Виды стальных труб

• Классы стальных труб
• Виды металлических труб
• Технические характеристики

Трубопроводы – это системы передачи и отвода жидких и газообразных веществ. Для организации сетей используются изделия разных наименований. При расчете любого проекта необходимо подобрать долговечный материал, отвечающий нормам безопасности, требующий наименьших затрат при монтаже и сервисном обслуживании. Предусмотрено несколько классификаций стальных труб:

• По технологии производства (электросварные, бесшовные, холодной или горячей деформации);
• По степени гладкости поверхности;
• По назначению;
• По типу соединения (неразборные сварные или разборные: резьба, фланцы);
• По типу обработки торцов (нарезные, высаженные, конусообразные);
• По способу изоляции (предизолированные или требующие изоляции);
• По техническим параметрам (длина, форма сечения, расчетная пропускная способность, номинальное давление).

Вместе с развитием металлургической отрасли изменились требования к физическим и химическим свойствам трубопроводов. Благодаря разработке новых технологичных сплавов, современные сети эксплуатируются в самых тяжелых условиях: климат крайнего севера, агрессивные среды, взрывоопасные вещества, кроме этого, температуры теплоносителей российских теплосетей самые высокие в мире. Практически все наименования можно свести к разделению по назначению и по способу производства.

Классы стальных труб

В зависимости от требований эксплуатации выполняют учет множества параметров. Предусмотрено несколько систем стандартизации: прочность, поставка, коррозийная стойкость, кристаллическая решетка сплава, обязательные и дополнительные испытания, допустимые погрешности в составе, допуски искривлений. Классы стальных труб представляют обобщенные данные по всем параметрам и указывают на назначение. Принадлежность к 1-2 обозначает прокат из углеродистой стали.

1 класс

Изделия общего назначения, применяемые для локального распределения жидкостей и газов, систем ирригации. К сортаменту не предъявляют повышенных требований, широко распространено применение в качестве стройматериала: монтаж ограждений, ненагруженных сварных конструкций.

2 класс

Используется для прокладки магистральных трубопроводов, отличается от 1 не только диаметром, но и повышенной стойкостью к внутреннему давлению, гидравлическим ударам. Работает в следующих средах: вода, нефть, продукты нефтепереработки, возможен гидротранспорт твердых тел, но на практике реализуется редко.

3 класс

Жаропрочные, способные длительно выдерживать одновременное воздействие температур и механические нагрузки. Применяются для строительства инженерных сетей высокого давления во всех отраслях химической промышленности.

4 класс

Категория специального назначения, используется в георазведке и разработке месторождений для монтажа бурильных и обсадных конструкций.

5 класс

Прочный материал для монтажа нагруженных сварных конструкций: буровые вышки, строительные краны, мачты, опоры, оси, каркасы. Применяются в вагоностроении.

6 класс

Служат заготовками для выпуска подвижных нагруженных деталей оборудования: поршней, насосов, цилиндров. Продукция обладает достаточными антифрикционными свойствами, стойкостью к усталости, постоянным ударным нагрузкам.

Эксплуатационные характеристики повышают с помощью дополнительной шлифовки, покрытий или изоляторов. Модифицированные изделия, как правило, не относятся к сортаменту металлопроката.

Виды металлических труб

Классификация по видам указывает на технологию изготовления. Обозначения помогают определить физические свойства. В металлургии применяют холодный и горячий прокат. В зависимости от метода из одного сплава получают сортамент с разными свойствами. Выбор режимов термообработки влияет на молекулярное строение, соответственно изменяются параметры пластичности и прочности.

Горячекатаные изделия производят из слитков: разогретая заготовка прокалывается пуансоном, с внешней стороны металл раскатывают валиками. Одновременное воздействие температуры и прессования изменяет строение структуры, она становится плотнее, но теряет однородность. Метод не позволяет изготовить тонкостенный прокат, получить высокую точность, зато отсутствие шва позволяет выдерживать значительную упругость транспортируемой среды и ее перепады, сохраняется пластичность.

Для производства х/к (холоднокатаные) используют готовый листовой материал. Заготовка многократно прокатывается валиком без нагрева, пока не принимает форму окружности. Когда края листа сходятся, их соединяют сваркой одновременно на внутренней и внешней поверхности, швы зашлифовывают, категорию маркируют обозначением э/с (электросварные). Существует технология сваривания из двух заготовок, изогнутых в полуокружность. В процессе осуществляется несколько стабилизирующих отжигов при разных температурах. Благодаря термообработке зерна структуры не удлиняются в направлении деформации, а каждый раз приобретают нормальную форму и однородность.

