить, что трубы из стали успешно используются не только в промышленности, но и в быту. В настоящее время отличается удивительное разнообразие стальных труб, которые могут проявлять устойчивость даже к специфическим условиям эксплуатации.

Для надежного соединения изделий обычно используют сварку и резьбу. Правильный монтаж гарантирует успешное соединение стальных труб, которые смогут прослужить длительное время.

От чего зависит качество стальных труб

Внимательно изучая все стальные трубы, необходимо учитывать технические особенности предлагаемой продукции.

1. Способ производства. Предполагается необходимость стенок одинаковой толщины, так как только бесшовные трубы могут быть надежными и прочными. Место, где сделан шов, считается потенциально слабым. Бесшовные трубы могут прослужить долгое время даже, если будут постоянно сталкиваться со значительным давлением.
2. Диаметр. Пропускная способность любых труб определяется диаметром. По данной причине на этот аспект желательно обращать повышенное внимание.
3. Толщина стенок. От этого будет зависеть прочность труб и устойчивость к внешним факторам.
4. Внешнее покрытие. Наличие оцинковки гарантирует предотвращение появления коррозии. Для дизайна можно позаботиться об использовании хромированного покрытия.
5. Перфорация. Если предполагается установка трубопровода для дренажной системы, потребуются высококачественные перфорированные изделия.

Выбирая современные трубы из стали, можно убедиться в их высоком качестве и возможности продолжительной эксплуатации даже в специфических условиях.

Стальные трубы используются повсюду на протяжении многих лет. Особенно часто они встречаются в системах холодного с горячим водоснабжением, а также в системах парового и водяного отопления. Поэтому всем желательно знать обозначение стальных труб и их виды.

Классификация по методу производства:

— трубы литые . Производят их в специальных аппаратах по литью труб из стали;

— трубы сварные. Их делают из стальных листов, а затем придают нужную форму и сваривают на стыке;

— трубы бесшовные . Это трубы без швов и без всяких других соединений, а изготавливают их методом прокатки, ковки, прессования или волочения.

Сварные трубы разделяются по способу изготовления на холодно деформированные и электросварные. А бесшовные трубы бывают холоднокатаными и горячекатаными, это тоже зависит от метода изготовления.

Стальные профильные трубы бывают:

— прямоугольные;

— овальные;

— квадратные;

— плоскоовальные и других видов.

Пример обозначения трубы из стали:

Труба стальная 102х8 ст. 15ХМ бурильные с высаженными концами с муфтами к ним ГОСТ 631-75. Число 102 – это наружный диаметр трубы в миллиметрах, 8 – это толщина стенки в миллиметрах. Ст.15ХМ обозначает марку стали, из которой сделана труба, а ГОСТ 631-75 указывает на документ, которым установлены технические требования к изготовлению трубы и ее сортамент. Теперь можно понять, что все эти громоздкие цифры и буквы предоставляют много информации о внешнем виде, свойствах и предназначении стальной трубы.

Производство стальных труб в России

Россия является главным производителем труб из стали по СНГ. Основные производители стальных труб в России:

— Таганрогский металлургический;

— Волжский трубный;

— Синарский трубный;

— Первоуральский новотрубный;

— Челябинский трубопрокатный;

— Северский трубный;

— Выксунский металлургический.

Применение стальных труб

1. Водопровод . Стальные трубы для водопровода бывают двух видов: оцинкованные (нержавеющие) и неоцинкованные (черные). Оба вида труб выпускаются и в немерном исполнении от 4 до 12 метров, но также бывают трубы мерные – от 4 до 8 метров. Для систем питьевого водоснабжения в основном применяются трубы оцинкованные, так как они меньше подвержены появлению коррозии. Монтаж труб для водоснабжения требует умения пользоваться сваркой и определенных навыков. Типы соединения бывают такие:

— сварочное соединение;
— соединение с помощью фитингов для стальной трубы или резьбовой муфты;
— соединения фланцевые с болтовым креплением.

Понятно, что каждый вид соединения при монтаже водопровода в чистом виде не применяется. Все делается в комплексе. Поэтому самостоятельный монтаж стальных труб довольно сложный и лучше обратиться к специалистам.

2. Электропроводка . Часто используются стальные трубы для электропроводки. Они нужны для защиты проводов от механических повреждений, влаги, пыли и едких газов и паров. Перед началом работ внутреннюю поверхность труб очищают от грата и окалины, затем проводят покраску асфальтовым лаком внешней и внутренней ее поверхностей. На месте монтажа трубы укладываются уже готовыми узлами, затем их между собой соединяют и теперь можно затянуть внутрь труб провода. Чтобы не повредилась изоляция проводов при затягивании, на концах труб устанавливаются пластмассовые специальные втулки. Чтобы легче было тянуть провода, в трубы вдувают тальк и заранее затягивают проволоку из стали, к концу которой прикреплена тафтяная лента с шариком.

Стальные трубы применяются в различных отраслях системы народного хозяйства. Эти изделия обладают определенными преимуществами и небольшими недостатками, отличаются надежностью. При ознакомлении с различными качественными характеристиками подобных изделий можно оборудовать трубные конструкции с максимально высоким эксплуатационным периодом. Стальные трубы изготавливаются на специализированных металлургических заводах. Достоинства и недостатки стальных трубопроводов, а также другая полезная информация приводится для ознакомления всем желающим в этой статье.

Классификация стальных труб

Все стальные трубы могут классифицироваться по определенным параметрам.

По диаметру трубы делятся на:

• Малые от 5-102 мм;
• Средние от 102-426 мм;
• Большие – от 426 мм.

Также при выборе изделий нужно определять показатель пропускной способности, обусловленный диаметром трубы и толщиной стенок.

Стальные трубы могут также классифицироваться по следующим характеристикам:

• Материалы, используемые для создания сплава;
• Форма поперечного сечения;
• Габариты;
• Технология соединения;
• Способ выполнения изоляции.

Оцинковка стальных труб выполняется для поддержания достаточно высокой устойчивости к коррозии.

Такие изделия бывают двух видов:

1. Шовные.
2. Бесшовные.

Стальные трубы можно классифицировать по специфике их изготовления:

• Оцинкованные;
• Горячекатаные;
• Профильные;
• Сварные;
• Холоднокатаные;
• Холоднотянутые.

Установка трубных конструкций подразумевает определенные сложности по причине большой массы составляющих элементов.

По форме сечения стальные трубы подразделяются на:

• Квадратные;
• Многоугольные;
• Круглые;
• Прямоугольные.

В зависимости от формы изделия соединяются между собой с использованием специальных муфт, сварки или обычной резьбы.

Во время использования трубных конструкций, качественные характеристики материалов постепенно ухудшаются, постоянно теряют пропускную способность по причине сужения просвета. Также стальные трубы являются хорошим проводником электрического тока. Если с электропроводкой возникают проблемы, вероятность поражения током возрастает. Продолжительность эксплуатационного периода труб из стали составляет приблизительно 25 лет.

Преимущества и недостатки оборудованных стальных трубопроводов

Стальные трубы имеют такие главные эксплуатационные характеристики:

• Высокая прочность;
• Устойчивость к воздействию коррозии;
• Возможность использования при сильном рабочем давлении;
• Обширный ассортимент изделий, отличающихся по диаметру и толщине металлической прослойки;
• Устойчивость к температурам до 130 С˚;
• Достаточно высокий показатель теплопроводности;
• Трубопровод может применяться для системы отопления, благодаря незначительным показателям линейного расширения;
• Продолжительность эксплуатационного периода трубных конструкций составляет от 5 до 15 лет.

Возможная продолжительность использования изделий может увеличиваться за счет качественного антикоррозийного покрытия. Такие эксплуатационные характеристики позволяют использовать стальные изделия в качестве материалов для оборудования нефтепроводов, газопроводов, систем водоснабжения, функционирующих в условиях высокого давления.

Также следует учитывать недостатки трубных конструкций:

• Абразивный износ;
• Недостаточная устойчивость к низким температурам;
• Сравнительно высокий показатель шероховатости;
• Стальные трубопроводы являются одними из самых тяжелых;
• Установка трубопровода подразумевает необходимости прилагать много усилий, использовать спецтехнику;
• Поскольку материал очень жесткий, для возможности разветвления сети приходится устанавливать специально изготовленные отводы.

Чтобы магистрали не промерзали, необходимо использовать хорошую изоляцию.

Где используются стальные трубы

Стальные трубы считаются одним из наиболее широко распространенных материалов. Изделиями из этих комплектующих оборудуются различные промышленные и строительные объекты. Трубные конструкции используются в быту и в отрасли сельского хозяйства.

Электросварные конструкции в большинстве случаев используются для оборудования теплопроводных магистралей, газопроводов и т.п.

Профильные трубы в большинстве примеров используются для оборудования металлических каркасов мебельных изделий, для повышения устойчивости в процессе эксплуатации. Трубы с высоким показателем термостойкости используются при оборудовании водо- и газопроводов. Изделия обладают достаточно высоким эксплуатационным периодом.

Область применения труб можно определить в зависимости от их классификации:

1. Никаких особых требований к трубам не выдвигают при изготовлении материалов для кабельных систем и оборудования локальных трубопроводов.
2. Для магистральных трубопроводов используются материалы, способные выдерживать высокое давление.
3. Другие трубы должны обладать достаточным показателем термостойкости.
4. Изделия четвертого класса относятся к нефтедобывающей отрасли и бурению скважин.
5. Изделия пятого класса необходимы для изготовления достаточно прочных опорных конструкций.
6. В машиностроительной отрасли используются трубные конструкции, способные выдерживать существенные механические нагрузки.

Для стальных труб характерна высокая продолжительность службы, прочность и надежность, доступная стоимость и простота в установке.

Подробнее о наиболее популярных изделиях

Прямошовные трубы, изготовленные при помощи электросварки, в большинстве случаев применяются для транспортировки нефтепродуктов, газа, при проектировании и строительстве различных металлоконструкций. Заготовки для таких труб называются штрипсами, они представляют собой обычные стальные листы определенной толщины. Штрипсы разрезаются на отдельные полосы, которые в процессе обработки сгибаются в трубы.

Для сварки используются различные виды швов:

• Лазерный шов;
• Дуговая сварка;
• Индукционная;
• Плазмовая.

Завершающий этап производства подразумевает выполнение калибровки и проверки сварного шва на прочность. Различают холоднокатаную и горячекатанную технологию проката по данной разновидности трубных конструкций. Сечение труб, изготовленных таким способом, может быть круглым и квадратным.

Спиральношовные трубы, изготовленные при помощи электросварки производят аналогичным образом с единственным отличием. Стальной лист сначала скручивается в спираль, после чего аккуратно сваривается. Благодаря такой технологии сваривания, устойчивость трубы к механическим воздействиям и высокому внутреннему давлению сильно возрастает.

Область эксплуатации таких трубных конструкций:

• Теплотрассы;
• Различные нефтепроводы и газопроводы;
• Водные магистрали.

В холодноформированных изделиях толщина стенок составляет 0,3-24 мм. Поэтому трубы используются при проектировании авиационной техники, в судостроении, промышленности и других отраслях, где требуется высокая прочность и сравнительно малый вес.

Горячеформированные трубы создаются из цельной разогретой цилиндрической заготовки, легко поддающейся деформации. Эта технология дает возможность создавать трубы с толщиной стенок 2,5 до 75 мм. Такая разновидность труб используется в системах с максимально высоким внутренним давлением, в технологических процессах химической промышленности, где утечка через шов считается недопустимой.

В зависимости от области применения, продолжительность использования этих труб составляет 10-50 лет.

Оцинкование труб

Оцинкованные трубы отличаются высокой надежностью и приличной стоимостью. Благодаря специальной защитной цинковой прослойке, повышается устойчивость к воздействию коррозии. Повреждения защитной прослойки могут возникать после деформации на месте удара, после этого на трубе может образоваться ржавчина. Эти изделия применяются при необходимости оборудования высокопрочной конструкции, при которой не будут возникать перепады давления и температуры. Стальные трубы с цинковым покрытием великолепно подходят для временных конструкций, используемых в сложных условиях эксплуатации.

Технические характеристики в соответствии с ГОСТом

Качественные характеристики стальных труб всегда определяются утвержденным ГОСТом. Специальные стандарты, требующие соблюдения, разрабатываются для обычных и оцинкованных изделий, которые используются при оборудовании водопроводов, отопительных систем, газопроводов и т.д. Государственный стандарт качества определяет и технологический процесс, в соответствии с которым должно осуществляться производство.

Производители при изготовлении своей продукции нередко указывают размеры в дюймах, либо в миллиметрах. Оцинкованные трубы по весу превышают обычные стальные изделия примерно на 3%. Эту особенность необходимо учитывать в процессе проектирования трубных конструкций. Цинковая прослойка оказывает свое воздействие на требования к установке и эксплуатации. Слой, наносимый на поверхность, обязательно должен превышать 30 мкм.

Маркировка требует внимания при выборе изделия. На трубе производитель указывает материал, из которого она произведена, массу, диаметр изделия, а также толщину металлической прослойки, завод-изготовитель, № партии, дата фактического производства. Вся приведенная информация обязательно должна соответствовать действующим государственным стандартам.

Несмотря на то, что в последнее время значительную популярность для промышленных и бытовых нужд обрели полимерные трубы, изделия из стали по-прежнему пользуются большим спросом. Это связано с высокими прочностными характеристиками материала, который выдерживает существенные механические нагрузки. ГОСТы стальных труб, в которых четко регламентированы требования к качественной продукции, представлены в широком спектре.

Разновидности стальных труб в зависимости от типа изделия и вида покрытия

В зависимости от линейных размеров, способа изготовления, наличия и варианта покрытия стальные трубы классифицируются на несколько типов. Геометрия сечения определяет такие варианты изделий:

• круглые;
• квадратные;

• прямоугольные;
• овальные;
• сегментные;
• ребристые;
• шестигранные;
• восьмигранные.

Самой востребованной в строительстве и промышленности является регламентируемая ГОСТом круглая стальная труба, сортамент которой зависит от метода изготовления изделий. По технике производства трубы бывают электросварные и бесшовные. Первый тип делится на несколько разновидностей:

• изделия с прямым швов;
• трубы со спиралевидным швом;
• профильные;
• водогазопроводные.

Бесшовные изделия из стали подразделяются на холоднодеформированные и горячедеформированные трубы.

В зависимости от величины наружного диаметра различают трубы:

• капиллярные – 0,3-4,8 мм;
• малого диаметра – 5-102 мм;
• среднего диаметра – 102-426 мм.

В отношении наружного диаметра к значению толщины стенки изделия могут быть:

• особотолстостенные;
• толстостенные;
• нормальные;
• тонкостенные;
• особотонкостенные.

Стальные изделия имеют немерную, мерную или краткую длину. Изделия с обрезанными краями и снятыми заусеницами относятся к первому классу, а просто подрезанные – ко второму.

На стальные трубы наносится антикоррозионное покрытие. Для этого используются экструдированный полиэтилен, горячее или холодное цинкование, цементно-песчаная смесь, полиэтилен (в один, два или три стоя) и эпоксидно-битумный состав.

Основные технологии производства стальных труб

Стальные трубы могут быть выполнены со сварным швом или без него. В первом варианте производство изделий основывается на сворачивании плоского листа из стали. Для получения прямого стыка стальная лента скручивается в трубу с помощью вальцов. Шов сваривается посредством тока высокой частоты или вольфрамового электрода в инертном газе.

Важно! Такой метод сварки обеспечивает плотность и прочность сварного соединения водогазопроводных стальных труб. ГОСТ 3262-75 устанавливает общие технические требования к изготовлению данных изделий.

Для получения спиралевидного шва стальная лента сворачивается по спирали.

Бесшовные изделия изготавливаются из стальных стержней с использованием технологий высверливания, литья, горячего или холодного деформирования. В первом случае сырье заливается в специальную форму со стержнем. Второй вариант подразумевает высверливание в цилиндре из стали отверстия. Оба вышеизложенные способы применяются на практике крайне редко, что связано с трудоемкостью процесса изготовления и большими финансовыми затратами. Производители преимущественно используют методы деформации.

Бесшовный горячекатаный прокат выполняется посредством нагревания металлической штанги в печи для превращения ее в цилиндр, что несложно сделать после достижения материалом пластичного состояния. Полученная заготовка неправильной формы обрабатывается на вальцах, где труба стальная бесшовная горячедеформированная доводится до необходимого диаметра и длины.

