Трубы бесшовные ГОСТ

Бесшовные стальные трубы отличаются отсутствием любого вида соединения. Изготавливается такая продукция по ГОСТам 8732-78 и 8734-75 методом прокатки, волочения, прессования или ковки. Главным качеством, благодаря которому она обрела популярность, является ее прочность и надежность.

Общие характеристики

Наиболее распространенным методом изготовления бесшовных труб является прокатка. Так, изделия получаются в результате прокатки заготовки на специальном оборудовании, которое позволяет создавать ровное отверстие посередине.

Бесшовные стальные модели благодаря своим высоким эксплуатационно-техническим параметрам пользуются высоким спросом в разных областях строительства — например, при изготовлении монолитно-каркасных конструкций. 

По толщине стенок стальные бесшовные трубы бывают толстостенными и тонкостенными. В соответствии с требованиями госстандарта которые изделия проходят тщательную проверку на изгиб, сплющивание, ударную вязкость.

Традиционно бесшовная продукция имеет круглое сечение, но в некоторых случаях в продаже встречаются изделия с квадратным, овальным или прямоугольным сечением. 

Требования к стальным бесшовным горячедеформированным моделям

Согласно ГОСТ 8732-78, к стальным бесшовным горячедеформированным трубам применяются такие требования:

• длина традиционно составляет от 4,5 до 12,5 м. Масса вычисляется в зависимости от наружного диаметра и толщины стенки;

• кривизна любого участка изделия должна быть не больше, чем 1,5 мм на 1 м (при толщине стенки 20-30 мм), 2 мм (при толщине стенки 20-30 мм) или 4 мм (для толщины стенки более 30 мм);

• на поверхности не может быть расслоений, трещин и прочих дефектов. Допускается наличие тонкого слоя окалины, следов дефектов и рисок;

• концы должны обрезаться под прямым углом. Возможен допуск обрывания фаски под углом не менее 70 градусов. Края должны быть зачищены от заусенцев. Обрезка осуществляется автогеном, плазменной резкой или пилой, при этом после резки фаска подвергается механической зачистке.

Требования к стальным бесшовным холоднодеформированным изделиям

Согласно ГОСТ, бесшовные трубы из стали изготавливаются с наружным диаметром от 5 до 250 мм и толщиной стенки от 0,3 до 24 мм. Они могут быть:

• немерной длины от 1,5 до 11,5 м;

• мерной длины от 4,5 до 9 м с предельными отклонениями по длине +10 мм;

• кратной мерной длины от 1,5 до 9 м с припуском на каждый рез по 5 мм (если другой припуск не был указан заказчиком) и с предельными отклонениями на общую длину не более оговоренных для труб мерной длины.

Особенности изготовления

Изготовление труб чаще всего осуществляется из углеродистой или легированной стали, поэтому им не страшны коррозия и воздействие агрессивных веществ. Согласно технологии производства, все изделия выпускаются с нормированием механических и химических свойств. Она зависит от сферы применения конечного готового продукта и разделяется на несколько групп: 

• А – нормированы механические свойства;

• Б – нормированы химические свойства;

• В – нормированы химические и механические свойства;

• Г – нормированы химические свойства, но также  контролируются и механические свойства.

• Д – проводится испытание путем гидравлического воздействия.

В ходе производства тщательно контролируются характеристики изменения разностенности и овальности. Эти параметры не должны выводить готовые изделия за предельные значения диаметра, толщину стенки.

Технические требования к такому виду продукции устанавливают ГОСТ 8731-74 и 8734-75.

По соотношению размера внешнего диаметра к толщине стенки (Dн/s) стальные бесшовные модели классифицируются таким образом:

• особо тонкостенные Dн/s > 40 и диаметром 20 мм, толщиной стенки ≤ 0,5 мм;

• тонкостенные с Dн/s от 12,5 до 40 и D ≤ 20мм со стенкой 1,5 мм;

• толстостенные с Dн/s от 6 до 12,5;

• особо толстостенные с Dн/s< 6;

Технология изготовления горячедеформированных изделий

Процесс производства состоит из нескольких технологических стадий:

1. Подготовка. Заготовки нужной длины получают из круглых сплошных штанг. Их ломают на гидравлических прессах по предварительно сделанным надрезам или разрезая с помощью пресс-ножниц.

2. Прошивка. Изготавливается толстостенная гильза. Отверстие в ней формируется оправкой, которая зафиксирована на длинном стержне. Их оси совпадают с осью прошивки. Нагретая заготовка перемещается к валкам на навстречу оправке, которая установлена в зоне максимальных диаметром валков. Внешний диаметр гильзы приблизительно равен диаметру заготовки, но благодаря образованию отверстия ее длина увеличивается в 2,5-4 раза.

3. Раскатка. Гильза деформируется на оправке в раскатных станах в трубу нужного размера с требуемой толщиной стенки разными способами. Метод раскатки гильзы характеризует тип трубопрокатной установки. Она может проводиться на автоматическом, непрерывном или трехвалковом раскатных станах.

Завершающая технологическая операция для любых способов раскатки — операция охлаждения изделий на специальных охладительных столах. Для устранения продольной кривизны охлажденные трубы могут подвергаться правке на правильных станах. Специальные валки осуществляют винтовое перемещение трубы, при этом осевые искривления ликвидируются, если они есть. Также проводится торцовка концов на токарных станках. Если требуется, снимаются фаски.

В завершении все готовые изделия подвергаются контролю качества. Годная продукция пакетируется и отправляется на склад, негодная отсеивается.

Технология изготовления холоднокатаных изделий

Ключевыми отличиями изготовления являются следующие моменты:

• гильза в данном случае охлаждается сразу после прошивки. Последующие операции проводятся при температуре ниже той отметки, при которой сталь приобретает пластичность. Конечно, назвать заготовку холодной можно лишь условно, поскольку сталь, которая деформируется в вальцах, выделяет тепло;

• перед завершающей калибровкой трубы обязательно подвергают отжигу. Заготовка вновь разогревается до температуры, при которой происходит рекристаллизация, а затем естественным образом остывает. Это необходимо для снятия накопившегося внутреннего напряжения в трубе и придания материалу вязкости, пластичности.

Области применения

Стальные горяче- и холоднокатаные изделия находят широкое применение в разных областях строительства. Из технических характеристик таких изделий по ГОСТ вытекают и сферы ее применения. В первую очередь это трубопроводы, которые требуют крайне высокой прочности и исключают возможность утечек:

• в энергетике. Бесшовные стальные модели используются для возведения систем циркуляции рабочей среды в котлах, для направления пара на турбины;

• в химической отрасли. Помимо транспортировки жидкостей, газов под высоким давлением, использование таких видов труб обусловлено и стремлением избежать даже мелких утечек;

• в гидравлике. Поршни, цилиндры должны выдерживать даже крайне высокое давление, поддерживать которые могут лишь бесшовные металлические трубы, изготовленные путем горячего деформирования. При этом такая продукция должна иметь большую толщину стенок и отличаться высокой прочностью;

• в авиастроении. В этой сфере наиболее востребованными считаются тонкостенные модели, которые сочетают максимальную прочность, небольшой вес и небольшую толщину стенок;

• в сфере нефтегазопереработки, транспортировки. В большинстве магистральных трубопроводов установлены качественные сварные трубы, но на отдельных участках с высоким давлением, которое исчисляется сотнями атмосфер, незаменимыми считаются толстостенные и именно бесшовные трубы, которые произведены по технологии горячего деформирования;

• для авто-, вагоностроения, изготовления массивных стальных конструкций — кранов, опор, мачт и проч.