Для упрочнения некоторых сплавов применяют дополнительную термообработку: закаливание, старение. Поверхности шлифуют, подвергают химическому или электрохимическому травлению. Нержавейку обрабатывают горячим аммиаком.

Продукция, полученная холодным методом тонкостенная, легкая, при производстве существенно снижаются отходы, прочность достигается за счет стабильной молекулярной структуры, но наличие швов увеличивает вероятность разрыва при сильном напоре или гидроударе.

Существует еще один вид: холоднотянутые. Установлено, что при протягивании проволоки прочность металла из-за холодного прессования может увеличиться в два раза. Технология заключается в том, что проколотую заготовку многократно протягивают через матрицу меньшего диаметра. Современное техническое оснащение может выпускать трубы ограниченного диаметра: до 530 мм. Х/т абсолютно монолитны, прочны на разрыв. Основное применение: транспортировка агрессивных сред или изготовление элементов оборудования: (контуров, змеевиков, конденсаторов). Тонкие капиллярные трубки из нержавейки используют в авиации и судостроении.

Навивные трубы получают из лент, сваренных по спирали. Они применяются для производства воздухоотводов и дымоходов. Металлические ленты – это тонкий и прочный прокат, легко режется, деформируется и сваривается. Воздухоотводы отличаются легкостью и стойкостью к кислотосодержащим парам, продуктам горения.

Таким образом, классификация стальных труб по способу изготовления предусматривает следующие категории:

• Горячекатаные, бесшовные (г/к, б/ш);
• Холоднокатаные, электросварные (х/к, э/с);
• Холоднотянутые бесшовные (х/т или х/д – холоднодеформированные, б/ш);
• Навивные – не относятся к сортаменту металлопроката.

Данное разделение не дает полного представления о сортаменте, поэтому предусмотрено еще несколько обозначений:

• ВГП;
• Оцинкованные трубы;
• Профильные трубы.

Цинкование увеличивает химическую устойчивость сталей, срок эксплуатации увеличивается до 70 лет. При строительстве не требуется дополнительная гидроизоляция. Покрытие лучше всего держится на деталях из низкоуглеродистых сплавов со шлифованной поверхностью, без резьбы. Габариты ограничиваются: до 12 метров. Предусмотрено несколько технологий обработки: распыление порошковой смеси при нагреве, расплав, окрашивание цинковой краской, электрохимический метод. Выбор зависит от агрессивности транспортируемой среды и Ph грунта.

ВГП (водогазопроводные) трубы предназначены для создания внутридомовых распределительных систем. Категория объединяет все виды и типоразмеры, пригодные для внутренних инженерных сетей зданий. Согласно ГОСТ 3262-75 они могут быть электросварными, оцинкованными, горячекатаными.

Профили имеют прямоугольное или квадратное сечение. Квадратных трубопроводов не существует, так как физически транспортировка веществ осложняется завихрениями и большим внутренним сопротивлением, в результате повышается вероятность разрыва. Но в то же время, благодаря 4 ребрам жесткости выдерживаются значительные внешние нагрузки. Производится горячекатаным и электросварным способом. Параметры определены ГОСТ 8639-82.

Область применения: перила и ограждения, каркасы школьных парт и промышленных столов, возведение легких каркасов строений (теплиц, павильонов). Форма дает преимущество в локальном ремонте, так как профиль легко прилегает к стенам, из него сваривают коробки металлических дверей, формируют пролеты и проемы.

Технические характеристики

Основные параметры, которые учитывают при проектировании: диаметр, максимальное рабочее давление, кривизна, длина (максимальное значение до 1420 мм), шероховатость поверхности, температурное удлинение, толщина стенки (до 50 мм). Кроме этого, у каждого сплава есть собственные качества: температура использования, предпочтительные режимы сварки, прочность сварных соединений, пластичность, твердость, коррозионная стойкость.

В пищевой промышленности регламентируется содержание токсичных примесей, особенно свинца и мышьяка. Для строительства теплосетей требуется способность выдерживать нагрузки одновременно с температурой, противостоять химической коррозии. В приборостроении трубный прокат применяется для производства элементов оборудования в различных секторах: системы дозирования, теплообмена, установки пиролиза, отвод продуктов горения и технических вод. Для установок опреснения воды на морских судах используют специальную нержавеющую сталь.