При холодном методе деформации цилиндрическая заготовка перед обработкой на вальцах предварительно охлаждается. Далее до момента финальной калибровки она подвергается обжигу.

Важно! Толстостенные стальные трубы выполняются исключительно методом горячей либо холодной деформации.

Технические особенности стальных труб

Стальные трубы являются прочными, надежными и долговечными изделиями, которые могут использоваться в различных сферах строительства, промышленности и быта. Их можно монтировать открытым или закрытым способом. Стальные трубопроводы могут применяться для транспортировки газов и жидкостей, в качестве защиты сигнальных и силовых кабелей.

Несмотря на высокие прочностные характеристики, использование труб из металла имеет свои ограничения, связанные с промерзанием изделий и низкой их стойкостью к образованию коррозии и различных отложений. В случае применения их для холодного водоснабжения он равен 10-20 лет, для отопления – 10-15 лет. Материал способен выдерживать рабочую температуру жидкости до 130 °С и давление до 30 атм. Трубы из металла характеризуются негорючестью и устойчивостью к механическим повреждениям.

Полезный совет! Для обеспечения длительного срока эксплуатации стального изделия следует выбирать трубы с антикоррозионным покрытием.

Из недостатков материала можно выделить высокую массу изделия, которая зависит от диаметра конструкции и толщины ее стенки, высокую теплопроводность, повышенную внутреннюю шероховатость. При монтаже металлических труб требуются специальное оборудование, высокая квалификация мастера и значительные временные затраты. Поскольку материал характеризуется неустойчивостью к воздействию коррозии, после монтажа трубу следует покрыть краской. Такая процедура не только улучшит эстетический вид изделия, но и продлит срок его службы.

Области применения металлических труб: ГОСТ, соответствие образцу

Стальные трубы общего назначения широко используются для транспортировки неагрессивных жидкостей, газов и сыпучих материалов. Их можно применять в качестве элементов ограждения, для создания опор и строительных лесов. Трубу круглую (ГОСТ регламентирует технические требования) употребляют как футляр для протаскивания кабельной продукции. Это незаменимый элемент для оросительных и ирригационных систем. Трубы из стали нашли свое применение в газо- и нефтедобывающей промышленности.

Важно! Для обустройства магистральных газонефтепроводов предусмотрен отдельный сортамент электросварных стальных прямошовных труб – ГОСТ 20295-85.

Для возведения стальных конструкций широко используются гнутые замкнутые стальные прямоугольные и квадратные профили (ГОСТ 30245-2003). Сортамент квадратных стальных труб определяет размеры сечений изделий 40-300 мм с толщиной стенки 2-12 мм.

Профильные стальные трубопроводы широко применяются в авиа-, судо- и машиностроении, в химических лабораториях. При монтаже системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, газопроводов преимущественно используются водогазопроводные изделия. Благодаря высоким эксплуатационным особенностям трубы из стали часто применяются в производстве элементов мебели. Прямошовные трубопроводы из стали используются в системах с умеренным давлением и при создании металлоконструкций.

Спиралешовные изделия употребляются при прокладке теплотрасс, магистральных трубопроводов высокого давления. Их не рекомендуется использовать для магистральных нефтегазопроводов.

Для транспортировки высокотоксичных материалов применяются исключительно бесшовные трубы из стали. Их также эксплуатируют для магистралей, способных выдерживать очень высокое давление, куда входят гидравлические системы, нефтепромысел, переработка газа и нефти, энергетика.

Сортамент труб стальных

ГОСТы на сталь регламентируют сортаменты стальных изделий, которые определяются в зависимости от технологии производства материала, на основании чего устанавливаются тип, марка и размер продукции.

Стальные трубы могут изготавливаться по одной из четырех технологий, которые определены действующим стандартом:

• горячий прокат подразумевает производство бесшовных труб из разогретого сырья;

• холодный прокат дает возможность получить бесшовные изделия из охлажденного материала;
• сварной продольный прокат дает на выходе металлические изделия из листового материала с прямым швом;
• сварной спиральный прокат подразумевает технологию изготовления трубных конструкций из листового металла со спиральным швом.

Сортамент труб круглых стальных или профильных металлических, выполненных с помощью технологии горячего проката, определяется по двум нормативным свидетельствам: ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 8732-78. В соответствии с ГОСТ 8639-82 сортамент труб стальных квадратных состоит из изделий диаметром 60-180 мм с толщиной стенки 4-14 мм. Стандарт регламентирует производство круглых металлических труб диаметром 20-700 мм, у которых толщина стенки находится в пределах 2,5-75 мм.

Сортамент стальных бесшовных прямоугольных или овальных труб, изготовленных в условиях холодного проката с применением принципа деформирования заготовки цилиндрической формы, определяется по ГОСТ 8639-82, ГОСТ 8645-82, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8642-68.

Первый нормативный документ касается производства и характеристик квадратных стальных труб, ГОСТ для них устанавливает диапазон диаметров 10-120 мм. ГОСТ 8645-82 регламентирует сортамент прямоугольных стальных изделий размером от 10х15 мм до 120х80 мм. Толщина стенки для изделий варьируется в пределах 1-9 мм. Третий нормативный стандарт определяет сортамент круглых труб из стали, выполненных методом холодного проката. Размерный ряд состоит в пределах 5-250 мм. Толщина стенки, что определяет типоразмер изделия стали круглой (ГОСТ 8734-75), варьируется от 0,3 мм до 4 мм.

Cтатья по теме:

Швеллер согласно ГОСТу, их соотношение с весом. Основные характеристики и габариты ходовых сортов – 10, 12, 14, 16 и 20.

Параметры металлических труб овальной формы определят ГОСТ 8642-68. Размерный ряд внешнего сечения изделий начинается от 16х10 мм и доходит до 90х32 мм. Толщина стенок может быть 0,5-2,5 мм.

ГОСТы стальных труб продольного и спирального проката

Сортамент сварных стальных изделий зависит от типа шва, который стыкует края металлической заготовки, что определяет ГОСТ. Трубы электросварные с прямым швом определяются следующими нормативами: ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8645-82, ГОСТ 8642-68, ГОСТ 8639-82.

Труба стальная (ГОСТ 10704-91) выпускается диаметром 10-1420 мм. Толщина стенки изделия находится в промежутке 1-32 мм. ГОСТ 8645-82 регламентирует типоразмеры профильных труб с сечением прямоугольной формы размерами от 15х10 мм до 230х100 мм. Толщина изделий колеблется в переделах 1-20 мм.

Следующий норматив используется для металлических изделий овального сечения, размеры которых находятся в пределах 6х3-90х32 мм. Толщина стенки труб может находиться в рамках 0,5-2,5 мм. ГОСТ 8639-82 закрепляет технические параметры изготовления профильной трубы квадратной формы, размер сторон которой начинается от 10 мм и заканчивается 100 мм. Для таких изделий значения толщины находятся в промежутке 1-5 мм.

Важно! ГОСТы стальных труб, помимо типоразмеров, регламентируют уровень допустимых отклонений в линейных размерах изделий.

Сортамент труб стальных со спиралевидным швом регламентируется ГОСТ 8696-74. Он определяет типоразмеры для крупногабаритных изделий из стали круглого сечения. Размерный ряд находится в пределах 159-2520 мм. Толщина стенки для трубы сечением 159 мм составляет 3,5 мм, а для размера 2520 мм – 25 мм.

Особенности горячекатаных стальных труб по ГОСТ 8732-78

Сортамент горячедеформированных труб (ГОСТ 8732-78) включает изделия диаметром 25-700 мм с толщиной стенок 2,5-7,5 мм. Изготавливаются такие трубы из катаной, кованой или непрерывнолитой металлической заготовки, выполненной из легированной или углеродистой стали.

При значительном ее нагревании до высокой температуры, что зависит от марки стали, образовывается полый цилиндр, который имеет изначально неправильную форму. Данный процесс может осуществляться на прессах или станках для винтового натягивания. Заготовка проходит конечную формовку на вальцах, в результате чего круглая труба приобретает ровные очертания.

Металлический полый цилиндр нарезается на отрезки размером 4-12,5 – мерной или немерной длины. Согласно действующему ГОСТу трубы стальные бесшовные горячекатаного проката могут иметь несущественные расхождения в толщине стенки. Также стандарт определяет предельно допустимые отклонения в бесшовных труб.

Главными преимуществами горячекатаных стальных труб являются прочность, надежность, устойчивость к температурным перепадам, долговечность и полная герметичность, что обеспечивается отсутствием шва.

Цена стальной трубы бесшовной превышает стоимость сварных изделий. Однако цена вполне оправдана за счет высоких технологических характеристик. Трубы горячекатаного проката активно используются в нефтедобывающей отрасли, теплоснабжении, энергетике, газо- и водоснабжении, машиностроении и строительстве.

Холоднодеформированные бесшовные трубы

Способ производства холоднодеформированных изделий существенно отличается от метода изготовления горячекатаных труб. ГОСТ 8734-75 содержит перечень типоразмеров стальных бесшовных элементов. Технологический процесс производится с использованием специализированного прокатного оборудования в два этапа: заготовка обрабатывается в горячем виде при температуре не более 450 °С, затем – холодным методом. Благодаря специальной технологии производства холоднодеформированные трубы отличаются существенно увеличенным запасом прочности, что превышает показатель обычных труб на 25%. Такая конструкция способна выдерживать широкий диапазон давлений и температурных колебаний без потери целостности структуры.

Еще одной особенностью изделий является высокая точность требуемого размера стенки. Благодаря такой характеристике трубы можно использовать при строительстве высокотехнологичных трубопроводов в области создания высокоточных устройств и машин.

В отличие от других типов труб изделия холодного проката подвергаются сгибанию под необходимым углом, что делает их востребованными в изготовлении электрического освещения и мебельной фурнитуры.

Особенности стальных водогазопроводных труб ГОСТ 3262-75

Стальная водогазопроводная труба (ГОСТ 3262-75 регламентирует сортамент, правила приемки данных изделий и технические требования к их изготовлению) нашла широкое применение в строительстве и машиностроении. Ее используют при прокладке инженерных коммуникаций (преимущественно водопроводных сетей). Это связано с соответствием высоких эксплуатационных характеристик заявленным техническим требованиям.

Водогазопроводная труба производится из заготовки, выполненной из углеродистой стали. Подготовленный штрипс отправляется на формовку. Затем осуществляется соединение его концов с использованием электродуговой сварки для получения цельной трубы. Готовое изделие подвергается тепловой обработке, благодаря чему удается повысить его прочность и устойчивость к негативному влиянию внешних факторов, что повышает эксплуатационные характеристики трубы.

Завершающим этапом технологического процесса является так называемая ренгненографическая проверка, благодаря которой можно удостовериться в отсутствии или наличии дефектов сварного шва.

