Текущий рейтинг статьи:

Статьи

Труба стальная: основные понятия

В статье мы узнаем, как производится труба стальная, из каких сталей она изготавливается и для чего она может быть использована.

Мы затронем и срок службы стальных труб, а заодно постараемся подсказать решения некоторых проблем, связанных с их использованием.

Водогазопроводная стальная труба может поставляться с нарезанной или накатанной резьбой

Изготовление

Производство стальных труб может вестись несколькими способами.

В зависимости от выбора сырья и метода изготовления различают:

Электросварные прямошовные трубы;
Электросварные спиральношовные;
Бесшовные горячедеформированные;
Бесшовные холоднокатаные.

Основные этапы производства таковы:

Электросварные прямошовные

Штрипс — свернутый в рулон стальной лист — разматывается и режется на продольные полосы;
Полосы свариваются в бесконечную ленту, что необходимо для обеспечения непрерывности производства;
Лента в вальцах деформируется, превращаясь в круглую в сечении заготовку с открытым швом;
Шов проваривается. Применяется несколько типов сварки — дуговая, индукционными токами, лазером, плазмой и пучками электронов;

Обратите внимание: наиболее широко применяются два метода сварки шва — TIG (электродуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) и HF (сварка индукционными токами высокой частоты).

Шов, выполненный первой, несколько прочнее; зато второй метод сварки примерно в 20 раз быстрее, соответственно сваренные HF трубы заметно дешевле.

Затем стальная круглая труба калибруется в вальцах;
Проходит неразрушающий контроль шва вихревыми токами или ультразвуком;
Режется на отрезки необходимой длины и складируется.

Так начинается производство сварной трубы

Электросварные спиральношовные

Само производство этих труб выглядит примерно так же, как у прямошовных; однако лента заготовки сворачивается вальцами не в трубку, а в спираль. Спиральный шов обеспечивает трубе большую прочность на разрыв.

Спиральношовные трубы легко узнать

Бесшовные горячедеформированные

Бесшовная (или, как ее еще называют, цельнотянутая) труба методом горячей деформации производится из цилиндрической монолитной заготовки:

Заготовка разогревается в печи;
Прошивной пресс превращает ее в гильзу — полый цилиндр;
Горячая гильза проходит несколько вальцов, вытягиваясь (отсюда термин «цельнотянутые трубы») и приобретая нужные диаметр и толщину стенок;
Затем готовая круглая стальная труба остужается, режется по длине и отправляется на склад готовой продукции.

Обратите внимание: толщина стенки стальной трубы, произведенной методом горячей деформации, достигает 75 миллиметров. Такие трубы применяются там, где нужна особая прочность.

Методом горячей деформации могут производиться трубы с очень толстыми стенками

Бесшовные холоднодеформированные

Отличия от предыдущих труб всего два:

После прошивного стана гильза охлаждается и все последующие операции проходит в холодном виде;
По окончании формирования трубы она обязательно отжигается — нагревается до температуры рекристаллизации стали и охлаждается.
Это делает сталь более вязкой; кроме того, металл покидают неизбежные при холодной деформации внутренние напряжения.

Рынок предлагает бесшовные холоднодеформированные (холоднокатаные) трубы с толщиной стенок от 0,3 до 24 мм при диаметре 5 — 250 мм.

Материал

Какие марки стали могут применяться для изготовления стальных труб?

Электросварные трубы общего назначения производятся, как правило, из углеродистой стали марок ст3, ст10-20, ст17г1с-у.
Горячекатаные бесшовные трубы в основной массе делают из сталей ст20-10.
Сталь 20 наиболее востребована при производстве труб холодной деформации.
Из коррозионностойкой стали производятся трубы для химической промышленности и энергетики; наиболее востребованы стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т.

Обратите внимание: в агрессивных средах и при высоких температурах могут применяться нержавеющие центробежнолитые трубы.

Этот способ изготовления позволяет получать прочнейшие трубы с особо толстыми стенками.

Для их изготовления могут применяться те же стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т и прочие.

Центробежнолитая труба из нержавеющей стали

Характеристики

Какие технические характеристики влияют на потребительские качества труб?

Способ изготовления. При равной толщине стенок бесшовные трубы прочнее: шов является потенциально слабым местом.
Если использование трубы в качестве оболочки для электропроводки не требует особой разборчивости, то для трубопровода высокого давления явно больше подойдет бесшовная труба.
Диаметр. От внутреннего диаметра зависит пропускная способность трубы; для трубопровода это одна из основных характеристик.
Толщина стенок. Она влияет на конструкционную прочность трубы и ее способность противостоять высоким давлениям.
Внешнее покрытие. Цинкование применяется для защиты трубы из черной стали от коррозии; хромированная труба более востребована в качестве декоративного элемента в мебельной промышленности в дизайне помещений.
Наличие или отсутствие перфорации. Перфорированная труба применяется в качестве обсадной при бурении скважин на воду и для дренажных систем.
Впрочем, в этих сферах применения труба стальная постепенно сдает позиции пластикам: они дешевле нержавеющей стали и не боятся коррозии, в отличие от сталей черных.

Дренажи и фильтры могут быть изготовлены из перфорированной трубы

Области применения

Трудно сказать скорее, в каких областях стальные трубы не применяются, чем назвать области их применения.

Транспортировка всевозможных жидкостей

К этой сфере применения относятся нефтепроводы, теплотрассы, магистральные водопроводы, трубы, подводящие жидкий аммиак к реактору химзавода и обычная подводка водоснабжения в вашем доме.

Совет: для систем водоснабжения и отопления осмыслено применение только оцинкованных труб.

И то лишь там, где температура горячей воды или теплоносителя реально может превышать 90-95 С). Для других случаев существуют дешевые и легкие в монтаже пластики.

Изготовление металлоконструкций

Здесь более востребованы профильные трубы, прежде всего квадратные и прямоугольные. Впрочем, круглая труба тоже часто применяется в качестве колонн и опор.

В качестве конструкционного элемента чаще можно видеть профильную трубу

Транспортировка газов и пара

Газопроводы изготавливаются именно из стальной трубы. Подача перегретого пара от котла к турбине в энергетической установке тоже осуществляется стальной трубой.

Наконец, регистры из стальных труб стоят в системах парового отопления на бесчисленных предприятиях страны.

Полезные мелочи

Раз уж мы обсуждаем стальные трубы — логично затронуть несколько смежных тем, наверняка интересных многим читателям.

Срок службы стальных труб сильно зависит от условий их эксплуатации. Минимален он для черной трубы на холодной воде при отсутствии антикоррозионного покрытия.
Уже через десять лет трубы существенно снижают проходимость за счет зарастания, а трубные резьбы (во впадинах резьбы толщина стенок минимальна) начинают течь.

С другой стороны, срок службы водопроводов из коррозионно-стойких сталей практически неограничен, да и черная сталь на газопроводах, где нет сырости и агрессивных сред, тоже может стоять веками.

Газовая труба находится в благоприятных условиях и может функционировать очень долго

Основные производители стальных труб в России: Волжский трубный; Таганрогский металлургический; Синарский трубный; Северский трубный; Первоуральский новотрубный; Челябинский трубопрокатный и Выксунский металлургический заводы.
Резка труб стальных в бытовых условиях чаще всего осуществляется обычной турбинкой с режущим кругом по металлу.
Ножовку тоже никто не отменял. Однако ручные и электрические труборезы удобнее тем, что отрезают трубу строго перпендикулярно ее оси.
Кроме того, торец трубы после трубореза уже немного завальцован, что очень удобно при ручной нарезке резьбы.
Если вам предстоит варить трубопровод из толстостенной трубы — фаскосниматель для стальных труб тоже будет очень полезным инструментом. Он может быть и электрическим, и ручным.

Зачем он нужен? Дело в том, что толстостенная труба, сваренная без снятия фаски, окажется ничем не прочнее тонкостенки. Шов, не проваривающий трубу по всей толщине, неизбежно окажется слабым местом.

Простейший ручной фаскосниматель выглядит так

Маркировка стальных труб содержит товарный знак или название производителя, размер трубы и марку стали.
Она может быть нанесена клеймлением или несмываемой краской. Не ищите, впрочем, эту информацию на водопроводных трубах малых диаметров: согласно ГОСТ 10692-80 маркируется лишь труба диаметром от 159 миллиметров с толщиной стенки от 3,5 мм.
Крепеж заводского изготовления для стальных водопроводных труб представляет собой оцинкованный хомут с резиновой прокладкой.
Применение пластиковых крепежей тоже возможно; однако если труба зафиксирована хоть немного внатяжку — проживут такие крепежи недолго.
Коэффициент шероховатости стальной трубы очень сильно меняется за время ее эксплуатации. При гидравлических расчетах для новой и чистой стальной трубы он берется равным 6, а для сильно заросшей ржавчиной — 200.

Резьбовое соединение стальных труб лучше всего герметизировать при помощи сантехнического льна, свинцового сурика и натуральной олифы; однако подойдет и лен с нитрокраской.

Сборка соединения после вентиля со сгоном в этом случае выглядит так:

Заверните от руки на сгон контргайку и муфту;
Кисточкой наносите незначительное количество краски на короткую резьбу сгона;
По часовой стрелке подматываете резьбу тонкой прядкой чистого льна без соломы и мусора;
Наматывают прядь льна так. Не забудьте про краску
Перед тем, как навернуть последний оборот подмотки, наносим по окружности прямо на подмотку еще немного краски. Немного!
Аккуратно, стараясь не испачкаться, доматываем резьбу;
Вкручиваем сгон в вентиль вначале рукой, а потом трубным ключом; при этом на последних оборотах обязательно придержите вентиль вторым ключом, чтобы не провернуть его;
Подматываем резьбу на подводке со стороны сгона, противоположной вентилю, тем же способом;
Сгоняем муфту на подводку; при несовпадении осей труб, возможно, придется делать это внатяжку. Затягиваем ее;
Сгоняем контргайку, остановившись примерно за 10 миллиметров до муфты;
Подматываем резьбу между муфтой и контргайкой с краской тем же способом, что и предыдущие резьбы;
Затягиваем контргайку. Сделано!

Обратите внимание: на пол лучше подстелить кусок полиэтилена. Даже небольшой избыток краски выдавится из подмотки и протечет.

Если нужно подключить автоматическую стиральную машинку, а вызывать сантехника не хочется, поможет седелка — фитинг для подключения отвода.

Тщательно зачистите краску и ржавчину, добившись максимально гладкой поверхности трубы;
Отключите воду и убедитесь, что давления в подводке нет;
Подставьте под выбранное для отвода место таз или миску — некоторое количество воды в трубе есть наверняка;
Просверлите отверстие в стенке трубы в том направлении, куда будет смотреть отвод;
На короткое время включите воду, чтобы со струей вылетели стружки;
Установите седелку так, чтобы отвод оказался прямо напротив отверстия в трубе;
Установите вентиль. Желательно, чтобы стиральная машинка отключалась отдельно.
Подключайте машинку и стирайте вволю.

Седелка существенно упростит отвод воды на новый сантехнический прибор или стиральную машинку

Заключение

Несмотря на обилие современных материалов, труба стальная по-прежнему применяется во всех мыслимых областях. Не забудьте, однако: если вы обдумываете ее использование для водопровода — осмысленным выбором будет только и исключительно оцинковка. Удачи!

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен