Сталева безшовна труба по гост 8732 78: вироби для

23-03-2018
Труби

Сталева толстостенная безшовна труба найчастіше використовується для виготовлення комунікацій, які відчувають підвищені експлуатаційні навантаження. Саме з цієї причини виробництво таких виробів регулюється великою кількістю нормативів, а готові деталі проходять строгий контроль якості.

Нижче ми розглянемо основні законодавчі рекомендації, що стосуються процесу виготовлення безшовних труб, а також проаналізуємо їх експлуатаційні особливості.

При виробництві подібних матеріалів потрібно строго слідувати вимогам ГОСТ

Нормативна база

Основні стандарти

Для забезпечення належної якості безшовної трубної продукції всі роботи ведуться згідно з рядом нормативних документів. У таблиці нижче ми наведемо ті з них, виконання яких є найбільш важливим на сьогоднішній момент:

норматив зміст
ГОСТ 8733-74 Технічні вимоги і сортамент безшовних сталевих виробів, які виробляються методом холодної або теплої деформації.
ГОСТ 8731-74 Те ж - для труб, виготовлених гарячої деформацією.
ГОСТ Р 53383-2009 Актуалізований документ для горячедеформірованних деталей, що містить також технічні умови виробництва.
ГОСТ 8734-75 Сортамент виробів, які виробляються методом холодної прокатки або екструзії.
ГОСТ 8732- 78 Те ж -для гарячекатаних трубопроводів.
ГОСТ 8733-87 Технічні умови виробництва холоднодеформируемой виробів.

Крім того, окремі рекомендації регламентують виробництво деталей для:

  • Паливопроводів і маслопроводів.
  • Нафтохімічної та нафтовидобувної промисловості.
  • Газопроводів і нафтопереробних підприємств.
  • Промислових комунікацій.
  • Побутових і промислових газопроводів.
  • Водопровідних систем.
  • Суднобудування і т.д.
Використання при прокладанні нафтопроводу

Для кожної з вищевказаних галузей існує свій чітко визначений сортамент сталевих безшовних труб. Втім, дана інформація є актуальною тільки для тих, хто професійно займається проектуванням і облаштуванням промислових комплексів. Нам же варто вивчити нюанси виробництва і основні вимоги до трубопроводів згідно ГОСТ.

різновиди виробів

Відношення діаметра до товщини стінки - один з найважливіших параметрів

Залежно від габаритів виробів холоднокатані безшовні труби діляться на такі типи:

  • Особливо товстостінні - відношення зовнішнього діаметра до товщини стінки дорівнює 6 і менше.
  • Товстостінні - дане співвідношення становить від 6 до 12,5.
  • Тонкостінні - від 12,5 до 40.

Також передбачено розподіл продукції на класи в залежності від механічних характеристик і особливостей експлуатації:

клас особливості виробів
1 Для виробництва використовується вуглецева сталь. Застосовуються для локальних комунікацій, а також в якості будівельного матеріалу там, де до конструкції не висуваються спеціальні вимоги.
2 Виготовляються з вуглецевої сталі, задіюються для прокладки трубопроводів високого тиску (газ, нафта, продукти нафтопереробки, вода).
3 Застосовуються в системах, де рідина знаходиться під високим тиском і значним нагріванням (печі, котли, нафтопереробні установки, охолоджувачі реакторів).
4 Використовуються в якості допоміжного бурильного обладнання.
5 Конструкційна різновид. Застосовується для спорудження каркасів, несучих конструкцій, деталей транспортних засобів, меблів і т.д.
6 З таких деталей роблять конструкційні елементи машин, що працюють з високим експлуатаційним навантаженням - шатуни, поршні, циліндри насосів і т.д.
Трубчасті заготовки для поршневої групи

Методика виробництва

Гарячий спосіб

послідовність операцій

Інструкція по виготовленню подібних виробів передбачає використання складного обладнання, тому в домашніх умовах безшовну трубу зробити, природно, не вийде. Однак будь-який майстер повинен мати хоча б поверхневе уявлення про ті матеріали, з яким він працює, тому рекомендуємо вам вивчити технологічні схеми, описані нижче.

Почнемо опис з «гарячої» технології:

  • Як заготовки для виробу використовується циліндричний, квадратний або багатогранний суцільнометалевий брусок. Матеріал його може бути різним, але найчастіше використовується нержавіюча сталь відповідного класу.
  • Для полегшення формування первинної порожнини заготовку прогрівають в печі (Температура повинна бути вище, ніж температура, при якій відбувається рекристалізація обраної стали).
Гільза після прошивки
  • Виконується формування гільзи - пустотілого циліндра. Для цього заготовку поміщають в прошивний стан, де відбувається перфорація металу за допомогою дуже міцного загостреного стержня (прошивки) з одночасною прокаткою через калібрувальні валики.

Зверніть увагу! При виробництві труб великого діаметру або виробів зі значною товщиною стінки використовуються не прошивні верстати, а спеціальні преси.

  • Потім з гільзи збивається окалина. Найчастіше це здійснюється за допомогою гідродинамічної установки - простіше кажучи, деталь обробляють струменями води під великим тиском.
  • Далі виріб може бути піддано додатковому нагріванню, але в ряді випадку матеріал не встигає охолонути до втрати пластичності, тому заготівля зрізу подається на наступну операцію.
прокатка заготовки
  • Тут на прокатному стані виконується найважливіша частина обробки - калібрування і розтяжка. При цьому вальці із загартованої сталі надають трубі необхідні форму і розміри. Максимальна товщина стінки труби, яка може бути виготовлена ​​за даною методикою, становить 75 мм.
  • Після приведення габаритів вироби до проектних, деталі остуджують, а потім піддають порізки в розмір, загартуванню та відпуску, якщо це передбачено ГОСТом.
  • Загартовані і відпущені деталі надходять на етап контролю якості, де аналізуються їх лінійні розміри, а також заміряються основні експлуатаційні показники.

Подальша послідовність дій залежить від того, для якої мети будуть використовуватися готові деталі. У деяких випадках в технологічний ланцюжок включають нарізку різьблення, загвинчування муфт для труб і протикорозійну обробку. Так вироби виходять більш зручними у використанні, але і ціна їх зростає.

холодний спосіб

Сталева безшовна труба по ГОСТ 8734 - 75 виробляється за технологією холодної деформації.

Тут схема виготовлення дещо відрізняється:

  • До моменту прошивки все робимо так само, як і в випадку з гарячекатані різновидами труб: прогреваем заготовки, формуємо гільзу за допомогою прошивного стану або преса і т.д.
Турбопрофільний прес для прошивки
  • Потім гільза остуджують в воді з одночасним видаленням окалини.
  • На наступному етапі виконується калібрування труби методом холодної прокатки. При цьому валики розтягують і стоншують стінки до тих пір, поки ті не досягнуть потрібного нам розміру.
  • Далі можуть виконуватися і інші операції, такі як отжиг (термічна обробка), травлення кислотами, обміднення, нанесення захисних лаків і т.д.

Труби, які роблять за методом холодної деформації, можуть мати стінки не товще 24 мм.

Тонкостінні деталі різної форми

стандарти виготовлення

Вимоги до гарячодеформовані виробам

Винесений в заголовок статті ГОСТ 8732-78 регламентує виготовлення труб за методом гарячої обробки.

Відповідно до даного нормативу до виробів висуваються наступні вимоги:

  • Довжина - від 4 до 12,5 м. Довжина може бути як немірної, так і мірної.

Зверніть увагу! Допускається виготовлення продукції з габаритами, кратними мірним, при цьому на кожен рез залишається припуск по довжині, що дорівнює 5 мм.

  • Допустиме відступ від проектних розмірів по довжині становить 10 мм для виробів до 6 м, і 15 мм - для труб завдовжки понад 6 м.

Також регламентуються граничні відхилення від зовнішнього діаметра:

  • При номінальному діаметрі до 50 мм - не більше 0,5 мм в більшу чи меншу сторону.
  • При діаметрі до 219 - 1 мм при звичайній точності виготовлення і 0,8 - при підвищеній.
  • Більш 219 - 1,25 і 1 мм відповідно.

Що стосується допустимих відхилень в товщині стінки, то вони також залежать від діаметра і можуть становити від 10 до 15% від номінального значення.

За кривизні вимоги такі:

  • Для труб з товщиною стінки до 2 см - не більше 1,5 мм на 1 погонний метр.
  • Для виробів від 2 до 3 см - не більше 2 мм на 1 м.
  • 3 см і вище - не більше 4 мм.

Сортамент по ГОСТу на сталеві безшовні труби гарячої деформації включає в себе найрізноманітніші вироби. Нижче ми наведемо лише ті з них, які використовуються найбільш активно:

Діаметр, мм Товщина стінки, від і до, мм
20 2,5 - 4
25 2,5 -8
30 2,5 -8
40 2,5 -8
50 3 - 10
76 3 - 19
102 3,5 - 24
203 5 - 50
402 9 - 75
Фото товстостінних виробів

Нормативи виробництва холоднодеформованих труб

Вимоги до труб, які виробляються шляхом прокатки охолоджених заготовок, регламентує ГОСТ 8734 - 75:

  • Мірна довжина - від 4,5 до 9 м.
  • Граничне відхилення за розмірами для труб мірної довжини становить + 10 мм.
  • Немірна довжина - від 1,5 до 11,5 м.
  • Припуск на рез вироби - 5 міліметрів.

Відступи по зовнішньому діаметру:

  • Для труб від 4 до 10 мм -0,15 мм в більшу чи меншу сторону.
  • Для виробів 10-30 - 0,3 мм.
  • 30-50 - 0,4 мм.
  • Понад 50 - 0,8 мм.
Безшовні вироби холодної прокатки

Контроль товщини стінки здійснюється, виходячи з таких даних:

  • Труби зі стінкою 1 мм і менше -Допускається відхилення 0,12 мм.
  • Стінка 1 5 - не більше 10% від номінальної товщини.
  • Стінка понад 5 - не більше 8%.

Допуски по кривизні тут також досить суворі:

  • Для деталей перерізом від 4 до 8 мм - 3 мм на погонний метр.
  • Для труб до 10 мм - 2 мм на 1 м.
  • Понад 10 мм - 1 мм на 1 м.

Що стосується сортаменту, то він також досить великий. При цьому чітко поділяються групи виробів з різною товщиною стінки:

Діаметр, мм Товщина стінки від і до, мм
особливо тонкостінні тонкостінні товстостінні особливо товстостінні
5 0,3 - 0,5 0,6 - 1,5 - -
10 0,3 - 0,5 0,6 - 1,5 1,6 -1,8 2 -3,5
20 0,3 - 0,5 0,6 - 1,5 1,6 -1,8 2 -5
40 0,4 - 0,5 0,6 - 1,5 1,6 -1,8 2 -9
100 - 1,2 - 3,3 3,5 - 7 7,5 -18
200 3 - 4 4,5 - 16 18-24 -
250 - 4,5 - 16 18-24 -

Основні переваги і недоліки

Прокатні вироби, які виробляються за безшовною технологією, мають цілу низку експлуатаційних переваг.

Нижче ми проаналізуємо ті з них, які є найбільш актуальними для майстрів, що виконують монтаж комунікацій своїми руками:

  • Відсутність зварного шва в стінці деталі справедливо вважають її головним плюсом. Оскільки матеріал має монолітну структуру, в ньому не формуються області внутрішньої напруги, які є потенційно небезпечними для цілісності вироби. Так, безшовна труба куди краще справляється з підвищенням внутрішнього тиску, ефективно компенсуючи скачки напору.
У хімічній промисловості пріоритетною є стійкість до агресивних реагентів
  • Використання вуглецевих і високолегованих сталей сприяє підвищенню стійкості до корозійних впливів. Такі труби добре переносять навіть тривалий контакт з агресивними хімічними речовинами, при цьому матеріал стінок, не втрачає властивостей.

Зверніть увагу! Це справедливо тільки в тому випадку, якщо технологічний цикл виробництва був організований у відповідності з усіма вимогами ГОСТ. Так, на стійкість матеріал до зовнішніх впливів сильно впливає якість гарту, відпустки і травлення деталей.

  • Застосування сталей з добавками молібдену, хрому та інших матеріалів сприяє підвищенню термостійкості вироби. Труби здатні впоратися навіть з дуже сильним нагріванням, що дозволяє ефективно застосовувати їх при екстремальних температурах.
Можливе застосування в теплообмінниках
  • Додатковим ефектом від підвищення термостійкості є зменшення температурної деформації труби: система виходить досить стабільною, що дозволяє ефективно виконувати її прихований монтаж, не побоюючись руйнування обробки.
  • Ще одна перевага - доволі різноманітний сортамент. Вище наводилися таблиці з співвідношенням діаметра труб і товщини стінок, але необхідно пам'ятати, що в них вказані лише найбільш ходові розміри. На практиці ж можна знайти трубу практично під будь-який перетин.

Що стосується мінусів, то вони досить умовні:

  • По-перше, для виробів з товстими стінками часто характерна значна маса. Це накладає цілком певні обмеження на проектувальника, оскільки несучі характеристик конструкції повинні впоратися з навантаженням.
  • По-друге, гнучкість більшості труб дуже низька. Зазвичай це не створює проблем, але при прокладанні трубопроводу або його ремонті можуть виникнути складності з закладом патрубків в важкодоступні ділянки. Втім, питання такого характеру зазвичай вирішуються ще на етапі проектування.
  • Нарешті, питання вартості виробів теж не можна назвати однозначним. Безшовні труби високої якості є досить дорогим матеріалом, проте часто вимоги до експлуатаційних характеристик не залишають нам вибору: доводиться купувати саме їх. З іншого боку, висока вартість компенсується надійністю і довговічністю.

висновок

ГОСТ на сталеві безшовні труби холодної і гарячої прокатки повинен дотримуватися гранично строго. Тільки в цьому випадку продукція буде відповідати високим стандартам якості, і зможе впоратися з високими експлуатаційними навантаженнями. Відео в цій статті містить ряд додаткових відомостей про таких виробах, так що майстрам, які працюють з трубопроводами, варто уважно його вивчити.