В зависимости от прочности изделия могут быть легкими, средними и усиленными, что зависит от толщины стенки. Стальные трубы также характеризуются показателем точности. Изделия обычной точности представлены неоционкованными трубами, при изготовлении которых не предусмотрен точный контроль химического состава сырья. В группу повышенной точности входят оцинкованные трубы, используемые при монтаже глобальных систем трубопроводов, где требуется особая характеристика материала.

Сортаменты труб стальных водогазопроводных

Сортамент продукции регламентирован ГОСТ 3262-75. Труба стальная может быть как с цилиндрической резьбой, так и без нее. Водогазопроводные изделия выпускаются двух видов: оцинкованные и неоцинкованные. Они могут иметь диаметр 10-80 мм. В зависимости от величины наружного диаметра и условного прохода определяется толщина стенки изделий, которая варьируется от 2,5 мм до 4,5 мм.

Это влияет на вес трубы, от значения которого зависит ее стоимость. В этом случае также следует учитывать, что оцинкованные стальные трубы имеют больший вес, чем изделия из черного металла. Длина трубы находится в диапазоне 4-12 м. В зависимости от данного показателя изделия могут быть мерной или немерной длины. Нормативный документ строго определяет наличие допустимых отклонений, превышение значений которых диагностируется как брак изделия.

Важно! В случае выполнения накатанной резьбы допускается уменьшение длины изделия не более чем на 10%.

Согласно действующему ГОСТу на трубы поверхность изделия не должна содержать расслоений, закатов и трещин. Однако допускается присутствие несущественных деформаций и изъянов, которые образовались в результате технологического процесса и не оказывают негативного воздействия на качество изделия. Это могут быть окалины, зачистки или вмятины.

Если изделие оцинкованное, оно должно иметь непрерывное покрытие толщиной не менее 30 мм, которое не наносится на резьбу и на концы трубы. Такая поверхность не должна включать примеси в виде окислин, спекшейся шихты, гартцинка, она не может иметь пузырчатости и содержать признаки отслаивания от стальной основы покрытия. В отдельных местах могут быть незначительные наплывы цинка и некоторая шероховатость. Допускаются вкрапления местных флюсовых пятен и слабые следы захвата трубы грузоподъемным механизмом.

Важно! В случае отсутствия оцинкованного покрытия в пределах 0,5% от общей площади поверхности допускаются исправления погрешностей после завершения технологического процесса.

Оцинкованные водогазопроводные трубы обязательно проходят испытание на раздачу. В результате проверки определяется способность изделия к расширению до момента появления видимых трещин во время перемещения в ее полости конусообразного тела.

Труба электросварная прямошовная ГОСТ 10704-91

Электросварные прямошовные стальные трубы (ГОСТ 10704-91 устанавливает их сортамент) являются популярным типом стальных изделий, что обосновывается широким ассортиментом подвидов и невысокой стоимостью.

В соответствии с ГОСТ 10704 трубы изготавливаются посредством применения металлических штрипсов определенного размера, выполненных из углеродистой или легированной стали. Заготовки разрезаются на полосы заданной ширины и отправляются на сварку, где из них получается стальная бесконечная лента. На вальцовом станке из ленты формируется заготовка с круглым сечением, концы которой свариваются одним из известных способов. После затвердения готовое изделие проходит калибровку и контроль качества шва. Готовая труба разрезается на мерные изделия заданной длины.

Согласно ГОСТ 10704-91 труба прямошовная электросварная может иметь диаметр 10-1620 мм. Стандартом также регламентирована толщина стенок изделия, которая находится в диапазоне 1-32 мм, что зависит от диаметра трубы. Мерная длина труб составляет 500-600 см для диаметра до 70 мм, 600-900 см – при диаметре 70-219 мм, 10-12 м – при размере 219-426 мм. Изделия свыше 426 мм в диаметре имеют немерную длину.

Важно!

Согласно ГОСТ 10704-91 трубы электросварные относятся к одному из классов точности. У изделий первого класса ровно обрезаются концы, а затем удаляются все заусеницы. Второй класс точности предполагает наличие неровных концов с заусеницами.

В соответствии с ГОСТ 10704-91 труба электросварная стальная может принадлежать к одной из следующих категорий (что зависит от химического состава):

• группа А включает изделия, которые стойко выдерживают высокие механические нагрузки;
• группа Б – трубы, воспринимающие химические воздействия различного рода;
• группа В – изделия, объединяющие характеристики групп А и Б;
• группа Г состоит из труб, которые имеют повышенную устойчивость к внутреннему и наружному давлению.

Преимущества и область применения труб стальных прямошовных

Электросварная стальная прямошовная труба (ГОСТ 10704-91 регламентирует возможные размеры изделия и предельные отклонения от них) может иметь круглый, овальный или прямоугольный профиль. Изделия характеризуются следующими преимуществами:

• повышенным показателем пропускной способности;
• пониженной восприимчивостью к агрессивной среде, благодаря чему изделие можно использовать на разных объектах;
• стойкостью во время контакта с химическими элементами, что дает возможность применения труб на предприятиях;
• низким показателем теплового расширения;
• высокой прочностью;
• устойчивостью к механическим воздействиям;
• длительным сроком эксплуатации;
• низкой стоимостью.

Высокие технические и эксплуатационные особенности дают возможность использовать прямошовные трубы электросварные стальные (ГОСТ 10704 допускает изготовление их длиной до 18 м) при монтаже магистральных и локальных коммуникационных распределительных сетей водоснабжения, отопления, газоснабжения. Их часто применяют для транспортировки нефти (или в другой агрессивной среде). С помощью профильных элементов квадратного сечения, согласно ГОСТ 10704-76, можно создать различные конструкции в строительной области.

Важно! Благодаря тому, что ребра жесткости создают хорошую прочность на изгиб, электросварные прямошовные трубы являются хорошей альтернативой двутавровым балкам.

Сортамент профильной трубы из стали

Профильные трубы из стали активно применяются в различных сферах строительства, машиностроения, в мебельном производстве. Продукция на современном рынке представлена в широком разнообразии. Классифицировать изделия позволяет сортамент труб профильных стальных. Таблицы содержат информацию о видовом составе труб с указанием характеристик в виде размера, веса и толщины стенки изделий. Сортамент отдельно составляется для каждого вида труб, что устанавливается соответствующим ГОСТом. Изготавливаются профильные трубы способом сварки или проката с использованием специального станка.

Важно! Профильные стальные трубы нельзя употреблять для транспортировки газов и жидкостей, создания систем водоснабжения, отопления и вентиляции.

В соответствии с ГОСТ 13663-86 сортамент стальных профильных труб определяет стандартный, нестандартный и плоскоовальный тип сечения. Первый вариант охватывает прямоугольную и квадратную продукцию, которая является наиболее популярной. Обладая четырьмя ребрами жесткости, изделия, несмотря на небольшой вес, способны выдержать значительные механические нагрузки. Их используют при возведении и ремонте башен, зданий, вышек и мостов.

Из стали применяются в разных сферах строительства, а также в мебельном производстве

Нестандартные профильные трубы имеют треугольное, многоугольное, сегментное или каплевидное сечение. Такие изделия находят свое применение в неординарных архитектурных решениях. Последний вариант применяется при возведении небольших конструкций, имеющих незначительный вес. Область использования труб зависит от величины сечения. Изделия с малым значением употребляются при монтаже кабельной продукции, в мебельной промышленности и в качестве основы для создания элементов декора.

Профильные трубы среднего и большого сечения можно использовать при сооружении несущих конструкций, где эти элементы будут выступать как опорные балки и перегородки. Их широко применяют для производственного оборудования и техники, при создании наружных рекламных носителей.Согласно ГОСТ 30245-2012 стальные квадратные трубы, сортамент которых расширен до размеров профиля 500х500 мм с толщиной стенки до 22 мм, могут употребляться для данных целей.

Профильная труба характеризуется следующими преимуществами:

• высокой прочностью изделий;
• повышенной устойчивостью к весовым нагрузкам и механическим воздействиям;
• удобной формой, обеспечивающей упрощенную погрузку, транспортировку, разгрузку и монтаж;

• легким весом изделия, что способствует сокращению времени и сил при его укладке;
• универсальностью использования;
• доступной стоимостью.

Основным недостатком профильной трубы является сложность, возникающая при изгибании. Этот недочет требует привлечения специалистов и использования специальной аппаратуры в виде трубогиба. Еще одной проблемой является неустойчивость к коррозии. Чтобы избежать разрушения структуры изделия, его поверхность оцинковывают. Данный процесс строго регламентируется действующим стандартом.

Таблица сортамента стальных труб профильного типа прямоугольного сечения

Трубы стальные профильные прямоугольного сечения рационально используются при возведении конструкций, для которых определено направление основной нагрузки. Такой тип материала применяется при устройстве колонн, балок, стоек и каркасов сооружений. Определяет сортамент труб стальных прямоугольных ГОСТ 8645-68. Здесь представлены электросварные, изготовленные с использованием печной сварки, и бесшовные холоднодеформированные и горячекатаные изделия.

Согласно сортаменту стальная прямоугольная труба имеет такие характеристики: ширина варьируется в пределах 15-230 мм, высота – 10-100, толщина стенки – 1-20 мм. Длина изделий может быть мерной и немерной. Трубы, изготовленные горячекатаным методом, характеризуются мерной длиной 4-12,5 м, холоднотянутым способом – 1,5-9 м, что соответствует немерной длине, и 4,5-11 м– мерной. Для электросварных труб немерная протяженность равна 1,5-9 м, мерная – 5-9 м.

Данный тип металлоизделий отличается следующими достоинствами:

• небольшим весом, что обеспечивает удобную транспортировку и монтаж;
• высокой прочностью на изгиб;
• прямыми углами, гарантирующими удобное хранение и хорошее сопряжение с плоским основанием;
• возможностью реализовать различные архитектурные решения и смелые дизайнерские замыслы.

Наиболее востребованные размеры изделий представлены в таблице:

Размер, мм	Длина, м	Масса пог. м, кг
15х10х1	6	0,348
15х10х1,5	6	0,488
20х15х1,5	6	0,810
25х15х1,5	6	0,930
25х15х2	6	1,225
30х10х1,5	6	0,841
30х10х2	6	1,08
30х20х1,5	6	1,08
30х20х2	6	1,39
35х15х2	6	1,39
35х15х3	6	1,95
40х20х2	6	1,7
40х20х3	6	2,42
45х20х2	6	1,86
45х20х4	6	3,36
50х30х3	6	3,36
60х30х2	6	2,79
80х40х2	6	3,01
80х40х2	6	3,73
100х50х2	12	4,58
100х50х3	12	6,93
100х60х3	12	7,6

Сортамент труб квадратных согласно ГОСТ 8639-82

Большой популярностью в строительной сфере пользуются профильные трубы квадратного сечения, типоразмеры которых определяются ГОСТ 8639-82. Сортамент прямоугольных труб стальных содержит меньший ассортимент в сравнении с изделиями, имеющими квадратный профиль. Здесь представлены трубы с наружным диаметром стенки 10-180 мм, ее толщиной 1-14 мм. Наименьшее значение толщины стенки принадлежит сварным изделиям данного типа. Важным параметром, который регламентирован стандартом, является площадь сечения. Это значение, которое состоит в пределах 0,343-89,59 мм², позволяет определить жесткость конструкции. Длина изделий, согласно сортаменту труб стальных квадратных, может быть 6-12 м.

