Безшевна горещо формована тръба

Производство на дебелостенни тръби

За разлика от електрозаварените аналози, при които заготовката се произвежда чрез валцуване на плосък метален лист с определена дебелина в цилиндър, изходният материал за производството на безшевна тръба е монолитна стоманена заготовка с цилиндрична форма. Индустриалните предприятия използват две технологии, които могат да превърнат метален прът в кух продукт с необходимото сечение и дължина:

гореща деформация

Използва се главно при производството на дебелостенни продукти.

Последователността на производство тук включва следните стъпки:

Масивна цилиндрична стоманена пръчка се поставя в пещ и се нагрява до фиксирана температура, при която стоманената сплав става мека и пластична, но все още няма течливост.
Нагрятата заготовка пада върху мощна пробиваща преса, която превръща монолитната заготовка в кух цилиндър. Експертите го наричат ръкав. Външно тя вече изглежда като завършена тръба, но все още няма идеалната форма и необходимите размери.
Преминавайки последователно през групи от ролки, които търкалят и изтеглят метала, заготовката придобива определените размери: дължина, диаметър и дебелина на стената.
След това продуктът се охлажда и се подлага на окончателно калибриране, след което се нарязва на сегменти с необходимата дължина и се изпраща в склада.

Производствената процедура се регулира от GOST 8732-78. Методът на гореща деформация е слабо подходящ за производството на тънкостенни продукти, тъй като дава недостатъчно високо качество на повърхността на материала и по-висока грешка в дебелината на стената.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

студена деформация

Разликата на тази технология се състои във факта, че заготовката с нажежаема жичка се охлажда веднага след пробиващата преса и се прекарва през формиращите ролки, вече студена. След това, преди окончателното калибриране, тръбата се нагрява и охлажда отново, за да се отстранят областите на вътрешни напрежения от метала, за да стане по-пластичен и гъвкав. Всички етапи на производство на тръби чрез студена деформация се регулират от GOST 8734-75.

И двете технологии позволяват да се получат продукти с постоянна дебелина на стената по цялата им дължина, способни да работят при условия на колосални показатели за налягане. Всеки готов продукт трябва да премине тестови тестове, където внимателно се проверява за огъване, сплескване, оценява се химическият състав на метала и способността за успешна работа с агресивни среди.

Къде се използва студено валцувана профилна тръба

Студено валцуваната безшевна профилна тръба е по-скъпа от горещо валцувана, но е устойчива на корозия, така че се използва само в тръбопроводи с високо налягане и висока температура. Също така, такива продукти се използват в случаите, когато се поставят специални изисквания за това колко висококачествена е повърхността на продукта и геометричната форма.

Студената деформация има няколко фундаментални разлики, по-специално, след обработка на пробиваща преса, детайлът се охлажда, а калибрирането му също е студено. За да се избегнат вътрешни напрежения, както и да се направи материалът вискозен и пластичен, заготовката се нагрява до състояние на метална рекристализация дори преди валцуване.

Студено валцуваните профилни тръби могат да бъдат изработени от няколко вида стомана:

въглерод.
Високо въглерод;
легиран;
Високо легиран.

Студено валцувана безшевна квадратна тръба

Само ако в производствения процес се използват марките стомана, посочени в GOST, може да се осигури висока функционалност и устойчивост на механично натоварване.За разлика от горещо формованата, студено валцуваната профилирана безшевна тръба може да има по-тънки стени и собствен по-малък диаметър, което значително разширява обхвата на приложение и осигурява ниско тегло на конструкцията.

Има много ситуации, когато малкото тегло се превръща в критичен фактор, но най-популярната сега е студено валцувана профилна тръба с диаметър не повече от 14 см.

Какво представляват студеноформираните тръби?

Студено валцуваните продукти са:

особено тънкостенни, с дебелина на стената не повече от 0,5 милиметра или ако диаметърът е свързан с дебелината с повече от 40 единици;
тънкостенни с дебелина на стената 1,5 милиметра, или съотношението dh / s е в диапазона 12,5-40;
особено дебели стени, ако dh / s от 12,5 до 6;
дебелостенен, ако съотношението на диаметъра и дебелината е по-малко от 6.

Има ситуации, когато съотношенията на дебелината и диаметъра се различават от стандартните опции, но такива продукти се произвеждат само ако е необходимо да се спазват специални технически условия. Специални изисквания се налагат и към кривината на произволен участък, който не може да надвишава 3 mm с дебелина на стената по-малка от 8 mm, 2 mm с дебелина от 8 до 10 mm и 1,5 mm с дебелина на стената над 10 mm .

