Бесшовные трубы — это металлические трубы, которые изготавливаются без сварного шва. В отличие от сварных труб, формируемых посредством вальцовки листа стали, бесшовные трубы получают из цельной заготовки, которую прокатывают или протягивают, формируя полую трубу.
Главные преимущества бесшовных труб:
- Высокая прочность
- Отсутствие слабого места (шва)
- Выдерживают более давление
- Лучше подходят для экстремальных температур (как низких, так и высоких) и нагрузок
- Долговечны в эксплуатации, надежны в строительных конструкциях
Бесшовные трубы чаще изготавливаются средних (до 630 мм) и малых диаметров (от 5 мм), при этом толщина стенки может быть большой (такие трубы называют толстостенными), тогда как сварные можно выполнить практически в любом диаметре, но для них характерны более тонкие стенки, т.к. сварную трубу получают путем вальцовки стального листа. В зависимости от условий эксплуатации для их производства применяются различные марки сталей — от углеродистых до легированных, обладающих повышенной прочностью и жаростойкостью (20, 09Г2С, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф),
Для сварных труб — стали с хорошей свариваемостью и низким углеродом (сталь 3, 08, 10, и др)
Для производства бесшовных труб используют 2 основных технологии: горячая прокатка и холодное деформирование (протяжка).
1. Горячекатаные трубы
- нагрев заготовки
- прошивка (создание отверстия)
- прокатка до нужного диаметра
Этапы производства г/к бесшовной трубы:
заготовка → нагрев → прошивка → прокатка → калибровка → охлаждение → резка → контроль качества
2. Холоднодеформированные (холоднотянутые) трубы
- производятся из горячекатаных заготовок
- дополнительно протягиваются в холодном состоянии
Холоднотянутые трубы изготавливают методом протяжки трубы через калибрующую волоку.
Этапы производства х/к бесшовной трубы:
г/к труба (заготовка) → травление → фосфатирование и смазка → холодная прокатка → термообработка → калибровка → правка → резка → контроль качества
Бесшовные трубы чаще используются в отраслях и техпроцессах, где сложные условия эксплуатации: высокая температура, давление, химически агрессивные среды (нефтепродукты, кислоты и т.п.). Они используются при добыче, транспортировке и переработке нефти и газа, в оборудовании, где трубы работают при высоком давлении и температуре (энергетика, теплоэнергетика), трубы контактируют с агрессивными веществами и высокими температурами (котлы и теплообменники, химическая промышленность, гидравлические системы). Также они используются для высоконагруженных деталей в машиностроении. как конструкционные элементы, как несущие опоры в строительстве.
Основные марки стали для бесшовных труб
Бесшовные трубы применяются там, где высокое давление, температура или нагрузка, поэтому используются более прочные и иногда легированные стали.
Углеродистые стали (Сталь 10, Сталь 20, 35, 45)
У таких сталей высокая пластичность, хорошая прокатываемость, свариваемость, они выдерживают большое давление
Где применяются: котельные трубы, теплообменное оборудование, трубопроводы
Низколегированные стали (09Г2С, 17Г1С, 10Г2)
Почему используют: высокая прочность, стабильная работа при низких температурах, устойчивость к нагрузкам
Применение: магистральные трубопроводы, нефтегазовая сфера, опорные конструкции
Легированные и нелегированные конструкционные стали (30ХГСА, 40Х и другие)
30 ХГСА - хромомарганцевая сталь 40Х - хромистая конструкционная сталь Они обладают высокой прочностью для деталей и конструкций
Жаропрочные и теплоустойчивые стали (12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15ХМ,15ГС)
Почему используют: стойкость к высоким температурам (500–600 °C), устойчивость к ползучести, длительная прочность
Применение: котельное оборудование, пароперегреватели, оборудование тепловой энергетики
Толстостенные и тонкостенные бесшовные трубы
По отношению толщины стенки к наружному диаметру трубы трубы подразделяются на тонкостенные и толстостенные.Этот параметр влияет на прочность трубы, рабочее давление и область применения.
Толстостенные бесшовные трубы — трубы с большой толщиной стенки относительно диаметра.
Соотношение: Толщина стенки трубы/Наружный диаметр трубы ≥ 0,1
Обычно производятся методом горячей прокатки.
Тонкостенные бесшовные трубы — трубы, у которых толщина стенки в сравнении с диаметром меньше чем у толстостенных.
Соотношение: Толщина стенки трубы/Наружный диаметр трубы ≤ 0,05–0,06
Особенности: небольшой вес, хорошая точность размеров, высокая теплопередача, меньшая прочность при давлении
Производится методом холодной деформации.
Основные стандарты бесшовных труб Российские / ГОСТ и ТУ
ГОСТ — государственный стандарт, который задаёт требования к химсоставу, механическим свойствам, размерам и испытаниям.ТУ (технические условия) — стандарты конкретного производителя или отрасли, применяются когда ГОСТ не покрывает специфические требования
ГОСТ 8732-78 — горячедеформированные бесшовные трубы
ГОСТ 8734-75 — холоднодеформированные бесшовные трубы
ГОСТ 8731-74 — технические требования для горячекатаных труб
ГОСТ 8733-74 — технические требования для холоднодеформированных труб
ГОСТ 550-75 — трубы для котлов и трубопроводов высокого давления
Также формально к бесшовным трубам относят и котельные трубы (бесшовныетрубы, который выдерживает высокую температуру и давление.), но они кроме ГОСТ 550-75, регламентируются также и рядом ТУ. Котельные трубы — используются в паровых котлах, пароперегревателях, теплообменниках, энергетическом оборудовании, где рабочая температура может быть 600 °C и выше).
ТУ 14-3Р-55-2001. Трубы для пароперегревателей и энергетического оборудования, рассчитанные на повышенные температуры и давление. Марки стали 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, ст.20,15ГС,15ХМ
ТУ 14-3-190-2004. Трубы для котельных установок и трубопроводов с температурой до ~400 °C и давлением до 6,4 МПа. Марки стали: 10, 20, 20-ПВ.
ТУ 14-3-460 (460-75 / 460-2009). Трубы для котлов и трубопроводов высокого давления (КВД) и высоких температур. Стали: 12Х1МФ, 15ХМ, 15ГС, 20-ПВ и др.
ТУ 14-3-341-75. Котельные трубы для оребрённых или специальных поверхностей нагрева (например, плавниковые трубы)
На практике на трубных заводах чаще всего используют 3 базовые группы бесшовных труб:
- Общего назначения - машиностроительные, гидравлические, конструкционные (ГОСТ 8732 / 8734)
- Трубы для энергетики и высоких температур - котельные, крекинговые, теплообменные (ГОСТ 550, ТУ 14-3Р-55-2001 и другие ТУ)
- Нержавеющие и коррозионностойкие трубы (ГОСТ 9940 / 9941)
Методы контроля бесшовных труб
Контроль бесшовных труб представляет собой многоступенчатую систему проверки, включающую визуальные, ультразвуковые, радиографические и механические испытания. Такой комплексный подход обеспечивает высокую надежность труб при эксплуатации в трубопроводах высокого давления, котельном оборудовании, энергетике и нефтегазовой промышленности.1. Визуально-измерительный контроль (ВИК)
Самый первый и базовый этап проверки. Проверяют проверяют: состояние наружной и внутренней поверхности, отсутствие трещин, расслоений, закатов, плен, раковин
геометрию трубы (диаметр, овальность, прямолинейность), толщину стенки, длину трубы
2. Ультразвуковой контроль (УЗК)
Один из основных методов неразрушающего контроля бесшовных труб.
Метод основан на прохождении ультразвуковых волн через металл. При наличии дефекта волна отражается и фиксируется прибором.
3. Радиографический контроль (рентген или гамма-контроль)
Метод основан на просвечивании металла рентгеновским или гамма-излучением. На радиографическом снимке видны внутренние дефекты металла.
4. Механические испытания
Проводятся на образцах металла трубы.
Включают в себя:
• испытание на растяжение (прочность и предел текучести)
• испытание на ударную вязкость
• испытание на сплющивание
• испытание на раздачу
• испытание на изгиб
5. Гидравлические испытания
Проводятся для проверки прочности и герметичности трубы. Трубу заполняют водой, создают давление, превышающее рабочее и таким образом проверяют наличие протечек и деформаций.
Как выбрать бесшовную трубу
Нужно знать хотя бы первые три условия.1. Рабочее давление
Чем выше давление в системе, тем более прочная труба требуется. Это влияет на марку стали и толщину стенки.
Температура эксплуатации
При высоких температурах применяются жаропрочные и легированные стали.
2. Рабочая среда
Если труба контактирует с агрессивными веществами, выбираются:
• коррозионностойкие стали
• нержавеющие сплавы
• специальные покрытия.
3. Размеры (длина, диаметр и толщина стенки)
Для машиностроения часто применяются холоднодеформированные трубы, так как они имеют более точные размеры. Но если размеры до мм не так важны, то можно выбрать горячекатаную трубу (где толщина стенки в разных местах может незначительно отличаться).
4. Марка стали
20, 10, 35, 45, 40Х, 30ХГСА, 09Г2С, 12Х1МФ, 15Х5М, 12Х18Н10Т
5. Сертификаты на соответствие стандартам и специфическим условиям эксплуатации
Трубы должны соответствовать нормативным документам и сопровождаться паспортом качества (если они поступили напрямую с завода), если сертификаты утеряны, продавец должен провести испытания в независимой лаборатории, где будут указаны в том числе и характеристики хим. состава трубы.
Заводы в России, производящие бесшовные (а также котельные) трубы.
Основные российские производители бесшовных и котельных труб — это заводы группы ТМК и ЧТПЗ- Волжский трубный завод (ВТЗ) (г. Волжский, Волгоградская область)
- Таганрогский металлургический завод (ТАГМЕТ) (г. Таганрог, Ростовская область)
- Первоуральский новотрубный завод (ПНТЗ) (г. Первоуральск, Свердловская область)
- Синарский трубный завод (СинТЗ) (г. Каменск-Уральский, Свердловская область)
- Челябинский трубопрокатный завод (ЧТПЗ) (г. Челябинск )
- Северский трубный завод. (г.Полевской, Свердловская область)
calltouch requsest -->