Трубы профильные квадратного сечения бывают холоднокатаные, горячекатаные и выполненные с использованием сварных технологий.

Квадратная профильная труба характеризуется повышенной устойчивостью. Удобный размер позволяет быстро выполнять монтажные работы. Такой тип трубы часто используется в качестве армирующего элемента, необходимого при возведении каркасов и опор. Материал применяется в строительстве теплиц, беседок, рекламной продукции, машиностроении, в дизайне интерьеров, станкостроении, мебельной промышленности, сооружении ограждений, изготовлении нестандартного производственного оборудования.

В таблице представлены наиболее востребованные типоразмеры квадратной профильной трубы:

Линейные параметры, мм	Длина, м	Масса пог. м, кг
10х10х1	6	0,269
15х15х1,5	6	0,605
20х20х1,5	6	0,841
20х20х2	6	1,075
25х25х2	6	1,39
25х25х3	6	1,95
30х30х2	6	1,7
30х30х3	6	2,42
30х30х3,5	6	2,75
35х35х2,5	6	2,46
35х35х3	6	2,89
40х40х3	6	3,36
40х40х4	6	4,3
45х45х4	6	4,93
45х45х5	6	5,94
45х45х6	6	6,86
50х50х5	6	6,73
50х50х8	6	9,69
60х60х5	6	8,3
70х70х4	6	8,07
70х70х6	6	11,57
80х80х5	6	11,44
90х90х6	6	15,34
100х100х5	12	18,54

Стальные презиционные трубы: ГОСТ 9567-75 – основной документ, определяющий их сортамент

Прецизионные стальные трубы являются особым типом стальных изделий, которые отличаются высокой прочностью, надежностью, существенным износостойким ресурсом, стабильностью в восприятии любого рода нагрузок. Конструкция из данного материала проявляет устойчивость к различным внешним воздействиям. Стальные прецизионные трубы регламентируются отдельным ГОСТ 9567-75, поскольку изготовление изделий предполагает соблюдение особых мер и повышенной точности.

Стандартом предопределено несколько разновидностей прецизионных труб, которые классифицируются в зависимости от варианта изготовления и толщины стенки:

• изделия, имеющие особо тонкие стенки;

• тонкостенные трубы;
• толстостенные изделия;
• трубы с очень толстыми стенками.

Это бесшовный тип стальных изделий, характеризующихся высокими критериями изотропной жесткости. Благодаря этому трубы с очень тонкой стенкой могут использоваться при организации различных систем повышенной сложности и точности. Поверхность прецизионных труб бывает фосфаративной, оцинкованной или покрытой маслом.

В сортаменте на стальные бесшовные трубы ГОСТ строго прописывает размеры изделий, для которых не предусматриваются даже малейшие отклонения в значениях. Продукция изготавливается из высококачественного металла. Внутренняя поверхность имеет идеально ровную цилиндрическую форму. Диаметр трубы четко соблюден.

Обладая уникальными качественными характеристиками, данный тип изделий используется в гидравлических механизмах, автомобилестроении, энергетической промышленности, приборостроении, при монтаже газопроводов высокого давления.

Согласно ГОСТу горячекатаные трубы имеют мерную длину – 4-8 м, немерную – 4-12 м, холоднокатаные характеризуются мерной длиной 4,5-9 м, немерной – 1-11,5 м.

Сортамент металлических труб со спиралевидным швом

Стальные спиралешовные трубы изготавливаются по принципу, аналогичному с производством прямошовных изделий. Однако в данном случае задействованы более простые механизмы. Главным отличием является то, что при изготовлении трубы металлическая лента с помощью вальцов скручивается спиралью, а не трубкой. Такой метод создает на всех этапах производства высокую точность соединения.

Важно! Во время аварийной ситуации на трубе со спиралевидным швом не возникнет продольная магистральная трещина, которая является опасной деформацией для любой системы коммуникаций.

Спиральный шов считается более надежным и обеспечивает изделию повышенную прочность на разрыв. Из недостатков можно выделить увеличенную длину шва, которая нуждается в дополнительных расходах на сварочные материалы и требует большего количества времени на выполнение работ.

Изготовление спиралешовных электросварных труб определяется в соответствии с ГОСТ 8696-74. Согласно стандарту изделия могут иметь диаметр от 159 мм до 2520 мм. Толщина стенки варьируется в пределах 3,5-25 мм. Длина трубы может достигать 10-12 м. Цена одного метра стальной трубы со спиралевидным швом превышает значение, характерное для прямошовного изделия. Однако такие затраты оправданы, особенно в том случае, если система нуждается в безупречно точном, идеальном соединении.

Данный тип труб отличается большой выносливостью, стойкостью к высокому давлению. Их можно использовать в быту, для монтажа устойчивых систем коммуникации и в промышленных целях.

Невзирая на большую популярность полимерных труб, металлические изделия по-прежнему пользуются существенным спросом. Это связано с их высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, которые строго регламентируются ГОСТами для каждого типа труб. При выборе качественного изделия следует отдать предпочтение продукции, изготовленной с учетом нормативных требований действующего законодательства.