Освен това на последния етап от производството студеновалцуваната профилна заготовка трябва да бъде подложена на отгряване, като геометричната й форма и дебелина на стената трябва да бъдат в рамките на установените стандарти.

Допускат се отклонения в размерите на продукта за особено малки диаметри до 1,5%, за обикновени диаметри 0,8%, отклонения в дебелината на стената за малки диаметри до 12%, за обикновени диаметри до 10%. Само ако клиентът има специални изисквания, може да се пропусне отгряване.

В съответствие с GOST, студено валцувана профилна тръба е изработена от стоманени марки - 10, 20, 35, 45, 20X, 40X, 15XM, 30XGSA. Безшевните профилни тръби се доставят, както студено валцувани, така и горещо формовани, на партиди не повече от 70 тона, които могат да бъдат опаковани в пакети. Ако диаметърът на продукта надвишава 159 mm, той трябва да бъде индивидуално маркиран.

Класификация

Безшевните стоманени тръби се класифицират според:

метод на производство;
температурни параметри;
метод на рязане и др.

Според вида на секцията моделите се делят на:

кръгъл;
овал;
квадрат;
правоъгълна;
трапецовидна и др.

Класификацията по дължина включва продукти:

измерено;
неизмерен;
кратни на всяка измерена дължина.

Най-разпространената класификация на металните изделия е тези, произведени чрез студено или горещо валцуване.

Дължината на тръбите за студена обработка се произвежда стандартно 4,5-9 м. Параметрите на дебелината на стоманата на продуктите варират от 8 мм.

Горещовалцуваните конструкции се произвеждат с напречно сечение 25-700 мм, с дебелина на стоманата 2,5-75 мм, в зависимост от функционалното предназначение. Безшевните безшевни тръби са направени от отляти заготовки, които осигуряват висока якост.

Размери и характеристики

Горещо формованите продукти имат диаметър от 20 до 550 mm с дебелина на стената 2,5-75 mm. Минималната дължина на тръбната секция е 4 m, максималната дължина е 12,5 m, допустимата грешка в размерите е 5 mm. Друг важен показател е максималната стойност на огъване. За тръби с дебелина на стената 20 mm или по-малко, огъването не трябва да надвишава 1,5 mm на линеен метър дължина, за дебелина на стената от 20 до 30 mm - не повече от 2 mm, над 30 mm - 4 mm.

Студеноформираните тръби имат по-малък асортимент. Дебелината на стената тук варира от 0,3 до 24 мм, външното сечение - от 5 до 240 мм.

Дали една тръба принадлежи към тънкостенен или дебелостенен сорт се определя чрез изчисляване на коефициент, показващ съотношението на диаметъра към дебелината на стената. Когато изчислената стойност е в диапазона 6-12,5, продуктът се класифицира като дебелостенен.Над 12,5 - до тънкостенни. Продуктите с коефициент под 6 вече се считат за особено дебели стени. Те са изключително скъпи за производство и се правят само по поръчка.

Характеристики и предназначение

Безшевните дебелостенни тръби са специален вид тръбен материал, произведен индустриално, горещо или студено валцуван. За производството се използват определени марки стомана (черни, неръждаеми, понякога с примеси от цветни метали), което им позволява да се използват успешно в различни области на националната икономика, до самолетостроенето и химическата промишленост.

Основните предимства на стоманените безшевни продукти са, както следва:

Висока якост на опън.
Устойчивост на корозия.
Малко термично разширение на материала.
Устойчив на повечето химически активни среди.
Дълъг експлоатационен живот, изчислен в десетки години.

Видове безшевни тръби

В зависимост от производствената технология индустрията предлага на потребителите два вида продукти: горещо валцувани и студено валцувани.

Горещо валцувани

Можете също да срещнете термина горещо пресовано или горещо обработено. Издават се в съответствие с GOST 9940-81. Технологията на горещо валцуване не позволява изработването на тръби с малък диаметър. Освен това в този случай не винаги е възможно да се получи идеално гладка повърхност на тръбата и да се гарантира точност на размерите.

Студено валцувани

Иначе – студено изтеглени или студеноформовани. Тяхното производство се регулира от GOST 9941-81. Те се различават от горещо валцуваните преди всичко по по-малко напречно сечение и тънки стени. Повърхността на тръбите при този метод на производство е по-гладка. При производството на продукти с тип сечение, различен от кръгло (правоъгълник, звезда, овал, шестоъгълник и др.), се използва само методът на студена деформация.

