Цельнотянутая труба: принципы производства и применение

Горячеформированные бесшовные трубы выступают как заготовки для холоднокатаных бесшовные трубы и проходят тщательный отбор. Чтобы придать металлу необходимые свойства, его подвергают отжигу и обрабатывают (протравливают) кислотой, затем очищают щелочным раствором и просушивают. Кроме того,стальная труба омедняется либо фосфатируется, что улучшает свойства готовой продукции.

Затем нагретую до 500 градусов заготовку направляют на прокатный стан, который состоит

из подвижной клети и двух валков. Валки располагаются под определенным углом и, вращаясь в противоположные стороны, образуют калибр. В зависимости от угла наклона валков калибр может увеличиваться либо уменьшаться. При каждой изменяется диаметр трубы и толщина ее стенок, но зато возрастает их прочность и гладкость поверхностей.

При производстве тонкостенных труб весь этот процесс полностью повторяется несколько раз (от отжига и травления до проката), что делает тонкостенные холоднокатаные трубы достаточно дорогостоящим продуктом.

Связанные вопросы и ответы:

Вопрос 1: Что такое цельнотянутая труба

Ответ: Цельнотянутая труба - это труба, изготовленная из одного куска металла, который проходит через серию прессов, чтобы придать ему форму трубы. Это отличает ее от сварных труб, которые состоят из двух или более сегментов, соединенных друг с другом сваркой. Цельнотянутая труба обычно используется в приложениях, где требуется высокая прочность и долговечность, таких как строительство, трубопроводы и автомобильная промышленность.

Вопрос 2: Какие материалы используются для изготовления цельнотянутых труб

Ответ: Цельнотянутые трубы могут быть изготовлены из различных металлов, таких как сталь, алюминий, медь, нержавеющая сталь и титан. Выбор материала зависит от требований конкретного применения и характеристик материала, таких как прочность, устойчивость к коррозии и стоимость.

Вопрос 3: Как изготовляют цельнотянутые трубы

Ответ: Изготовление цельнотянутых труб начинается с обработки металлического листа или заготовки. Затем этот лист проходит через серию прессов, которые формируют его в трубу. В процессе изготовления трубы проходят через различные стадии, такие как растяжение, скручивание и сварка. После этого труба подвергается контролю качества, чтобы убедиться, что она соответствует стандартам и требованиям.

Вопрос 4: В каких отраслях промышленности используют цельнотянутые трубы

Ответ: Цельнотянутые трубы используются во многих отраслях промышленности, таких как строительство, трубопроводы, автомобильная промышленность, авиастроение, нефтегазовая промышленность, химическая промышленность, морской транспорт и энергетика. Они используются для передачи жидкостей и газов, а также для строительства конструкций и компонентов.

Вопрос 5: Какие преимущества имеют цельнотянутые трубы по сравнению с сварными трубами

Ответ: Цельнотянутые трубы имеют ряд преимуществ по сравнению с сварными трубами. Они более прочны и долговечны, так как нет сварных швов, которые могут быть слабыми точками. Они также более гибкие и могут выдерживать большие нагрузки, чем сварные трубы. Кроме того, цельнотянутые трубы обычно имеют более гладкую внутреннюю поверхность, что улучшает их тепло- и звукоизоляцию.

Вопрос 6: Как определить размеры цельнотянутых труб

Ответ: Размеры цельнотянутых труб определяются диаметром внешнего окружения и толщиной стенки. Диаметр внешнего окружения измеряется в миллиметрах или дюймах, а толщина стенки измеряется в миллиметрах. Кроме того, размеры труб могут быть определены по стандартам, таким как ANSI (Американский национальный институт стандартов) или DIN (Немецкий институт стандартов).

Вопрос 7: Как обеспечить долговечность и безопасность при использовании цельнотянутых труб

Ответ: Для обеспечения долговечности и безопасности при использовании цельнотянутых труб необходимо следовать рекомендациям по эксплуатации и техническому обслуживанию. Это включает регулярный осмотр трубы, проверку на наличие трещин и деформаций, а также проведение текущего ремонта, если это необходимо. Кроме того, важно использовать подходящий материал для конкретного применения и обеспечить правильное монтаж и подключение трубы.

Что такое цельнотянутая труба

Бесшовные трубы из-за своей впечатляющей прочности и устойчивости к различным нагрузкам применяются практически во всех отраслях промышленности. Например, они востребованы при добыче полезных ископаемых, в частности, нефти и газа, для транспортировки этих веществ на большие расстояния. Трубы применяются и в конструкции бурильных установок. В угольной промышленности с их помощью выводится лишний пар под давлением. Во всех этих вариантах применяются горячекатаные трубы, отличающиеся высокой прочностью. Во всех областях машиностроения без них также не обойтись. Трубы используются в конструкции самолетов, автомобилей, кораблей, станков, в военной промышленности. Главной причиной широкого использования этого вида металлопроката является беспрецедентная среди аналогов устойчивость к внутреннему давлению.

Для таких трубопроводов выбирают только бесшовные трубы благодаря их прочности

В зависимости от назначения бесшовные стальные трубы делятся на 6 классов:

1 класс. Такие трубы рассчитаны на прокладку ирригационных систем, электрических линий, а также транспортировку газообразных смесей и различных жидкостей. Также из такого проката можно собирать ограждения, строительные леса и другие подобные конструкции.
2 класс. Это прокат для магистральных трубопроводов, по которым могут идти вода, нефть, газ, твердые тела, топливо и нефтепродукты.
3 класс. Такие трубы применяются в средах с высокими нагрузками давления и температур.
4 класс. Изделия используются в нефтедобывающей промышленности в качестве вспомогательных элементов, частей бурильных и обсадных конструкций.
5 класс. Это трубопрокат, который используется в качестве элементов конструкций мачт, вышек, кранов или опор. Также из таких труб делают части мебели.
6 класс. Трубы для различных отраслей машиностроения. Их применяют для изготовления цилиндров, поршней, подшипников. Также из них делают резервуары для больших нагрузок давления и кольца валов.

Такое деление значительно облегчает выбор трубопровода для конкретного производства. Но иногда все же, лучше обратиться за консультацией к специалистам. В большинстве случаев это поможет сэкономить время.

Применение цельнотянутых труб в различных отраслях промышленности

Цельнотянутые трубы, также известные как бесшовные трубы, широко используются во многих отраслях промышленности благодаря их высокой прочности и устойчивости к различным нагрузкам.

Применение в нефтегазовой промышленности

В нефтегазовой промышленности бесшовные трубы используются для транспортировки нефти и газа на большие расстояния. Они также применяются в конструкции бурильных установок для добычи этих ресурсов.

Применение в угольной промышленности

В угольной промышленности бесшовные трубы используются для вывода лишнего пара под давлением.

Применение в машиностроении

В машиностроении бесшовные трубы используются в конструкции самолетов, автомобилей, кораблей, станков и других машин. Они также используются в военной промышленности.

Классификация бесшовных труб

Бесшовные стальные трубы делятся на 6 классов в зависимости от их назначения:

Трубы для нефтегазовой промышленности
Трубы для угольной промышленности
Трубы для машиностроения
Трубы для военной промышленности
Трубы для строительства
Трубы для других отраслей промышленности

Это деление помогает выбрать подходящую трубу для конкретного производства. Однако, в некоторых случаях, лучше обратиться за консультацией к специалистам, чтобы сэкономить время и избежать ошибок.

Какие материалы используются для производства цельнотянутых труб

При горячем способе цилиндрическая заготовка прогревается в печи, затем в раскаленном виде поступает в прошивной стан, где прокалывается и проходит через обжимные валки, расположенные под углом.

Так получают толстостенную гильзу, равную по диаметру первоначальной заготовке, но 2,5-4 раза длиннее. Раскатку производят на автоматическом, непрерывном или трехвалковом стане. Выбор оборудования обуславливает характеристики готовой продукции. На заключительном этапе еще раскаленная труба поступает в калибровочный стан, охлаждается и проходит стабилизирующий отжиг для снятия остаточных напряжений и упрочнения структуры сплава.

Холодная деформация предусматривает множество операций. В производстве используют проколотые заранее гильзы, очищенные от окалины, просушенные в специальной камере и покрытые смазкой.

Возможно изготовление методом прокатки или волочения. Не нагретая сталь меняет форму медленно. Процесс разделен на несколько этапов, после каждого производится термообработка и травление, для удаления окислов. Защитная бескислородная среда позволяет сократить или исключить обработку кислотными составами. Количество циклов составляет от 5 до 15. Затем выполняют калибровку, шлифовку внутри и снаружи трубы.

Поверхность нержавеющих сталей можно шлифовать до зеркального состояния.

Горячедеформированные изделия имеют наружный диаметр 20-550 мм. с толщиной стенки 2,5-70 мм.
Холоднодеформированные – диаметр сечения: 5-250 мм., стенка: 0,3-24 мм.

Бесшовные стальные трубы в зависимости от метода производства имеют разное назначение и свойства. Для некоторых областей возможно применение стандартов ТУ, например, в изготовлении мебели или ограждений не важны параметры гидравлического давления.

Какие технологии используются для производства цельнотянутых труб

Как производят бесшовные стальные трубы - вопрос, который часто возникает у людей, интересующихся процессом производства данного вида труб. Они широко применяются в различных отраслях, таких как нефтегазовая промышленность, строительство, автомобильная промышленность и другие. В этой статье мы рассмотрим все этапы производства бесшовных стальных труб и расскажем о технологиях, применяемых при их изготовлении.

Как производят бесшовные трубы: Основные этапы

Этап 1: Выбор сырья

Процесс производства бесшовных стальных труб начинается с выбора качественного сырья. Основным материалом, используемым для их изготовления, является стальной прокат. Качество и химический состав проката играют важную роль в процессе производства, поэтому необходимо тщательно выбирать поставщиков сырья.

Этап 2: Обработка сырья

После выбора сырья следует его обработка. Сырье проходит через процесс очистки и нагрева. Очистка необходима для удаления загрязнений и посторонних примесей, которые могут негативно сказаться на качестве и прочности конечной продукции. Затем сырье подвергается нагреву, чтобы придать ему оптимальную пластичность для последующего формования.

Этап 3: Формование бесшовной стальной трубы

На этом этапе происходит формование трубы. Сырье подвергается специальной обработке, в результате которой получается готовая форма будущей трубы. Одним из основных методов формования является процесс горячей экструзии, при котором нагретое сырье пропускается через специальные матрицы и прессуется до получения требуемого диаметра и толщины стенки трубы.

Этап 4: Горячая обработка

После формования трубы следует этап горячей обработки. Горячая обработка проводится для снятия внутренних напряжений, улучшения механических свойств стали и придания ей дополнительной прочности. Одним из основных методов горячей обработки является процесс закалки и отпуска, при котором труба нагревается до высокой температуры, затем быстро охлаждается и подвергается последующему отпуску.

Этап 5: Холодная обработка

После горячей обработки бесшовная стальная труба подвергается холодной обработке. Этот этап включает процессы прокатки и тяжки. Прокатка применяется для точного уточнения размеров и формы трубы, а также для достижения требуемой гладкости поверхности. Тяжка используется для дополнительной обработки стенки трубы и придания ей более точных размеров.

Этап 6: Контроль качества

Контроль качества является важной частью процесса производства труб. На этом этапе проводятся различные испытания и проверки, включая испытания на прочность, толщину стенки, длину, диаметр и другие параметры. Качественные трубы должны соответствовать определенным стандартам, таким как ГОСТ, ASTM, API или DIN.

FAQ

Вопрос 1: Какие отрасли используют бесшовные стальные трубы?

Ответ: Такие трубы широко применяются в нефтегазовой промышленности для транспортировки нефти и газа на большие расстояния. Они также используются в строительстве для систем отопления и водоснабжения, а также в автомобильной промышленности для изготовления выхлопных систем.

Вопрос 2: Какие преимущества имеют бесшовные трубы по сравнению со сварными?

Ответ: Бесшовные стальные трубы обладают более высокой прочностью и устойчивостью к высоким температурам, чем сварные трубы. Они также обладают лучшей герметичностью и гладкостью внутренней поверхности, что позволяет увеличить эффективность транспортировки жидкостей и газов.

Вопрос 3: Каковы размеры и диаметры?

Ответ: Размеры и диаметры бесшовных стальных труб могут варьироваться в зависимости от требований конкретного проекта. Они доступны в широком диапазоне размеров, начиная от небольших труб диаметром несколько миллиметров и до крупногабаритных труб диаметром несколько метров.

Вопрос 5: Какие материалы могут использоваться для производства бесшовных стальных труб?

Ответ: Для производства бесшовных стальных труб могут использоваться различные виды стали, такие как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь и другие специальные сплавы. Выбор материала зависит от требований конкретного проекта и условий эксплуатации.

Вопрос 6: Каковы основные преимущества?

Ответ: Основные преимущества бесшовных стальных труб включают высокую прочность, устойчивость к высоким температурам, гладкость внутренней поверхности, герметичность и возможность использования в различных отраслях. Они также обладают долгим сроком службы и низким уровнем коррозии.

Какие преимущества имеет использование цельнотянутых труб по сравнению с другими типами труб

Металлические трубы являются неотъемлемой частью множества инженерных и строительных задач. Некоторые из проектов требуют более точных расчетов при выборе подходящих типов коммуникаций. Среди основных критериев выделят способ производства трубы, материал изготовления (сплав), размер и стоимость. Более детально рассматриваются такие характеристики, как прочность на изгиб, предельное рабочее давление и температура.

В связи с этим стальные трубы подразделяют на несколько разновидностей по способу изготовления и применению:

Бесшовные или цельнолитые – холоднокатаные, холоднодеформированные, горячекатаные и цельнотянутые (от 5 до 550 мм).

Бесшовные трубы изготавливаются без использования сварки и проходят через различные технологические процессы волочения и прокатки, обеспечивающие равномерную структуру материала. Отсутствие шва придает изделиям высокую прочность и устойчивость к воздействию повышенных нагрузок и агрессивных сред. Важно отметить, что, несмотря на их преимущества, бесшовные трубы чаще всего дороже в производстве, поэтому экономически невыгодны для задач, которые требуют задействования большого количества материала в условиях нормальной эксплуатации (небольшое давление и температура).

Шовные трубы формируются путем сварки прямого или спирального шва, который соединяет отдельные куски металла. Шов придает трубе прочность, но в то же время создает слабые точки, которые дают о себе знать под воздействием высокой температуры, давления и агрессивной среды (коррозия). В связи с этим между шовными и бесшовными трубами выделяется качественное отличие, заключающееся в их предельно допустимом давлении.

Так, шовные электросварные трубы выдерживают меньшее давление по сравнению с бесшовными. По этой причине они неприменимы в отраслях, где трубопровод должен выдерживать большую нагрузку и внутреннее давление (нефтегазовая промышленность, машиностроение, судостроение и т.д.). При этом, они широко распространены для общего применения при прокладке коммуникаций в частных и жилых многоэтажных домах, где максимальное давление не превышает 2-3 атм (для первых) и 16 атм (для вторых). Большинство видов сварных труб с легкостью выдерживают эти значения, поэтому использовать бесшовные разновидности не имеет смысла – лишняя трата денег.

Какие недостатки имеет использование цельнотянутых труб

При выборе труб для использования в различных отраслях промышленности и строительства, важно учитывать различия между типами труб — цельнотянутыми и сварными. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе.

Цельнотянутые трубы

Цельнотянутые трубы изготавливаются путем протягивания металлического бруска через матрицу при высокой температуре. Этот процесс позволяет производить трубы с высокой точностью по диаметру и стенке, а также с гладкой поверхностью и отсутствием швов.

Преимущества цельнотянутых труб:

Высокая точность размеров;
Гладкая поверхность, что позволяет уменьшить сопротивление потока в жидкостных и газовых трубопроводах;
Отсутствие швов, что делает эти трубы более прочными и устойчивыми к коррозии;
Подходят для использования в условиях высокого давления и температуры.

Недостатки цельнотянутых труб:

Высокая стоимость производства;
Ограниченная длина труб, обычно не более 12 метров;
Неравномерность структуры материала вдоль трубы, что может привести к дополнительной обработке и изменению свойств материала.

Сварные трубы

Сварные трубы изготавливаются путем сварки металлических полос. Этот процесс проходит на высокой температуре, что позволяет соединить полосы в одну целую трубу. Сварные трубы могут быть изготовлены различных размеров и форм.

Преимущества сварных труб:

Галилео. Трубы и иглы

Низкая стоимость производства;
Большой выбор размеров и форм;
Возможность производить трубы большой длины, более 12 метров;
Возможность производства из различных материалов.

Недостатки сварных труб:

Низкая точность размеров и поверхности, что может привести к увеличению сопротивления потока в жидкостных и газовых трубопроводах;
Наличие шва, который может быть местом концентрации напряжений и привести к коррозии и образованию трещин;
Низкая прочность и устойчивость к высоким температурам и давлению.

Какой тип труб выбрать?

Выбор типа труб зависит от конкретной ситуации и условий эксплуатации. Например, при постройке газопроводов или нефтепроводов часто используют цельнотянутые трубы из-за их высокой прочности и устойчивости к коррозии.

Однако, если нужно изготовить большое количество труб для использования в обычных условиях, сварные трубы могут быть более экономически выгодными.

Также стоит учитывать факторы, такие как размеры, форма, материал и давление, при котором будут использоваться трубы. Например, при постройке системы водоснабжения лучше использовать цельнотянутые трубы, чтобы снизить сопротивление потока и уменьшить расход воды.

Как увеличить прочность сварных труб?

Для повышения прочности сварных труб можно использовать различные методы и технологии. Один из них — улучшение сварного шва. Для этого используются специальные методы сварки, например, сварка в инергазе или под флюсом. Эти методы позволяют снизить степень окисления металла при сварке и улучшить качество шва.

Также можно применять методы термической обработки, такие как отжиг или закалка, для повышения прочности материала трубы.

Вывод

Выбор между цельнотянутыми и сварными трубами зависит от конкретной ситуации и условий эксплуатации. Цельнотянутые трубы более точны по размерам и имеют гладкую поверхность без швов, что делает их подходящими для использования в условиях высокого давления и температуры. Сварные трубы более экономически выгодны и могут быть изготовлены в различных размерах и формах, но требуют более тщательной проверки на прочность и коррозию.

В каких отраслях промышленности наиболее часто используются цельнотянутые трубы

Следующее огромное направление использования бесшовных труб – строительство. Этот вид металлопроката активно применяется при возведении различных зданий и сооружений, других объектов. То есть везде где требуется возведение металлоконструкций. Причем если для трубопроводов идут бесшовные трубы с круглым сечением, то в строительстве немного иначе. Помимо труб с классическим круглым сечением активно задействуют профильные бесшовные трубы. Особо актуально применение сварных конструкций из труб с квадратным и прямоугольным профилем. Перечислять все строительные конструкции, где потенциально могут использоваться бесшовные трубы, – бессмысленно. Настолько все вариативно, начиная с конструкционных элементов зданий и заканчивая ограждающими конструкциями. То есть все те же факторы что и в случае с машиностроением. Речь о высоких температурах, высоком давлении, устойчивости к нагрузкам, снижении веса конструкции.

Но есть один дополнительный фактор. Этот фактор называется – декоративные свойства. У трубы нет шва, а значит она выглядит более привлекательно чем сварная. Этим пользуются, активно применяя бесшовные трубы из нержавейки в дизайне помещений, создании малых архитектурных форм. Впрочем, и бесшовные трубы из углеродистых марок стали со специальным покрытием, например, хромированные, тоже используются.

И не отметили еще одно важное направление – обустройство инженерных систем различного функционального предназначения. Например, бесшовные трубы активно применяются при обустройстве скважин, в качестве обсадных. Об этом детальнее в статье «Труба бесшовная для скважины – актуальность использования и правила выбора». А помимо этого отметим еще водостоки, ливневки, дренажные системы. Есть и другие конструкции где актуально применение именно бесшовных труб.

Какие факторы влияют на качество цельнотянутых труб

первичная среда применения.

Основных разновидностей всего четыре: газ, нефть, пар и вода. Самой прочной считается газовка, на втором месте после нее – трубопровод из-под светлых нефтепродуктов, на третьем – из-под темных. Далее идет паровка, за ней – водянка;

время эксплуатации.

Для заказчика выгоднос нерабочей или малоработавшей ветки. Продавец всегда указывает этот параметр в предложении. Малоработавшей считается ветка, чей срок эксплуатации – до 10 лет.

Лучшими же по качеству называют лежалые трубы. Они полностью новые и не использовались – хранились на складе у завода или посредника. Через какое время от момента изготовления трубы бу становятся лежалыми, сказать затруднительно; здесь важнее не год выпуска, а условия хранения;

швы.

Встречаются бесшовные (цельнотянутые), прямошовные, поперечношовные и спиралешовные трубопроводы, а также смешанного типа. В приоритете для покупателя – цельнотянутые и прямошовные;

влажность грунта.

Под воздействием воды металл ржавеет. Следовательно, чем суше почва, тем лучше в ней сохранятся металлопрокат. В этом смысле удачные территории для демонтажа – регионы России с континентальным климатом: Астраханская область, Краснодарский край, Забайкалье и юго-восточный Урал, большая часть Сибири и южные границы России с Казахстаном, Крым и Калмыкия, а также средняя полоса от Воронежа до Новосибирска;

дефекты.

Этот показатель труб бу напрямую влияет на их. Если изъян нельзя устранить, трубопровод отбраковывают на металлолом. Дефекты могут быть снаружи и внутри трубы бу, чаще возникают в нижней части.