Трубы стальные прямоугольные: производство, стандарты, применение

Как легко догадаться по названию статьи, в ней мы постараемся разобраться, как, по каким стандартам и для чего изготавливаются прямоугольные стальные трубы.

Герой нашей статьи

Производство

По методу производства стальные прямоугольные трубы могут быть:
• Бесшовными горячедеформированными;
• Бесшовными холоднокатаными;
• Электросварными.

Что это обозначает с точки зрения процесса производства?

Горячедеформированные бесшовные прямоугольные трубы

Сырьем для всех бесшовных труб является так называемая штанга — монолитный стальной цилиндр, поступивший с металлургического завода.

Основные этапы производства трубы выглядят так:

Заготовка раскаляется в печи до температуры, при которой сталь делается пластичной;
Здесь раскаленная заготовка вынута из печи и транспортируется на прошивной стан
После чего поступает на прошивной стан. Там пресс превращает ее в полый внутри цилиндр — гильзу. Гильза заметно отличается от будущей трубы размерами, к тому же имеет форму, далекую от правильного цилиндра;
По-прежнему горячая заготовка поступает в вальцы, где ей придаются необходимые диаметр и толщина стенок;
Затем труба оказывается в калибровочных вальцах, придающих ей прямоугольный профиль;
После чего охлаждается, режется на отрезки необходимой длины и поступает на склад.

Обратите внимание: бесшовные трубы именно за счет отсутствия слабого места трубы — шва — имеют большую механическую прочность.

Горячедеформированные трубы к тому же могут производиться с очень толстыми (до 75 мм) стенками.

Однако в случае прямоугольной трубы разрыв по шву маловероятен — в областях ее применения труба не сопротивляется внутреннему давлению, а противостоит изгибающим нагрузкам.

Кроме того, чуть опережая события: все прямоугольные трубы имеют общий сортамент, который не включает труб с очень толстыми стенками.

При этом в силу большей сложности производства все бесшовные трубы заметно дороже электросварных.

Выводы, думается, очевидны: бесшовные прямоугольные трубы имеют довольно мало реальных преимуществ.

Однако если бесшовные прямоугольные трубы производятся — стало быть, они востребованы

Холоднодеформированные бесшовные прямоугольные трубы

Технология производства практически во всем идентична описанной выше.

Отличия всего два:

Холоднодеформированная прямоугольная стальная труба сразу после прошивного стана охлаждается водой и все последующие операции проходит холодной;
На финальной стадии производства труба проходит обязательную термообработку: она нагревается до температуры рекристаллизации стали и остывает.
При этом металл избавляется от внутренних напряжений и становится более вязким и пластичным.

Электросварные прямоугольные трубы

Сварная прямоугольная труба стальная — самая дешевая в производстве из всех прямоугольных труб.

В первую очередь это касается труб, сваренных HF — индукционными токами высокой частоты.

Впрочем, мы забегаем вперед.

Сырьем служит штрипс — плоский стальной лист, который поставляется свернутым в рулоны. Вначале он режется на узкие полосы;
Так начинается производство сварной трубы
Затем эти полосы последовательно свариваются в бесконечную ленту. Это необходимо, чтобы обеспечить непрерывность производства;
Лента поступает в вальцы, которые сворачивают ее в трубу, формируя круглую заготовку с открытым швом;
Шов проваривается.
Из распространенных способов можно назвать TIG — дуговую сварку в среде инертного газа, и HF — сварку индукционными токами.
Вторая примерно в 20 раз производительнее первой; однако TIG-сварка считается более прочной. Впрочем, о прочности шва прямоугольной трубы мы уже говорили: она редко бывает востребована.
Труба проходит калибровочные вальцы, превращаясь из круглой в сечении в прямоугольную;
Затем она подвергается дефектоскопии — контролю качества шва. Наиболее распространены дефектоскопы, использующие вихревые токи; иногда применяются и ультразвуковые приборы;
Труба режется на отрезки необходимой длины, проходит обязательный визуальный контроль на предмет отклонений геометрии, после чего пакуется и складируется.

А здесь перед нами итог сложного процесса производства

Сварные трубы могут производится как с прямым, так и со спиральным швом; однако любая профильная труба — прямошовная. Спиральношовные трубы применяются для магистральных трубопроводов.

Нормативные документы и сортамент

Независимо от способов производства, качество труб регламентировано единым стандартом — ГОСТ 8645-68. Это, разумеется, подразумевает и единый сортамент:

Схема прямоугольной трубы

A	В	s	Площадь сечения,	Масса 1 м, кг
мм			см²
		1	0,443	0,348
15	10	1,5	0,621	0,488
		2	0,771	0,605
		1	0,543	0,426
	10	1,5	0,771	0,605
20		2	0,971	0,762
		1	0,643	0,505
	15	1,5	0,921	0,723
		2	1,17	0,919
		2,5	1,39	1,09
		1	0,643	0,505
		1,5	0,921	0,723
	10	2	0,17	0,919
25		2,5	1,39	1,09
		1	0,743	0,583
	15	1,5	1,07	0,841
		2	1,37	1,08
		2,5	1,64	1,29
		1	0,743	0,583
		1,5	1,07	0,841
	10	2	1,37	1,08
		2,5	1,64	1,29
		3	1,88	1,48
		1	0,843	0,661
		1,5	1,22	0,959
30	15	2	1,57	1,23
		2,5	1,89	1,48
		3	2,18	1,71
		1	0,943	0,740
		1,5	1,37	1,08
	20	2	1,77	1,39
		2,5	2,14	1,68
		3	2,48	1,95
		1,5	1,37	1,08
		2	1,77	1,39
	15	2,5	2,14	1,68
		3	2,48	1,95
		3,5	2,80	2,20
		1,5	1,52	1,19
		2	1,97	1,55
35	20	2,5	2,39	1,88
		3	2,78	2,19
		3,5	3,15	2,47
		1,5	1,67	1,31
		2	2,17	1,70
	25	2,5	2,64	2,07
		3	3,08	2,42
		3,5	3,50	2,75
		2	1,97	1,55
		2,5	2,39	1,88
	15	3	2,78	2,19
		3,5	3,15	2,47
		4	3,48	2,73
		2	2,17	1,70
		2,5	2,64	2,07
	20	3	3,08	2,42
		3,5	3,50	2,75
40		4	3,88	3,05
		2	2,37	1,86
		2,5	2,89	2,27
	25	3	3,38	2,66
		3,5	3,85	3,02
		4	4,28	3,36
		2	2,57	2,02
		2,5	3,14	2,47
	30	3	3,68	2,89
		3,5	4,20	3,30
		4	4,68	3,68
		2	2,25	1,77
		2,5	2,74	2,15
	20	3	3,20	2,52
		3,5	3,64	2,86
(42)		4	4,04	3,17
		2	2,65	2,08
		2,5	3,24	2,54
	30	3	3,80	2,99
		3,5	4,34	3,41
		4	4,84	3,80
		2	2,37	1,86
		2,5	2,89	2,27
	20	3	3,38	2,66
		3,5	3,85	3,02
45		4	4,28	3,36
		2	2,77	2,17
		2,5	3,39	2,66
	30	3	3,98	3,13
		3,5	4,55	3,57
		4	5,08	3,99
		2	2,77	2,17
		2,5	3,39	2,66
	25	3	3,98	3,13
		3,5	4,55	3,57
		4	5,08	3,99
		2	2,97	2,32
		2,5	3,64	2,86
	30	3	4,28	3,36
		3,5	4,90	3,85
50		4	5,48	4,30
		2	3,17	2,49
		2,5	3,89	3,09
	35	3	4,58	3,60
		3,5	5,25	4,12
		4	5,88	4,62
		2	3,37	2,65
		2,5	4,14	3,25
	40	3	4,88	3,83
		3,5	5,60	4,39
		4	6,28	4,93
		2,5	3,89	3,05
		3	4,58	3,60
	25	3,5	5,25	4,12
		4	5,88	4,62
		5	7,07	5,55
		2,5	4,14	3,25
		3	4,88	3,83
60	30	3,5	5,60	4,39
		4	6,28	4,93
		5	7,57	5,94
		3	5,48	4,30
	40	3,5	6,30	4,94
		4	7,08	5,56
		5	8,57	6,73
		3	5,48	4,30
		3,5	6,30	4,94
	30	4	7,08	5,56
		5	8,57	6,73
		6	9,94	7,80
		3	6,08	4,78
		3,5	7,00	5,49
70	40	4	7,88	6,19
		5	9,57	7,51
		6	11,14	8,75
		3	6,68	5,25
		3,5	7,70	6,04
	50	4	8,68	6,82
		5	10,57	8,30
		6	12,34	9,69
		3	6,68	5,25
		3,5	7,70	6,04
	40	4	8,68	6,82
		5	10,57	8,30
		6	12,34	9,69
		7	14,00	10,99
		3	7,28	5,72
80	50	3,5	8,40	6,59
		4	9,48	7,44
		3,5	9,10	7,14
		4	10,28	8,07
	60	5	12,57	9,87
		6	14,74	11,57
		7	16,80	13,19
		3,5	8,40	6,59
		4	9,48	7,44
	40	5	11,57	9,08
		6	13,54	10,63
90		7	15,40	12,09
		4	11,08	8,70
	60	5	13,57	10,65
		6	15,94	12,51
		7	18,20	14,29
		4	10,28	8,07
	40	5	12,57	9,87
		6	14,74	11,57
		7	16,80	13,19
		4	11,08	8,70
100	50	5	13,57	10,65
		6	15,94	12,51
		7	18,20	14,29
		4	12,68	9,96
	70	5	15,57	12,22
		6	18,34	14,40
		7	21,00	16,48
		4	11,08	8,70
	40	5	13,57	10,65
		6	15,94	12,51
		7	18,20	14,29
		4	11,88	9,33
110	50	5	14,57	11,44
		6	17,14	13,46
		7	19,60	15,38
		4	12,68	9,96
	60	5	15,57	12,22
		6	18,34	14,40
		7	21,00	16,48
		5	14,57	11,44
		6	17,14	13,46
	40	7	19,60	15,38
		8	21,94	17,22
		5	16,57	13,00
		6	19,54	15,34
120	60	7	22,40	17,58
		8	25,14	19,73
		5	18,57	14,58
		6	21,94	17,22
	80	7	25,20	19,78
		8	28,34	22,25
		5	18,57	14,58
	60	6	21,94	17,22
		7	25,20	19,78
		8	28,34	22,25
		5	20,57	16,15
140	80	6	24,34	19,11
		7	28,00	21,98
		8	31,54	24,76
		6	29,14	22,88
	120	7	33,60	26,37
		8	37,94	29,78
		9	42,17	33,10
		6	25,54	20,05
		7	29,40	23,08
	80	8	33,14	26,01
		9	36,77	28,86
150		10	40,28	31,62
		6	27,94	21,93
		7	32,20	25,28
	100	8	36,34	28,53
		9	40,37	31,69
		10	44,28	34,76
		7	33,60	26,37
		8	37,94	29,78
	80	9	42,17	33,10
		10	46,28	36,33
		12	54,17	42,52
		8	41,14	32,29
180		9	45,77	35,93
	100	10	50,28	39,47
		12	58,97	46,29
		8	49,14	38,57
	150	9	54,77	42,99
		10	60,28	47,32
		12	70,97	55,71
28	25	1,5	1,46	1,15
28	25	2	1,89	1,49
28	25	2,5	2,29	1,80
40	25	1,5	1,82	1,43
40	28	1,5	1,91	1,50
40	28	2,0	2,49	1,95
40	28	2,5	3,04	2,39
70	50	7	14,0	10,99
90	50	3	7,88	6,19
140	60	3	11,48	9,02
150	60	7	26,60	20,88
160	130	8	42,74	33,55
180	145	20	107,13	84,10
190	120	12	66,17	51,94
196	170	18	113,24	88,99
200	120	8	47,54	37,32
230	100	8	49,14	38,57