Дебелостенни и тънкостенни тръби

Друг критерий е дебелината на стената на продукта. Този индикатор до голяма степен определя обхвата на материала на тръбата. Отделни стоманени тръби с дебели и тънки стени:

Горещовалцуваната безшевна тръба е с диаметър 28-426 мм, с дебелина на стената 3-40 мм.
Студеното валцуване позволява производството на тръби с диаметър 0,3-450 мм и дебелина на стената 0,06-12 мм.

Рязането на тръбата се извършва под прав ъгъл. Зоната на рязане задължително се почиства от неравности и неравности. Повърхността на продукта трябва да има еднаква структура, без пукнатини, вдлъбнатини или залези.

Предимства на безшевните тръби

Липсата на шев върху метална тръба ги прави много издръжливи в сравнение със заварените продукти. Физическите характеристики на стоманата + специална технология за производство на тръбни материали ги придава със следните характеристики:

Възможността да работят при високи температури и налягания вътре в тръбопровода ги прави незаменими в енергийния сектор.
Твърдостта, устойчивостта на външна деформация и вътрешно налягане се използва в хидравликата, машиностроенето.
В самолетостроенето се търси здравината на безшевната тръба, съчетана с лекотата на материала поради особено тънката стена.
Безусловната херметичност осигурява безопасното транспортиране на агресивни, токсични вещества в химически заводи.
Екологичността и безопасността, по отношение на инертността към хранителните продукти, се използва широко в хранително-вкусовата промишленост.

Единственият недостатък на безшевните стоманени тръби е тяхната висока цена. Но в комбинация от цена и качество, когато се поставят повишени изисквания към тръбопроводи и конструкции, този материал не само се изплаща напълно, но и носи печалба в краткосрочен план.

Области на използване

Здравината и издръжливостта на продуктите позволяват използването на метални заготовки в различни области на производството и обществените услуги.

За строителството се използват безшевни тръби:

автомобили;
селскостопанска техника (трактори, товарачи, кранове, комбайни);
самолети и авиомоделизъм;
военно оборудване;
различни видове кораби и др.

Продуктите са необходими за монтаж на водни пътища, хидравлични системи, за полагане на газопроводи, в областите добив и преработка на нефтопродукти, в химическата промишленост, енергийните комплекси, в тежката промишленост и др.

Дебелостенните модели се използват в комплекси с индикатори за високо налягане, за изграждане на носещи конструкции, които могат да издържат на тежки натоварвания (рамки, армировъчни решетки и др.).

Спецификации

Характеристиките на безшевната тръба отговарят на стандартите на GOST. Размерите на продуктите, обработени под термично въздействие, се регулират от GOST 8732-78. Популярни тръби с диаметър на външната повърхност 25-700 мм, параметрите на стената са 2,5-75 мм. Дължината на стандартните тръби варира от 4 до 12,5 m.

Моделите със студена деформация се регулират от GOST 8734-75. Размерът на диаметъра отвън е 8-450 мм, дебелината на стената е 0,08-20 мм. Произволната дължина на тръбите е 1,5-11,5 m, измерената дължина е 4,5-9 m.

За тръбопроводи без свързващи шевове се използват стомани марки 10, st35, st40x и др.

Размерите и теглото на безшевната тръба зависят от производствената технология и метода на валцуване. Диапазонът на размерите за модели, които издържат на високо налягане (прецизност), е фиксиран в GOST 9567-75, който отговаря на изискванията на европейската стандартизация на ISO. Стандартите се прилагат и за тръбни фитинги, изработени от високоякостна стомана.

Преди доставка продуктите се тестват за съответствие с общите параметри, херметичност, устойчивост на механични повреди и др.

Технологичен процес на производство на безшевни неръждаеми тръби

Технологията на промишленото производство на безшевни тръби е изключително сложна и отнема много време. Всеки етап изисква много енергия и материали. Тръбите често се използват за транспортиране на стерилни среди, така че към тяхното производство се поставят най-строги изисквания. Металът трябва да бъде почистен от примеси, а самият производствен процес трябва внимателно да се контролира на всички етапи:

Метална заготовка, изработена от легирана стомана, се нагрява в пещ.
Нажежен до червено, той се подава в пресоването и пробиване, където формовъчните елементи му придават необходимата конфигурация, прониквайки през детайла.
След това бъдещата тръба се разточва с ролки до предварително определена дължина, с необходимата дебелина на стената, външен и вътрешен диаметър.
Готовият елемент се охлажда и се подлага на окончателно калибриране в специален контейнер.
Последният етап е подготовката на сегменти с необходимата дължина и маркирането на продуктите, готови за продажба.

Някои видове безшевни стоманени тръби се подлагат на специална процедура след втвърдяване. Продуктът се нагрява и след това бързо се охлажда. Повторена няколко пъти, процедурата пренарежда молекулярната решетка на стоманата, придавайки й нови свойства.

За производството на безшевни тръби от неръждаема стомана се използват различни марки стомана:

12X18H10T. Най-устойчивият на корозия, се използва по-често от други. Добавки за сплави: никел, титан и хром. Хромът подобрява антикорозионните свойства, титанът повишава здравината, никелът придава на сплавта необходимата пластичност.
10X17H13M2T. Страхотно за транспортиране на силно киселинни химикали. Основните потребители на такива продукти са химическите и медицински предприятия, производството на храни
06HN28MDT. Успешно се използва в нефтохимическата и металургичната промишленост.
10X23H18. Високолегирана стомана с повишена устойчивост на високи температури и открит пламък. Тръбите, изработени от такава стомана, се използват при изграждането на камери за изгаряне на гориво, високотемпературни котли. Лесно издържат на продължително излагане на температури до 1100°C.

Като цяло стандартите за производство на безшевни неръждаеми тръби позволяват използването на 20 различни сплави. Това ви позволява да получавате продукти с уникален набор от характеристики, които са най-подходящи за конкретна задача.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

Разновидности на продукта

Тъй като безшевният тип тръби е много търсен на пазара, той е получил свое собствено име сред хората - отлят. Тъй като за процеса на неговото създаване се използва отливане от специален метален слитък. Този тип почти няма надлъжни видове връзки.
В зависимост от своите размери, безшевната форма може да съдържа различни мерки за дължина.
За всеки сорт определени размери са установени от държавните стандарти. Така че, ако следвате общия стандарт, горещо валцуваната тръба в общия диаметър трябва да варира от 25 до 700 mm (във външния диаметър), по това време дебелината на стената трябва да достигне 2,5-75 mm. Производството на части може да се осъществи в определен диапазон от 4 до 12 мм.
Безшевните стоманени тръби по отношение на общото съотношение на дебелината на стената към общия диаметър могат да бъдат от шест до тринадесет милиметра. Има до четири разновидности, които по това време също са разделени на четири пълноценни групи. Така градацията варира от буквата B до E. Група B характеризира форми, чиито химични компоненти се измерват. Тяхната противоположност става група Е. Този тип се произвежда без използване на термична обработка в съответствие със стандартите за документация.

В секцията безшевни тръби безшевните тръби ще станат най-издръжливи и с високо качество.

Студеноформованите стоманени тръби се произвеждат в съответствие с всички държавни стандарти. Така че, в зависимост от тях, външният диаметър на тръбата трябва да варира от 8 до 450 милиметра. Общата дебелина на стените не трябва да надвишава 20 милиметра. Измерената дължина на такива части ще варира от четири и половина до десет метра, неизмерената дължина в този случай ще бъде от 1,5 до 11,5 метра.

Тръба, която няма шевове, има голям брой различни модификации. И така, основните разлики ще зависят от марката стомана, която се използва при създаването, параметрите на стените (дебелина и дължина). Общо около десет различни марки стомана трябва да се използват за създаване на такива тръби без шевове. Такава цветна композиция помага във всеки случай да изберете най-подходящия вариант в съответствие със ситуацията и нуждите.

Горещо валцуваните могат да бъдат произведени с помощта на голям брой различни устройства. Всички те могат забележимо да се различават един от друг както в общия размер на частите, така и в методите на тяхното създаване. В крайна сметка можете да получите различни видове продукти.

Основните разлики между безшевните и другите тръби ще бъдат главно във външните параметри.

Безшевното валцуване се получава след валцуване на един слитък метал с помощта на специализирано устройство, което помага да се завърши процеса на създаване на дупки в центъра на един слитък. Можете също така да използвате съвсем различен начин за производство на безшевни продукти - пробиване на дупка вътре в цилиндричен обект.

Горещовалцуван без шевове, в зависимост от диаметъра на стените, може да бъде както дебелостенен, така и тънкостенен. Размерите в този случай ще варират в зависимост от външния диаметър.

Предимства на стоманените безшевни тръби

Разбира се, най-голямото предимство на твърдия валцуван метал ще бъде почти пълната липса на шевове върху продукта, след което те започват да стават почти напълно неуязвими. Липсата на основния заваръчен шев може да увеличи няколко пъти здравината и устойчивостта им към външния свят.
Продуктът, който е създаден с помощта на дебел метален лист, се различава от другите по своите антикорозионни свойства. Но също така може да повлияе неблагоприятно на гъвкавостта на продукта по време на ремонтни или монтажни работи. Също така, по време на монтажните работи е задължително да се вземе предвид общият диаметър на използваните горещо формовани тръби. Това се счита за много важно, тъй като редактирането може да не даде желаните ефекти на потребителя.
Също така, безшевният тип може да бъде изработен от различни форми на стомана, той има висока топлопроводимост и ниско температурно ниво, което характеризира параметъра на линейно разширение.

Горещо валцувана тръба ще се превърне в почти идеално средство за създаване на комуникации. Използвайки различни форми на връзки, можете да създавате нови форми на структури и сгради.

https://youtube.com/watch?v=ypzKyB_xrRo

Къде се използва горещо валцувана тръба

Основната задача, изпълнявана от такива продукти, е безопасното доставяне на работната среда без изтичане, дори ако тази среда е в газообразно състояние.

Поради факта, че в производствения процес се използва въглеродна и легирана стомана, готовите продукти могат да се използват за доставяне на химически активна среда, тъй като имат високи антикорозионни характеристики.

В зависимост от това какъв материал се използва в производствения процес, горещовалцуваните продукти се разделят на няколко категории:

С нормализирани механични свойства.
Има нормализиран химичен състав.
Продукти с нормален и химичен състав и механични свойства.
Наличие на нормиране на изпитвателното хидравлично налягане.
Нормиране на контрола на механичните свойства на пробите и химичните състави.

Различни технически спецификации също определят обхвата, в който се използват горещо валцувани безшевни тръби. Липсата на каквито и да било шевове гарантира висока функционалност и издръжливост на такива продукти.

Техническите изисквания за горещовалцувани продукти се определят от GOST 8731-74, а асортиментът - GOST 8732-78. От своя страна асортиментът от студено валцувани продукти се определя от GOST 8734-75 и техническите изисквания на GOST 8733-74.

Как се произвежда?

За производството на безшевни горещо валцувани тръби се използва твърда горещо валцувана или кована заготовка, която се нагрява до температура от +900º-1200º. Точните показания на температурата зависят от това коя марка стомана се използва в този случай.

Производственият процес се извършва на така наречените тръбни мелници. В резултат на това се получава продукт, който има много ниски нива на точност на валцуване, както и значителни толеранси за дебелината на стената. И качеството на повърхността му е доста ниско.

Горещо валцувана кръгла безшевна тръба

Поради тези причини технологията за горещо валцуване не може да се използва при производството на стоманени изделия с тънки стени и малки диаметри. Теоретично, в съответствие със стандартите, параметрите на горещо валцуваните тръби трябва да бъдат от 25x2,5 mm до 530x75 mm, но практическите показатели са от 32x3 mm до 426x30 mm. Това се дължи на факта, че фабриките нямат подходящо оборудване или производството е непрактично.

Горещо формованите продукти се произвеждат на няколко етапа:

детайлът се нагрява до температура, която леко надвишава прага на кристализация на стоманата;
с помощта на преса за пробиване се получава кух цилиндър или втулка от детайла;
с помощта на валцуване се дават правилната форма и подходящ размер, дебелина на стената, външен и вътрешен диаметър;
стоманената профилна тръба се охлажда и калибрира с помощта на ролки;
продуктите се изрязват до необходимите размери, които могат да бъдат стандартни и безразмерни.

Марки стомана, използвани за производството на горещовалцувани продукти

Такава тръба е изработена от стоманени марки:

10.
20.
35.
45.
15HM.
30HGSA.
09G2S.

Показателите за допустимо налягане не надвишават 20 MPa, а допустимите отклонения на диаметъра са до 1,25%, дебелината на стената до 12,5%. Горещовалцуваните безшевни продукти могат да бъдат тънкостенни 6-12,5 мм или дебелостенни: 12,5-40 мм. Също така, тези продукти могат да имат повишена точност на изработка на външния диаметър и на обичайния.