Технології виготовлення сталевих труб - технології виготовлення сталевих труб

Труба, основна ідея конструкції якої запозичена у природи, являє собою, безсумнівно, один з найстаріших конструктивних елементів; час першого її використання людиною тепер встановити неможливо, оскільки перші труби виготовляли з нетривких матеріалів типу очерету, бамбука, дерева. Найбільш древня металева труба, що збереглася до наших днів, виготовлена ​​з міді. Вельми точні дані дійшли до нас про виготовлення і використання труб в стародавньому Римі. В ті часи застосовували литі труби з бронзи і труби з металевого листа з паяним швом.

У століття розвитку техніки і нових винаходів до виробництва труб почали пред'являти все більш високі вимоги. Спочатку для парових котлів і машин вважалися цілком придатними клепані і расчеканенние сталеві труби, але незабаром способи виготовлення і контролю якості труб потрібно вдосконалити, і в ході безперервного розвитку вони досягли сучасного рівня.

Трубна продукція часто використовується для підприємств паливно-енергетичного комплексу, машинобудування, будівельної індустрії, оборонних галузей, для створення трубопровідного транспорту країни, але основу, все ж, складають труби, призначені для нафтогазового комплексу країни. Сталеві труби випускають в широкому діапазоні діаметрів, товщини стінок, марок сталі і різних класів точності. Вони мають високу міцність, відносно невеликою масою, пластичністю і застосовуються при індустріальному монтажі. Недоліками сталевих труб є схильність до корозії і заростання, менший термін служби в порівнянні з терміном служби неметалевих труб, зростання гідравлічного опору в процесі експлуатації, якщо не передбачаються відповідні заходи. Застосування сталевих труб строго обмежується через необхідність економії металу. Для сталевих зовнішніх трубопроводів систем водопостачання застосовують зварні труби діаметром до 1400 мм наступних видів:

прямошовні по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10706-76 і ГОСТ 10705-80;

спірально-шовні по ГОСТ 8696-74; спірально-шовні тонкостінні по ТУ 102-39-84; водогазопровідні по ГОСТ 3262-75.

Застосування безшовних сталевих труб доцільно в разі, якщо розрахунком на міцність встановлено неможливість використання зварних труб.

Зварні труби виготовляють з різних сталей, що відрізняються хімічним складом і механічними властивостями. Ці якості стали регламентуються наступними стандартами:

ГОСТ 380-88 - на вуглецеву сталь звичайної якості, яка застосовується для виготовлення прямошовних, спірально-шовних і водогазопровідних труб;

ГОСТ 19281-89 - на низьколеговану високоякісну толстолистовую і широкосмуговий сталь, яка застосовується для виготовлення прямошовних (ГОСТ 10706-76) і спірально-шовних (ГОСТ 8696-74) труб.

Найбільш широко застосовуються труби з вуглецевих сталей звичайної якості як найбільш дешеві і менш дефіцитні. Труби з низьколегованих високоякісних сталей застосовують при будівництві і експлуатації трубопроводів в умовах низьких температур, приблизно 20 ° С і нижче, а також при більш високих температурах, якщо забезпечується економія стали в результаті використання труб з меншими товщинами стінок, ніж у труб з вуглецевих сталей звичайної якості.

Якість труб багато в чому залежить від якості трубних заготовок (круг, лист, штрипс), що, безсумнівно, підвищує споживчі якості трубної продукції. Труби випускають різних груп з гарантією як всіх, так і окремих характеристик: механічних властивостей, хімічного складу, випробувального тиску. Крім того, труби, мають однакові гарантовані механічні характеристики, можуть бути виготовлені з сталей, отриманих різними способами.

Вибір марки стали виробляють по нормованих стандартами показниками стали і механічними властивостями, а при їх відсутності - за значенням гарантованого випробувального гідравлічного тиску труби.

Труби з вуглецевої звичайної якості киплячій стали (КП) характеризуються хладноломкость, в зв'язку з чим, їх не слід застосовувати при будівництві і експлуатації трубопроводів в умовах низьких температур (мінус 10-20 ° С).

Труби з напівспокійну (ПС) і спокійною (СП) стали мають меншою схильністю до хладноломкости, тому їх застосовують при будівництві і експлуатації в умовах більш низьких температур.

Труби з низьколегованих сталей доцільно застосовувати, коли в період будівництва та експлуатації стінки труб можуть охолонути до вельми низьких температур (мінус 20 ° С і нижче).

Труби з нержавіючої сталі використовують в реагентном господарстві для транспортування агресивних розчинів. Для водозабору підземних вод придатні безшовні обсадні та бурильні труби.

З огляду на те що основним способом з'єднання сталевих труб є зварювання, необхідно враховувати їх зварюваність, яка погіршується з підвищенням вмісту вуглецю. При монтажі вузлів трубопроводів вживають гнуті, штампо-зварні і зварні сталеві фасонні частини, що приварюються до труб.

Термін служби металевих трубопроводів, надійність і ефективність їх експлуатації визначаються в основному ступенем захисту металу від корозії. Внутрішня корозія внаслідок зростання виступів шорсткості призводить до різкого зниження пропускної здатності трубопроводів, що, в свою чергу, призводить до скорочення терміну служби, значних витрат на ремонт, перекладку і прокладку додаткових ліній, перевитрати електроенергії.