Обратите внимание: возможно полукустарное производство профильных труб из готовых круглых.

Оно не требует сложного и дорогого оборудования; однако продукция будет, разумеется, вне данного сортамента — никто не станет калибровать кустарно произведенные трубы.

Кроме того, при кустарном производстве стальная прямоугольная труба, как правило, не проходит термообработку.

Это пагубно влияет на ее прочность и износостойкость.

Применение

Где могут быть применены трубы прямоугольные стальные?

Везде, кроме трубопроводов.

Для транспортировки жидкостей больше подходят круглые трубы: они выдерживают большее давление при той же толщине стенок и имеют большую проходимость при одинаковой с профильными трубами массе погонного метра.

Несущие металлоконструкции. Прямоугольная труба гораздо прочнее круглой на изгиб; именно поэтому ее можно видеть в каркасах спортивных, торговых и складских сооружений;

Налицо грубое нарушение техники безопасности. Однако нам более интересна прямоугольная труба, на которой расположились самоубийцы без страховочных поясов

Рамы автомобилей. Здесь очень востребована ее прочность на изгиб при минимальной массе;
Каркасы школьной и офисной мебели. Ей необходима прочность, и прямоугольная труба может эту прочность обеспечить;

Прямоугольная труба достаточно прочна, чтобы противостоять самой разрушительной стихии — детям

Теплицы и навесы. Прямоугольные профильные трубы малого размера позволяют собрать легкий и прочный каркас теплицы; к тому же благодаря плоским стенкам они легко монтируются даже без сварки, на болтах;

Здесь, впрочем, конструкция сварная

Перила и ограждения. Здесь особенно популярны хромированные трубы, сочетающие высокую прочность с элегантной внешностью;

Прочно и красиво

Заключение

Строите ли вы теплицу на даче, пристраиваете ли к дому балкон, делаете ограждение на крыше гаража — прямоугольные трубы могут оказаться полезными. Ну, а для водопровода поищем другие материалы.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен