Трубы стальные бесшовные — ГОСТ, сортамент, производство и применение

В статье мы разберемся, каким нормативным документам подчиняется производство стальных бесшовных труб; каким образом они производятся и где применяются. 

Так выглядит герой нашей статьи.

Производство

Горячедеформированные трубы

Труба стальная бесшовная ГОСТ 8732 — 78 производится методом горячей деформации.

Что это означает с практической стороны?

• Сырьем для производства служит монолитная цилиндрическая заготовка — штанга;
• Она разогревается в печи до температуры, при которой сталь становится пластичной;
• После чего на прошивном прессе превращается в полый внутри цилиндр. Получившийся при этом продукт называется гильзой. Она внешне уже напоминает трубу, но имеет довольно неправильную форму и весьма приблизительно соответствующие целевым размеры;
  

  Будущая труба на прошивном стане.

• Гильза с находящейся в ней оправкой проходит несколько вальцов. В них будущая труба, все еще раскаленная, вытягивается, обжимается на оправке и постепенно приобретает нужный диаметр и толщину стенок;
• После прохождения калибровочных вальцов труба охлаждается, режется на отрезки необходимой длины и складируется.

Холоднокатанные трубы

Холоднокатанные (холоднодеформированные) трубы в принципе производятся аналогично горячедеформированным. Особенность всего одна, но благодаря ей эти трубы выделяются в отдельный стандарт и производятся со своим сортаментом.

Собственно, после прошивного пресса заготовка охлаждается водой. Все последующие операции  проходят с холодным металлом. Под холодным подразумевается, разумеется, не комнатная температура: при деформации металла выделяется много тепла. Температура остается ниже точки рекристаллизации стали.

После прошивки гильза охлаждается.

Важно: финальной стадией производства холоднодеформированные труб является термообработка с последующей правкой трубы в очередных вальцах.
Готовая труба прокаливается и остывает, при этом избавляясь от накопившихся в процессе холодной деформации напряжений металла. Без термообработки трубы будет гораздо менее прочной и износостойкой.

Отжиг — обязательный этап производства холоднодеформированной трубы.

Нормативные документы и сортамент

Горячедеформированные трубы

ГОСТ на бесшовные стальные трубы определяется методом их производства. Изготовление и сортамент горячедеформированных труб, в частности, регламентируется стандартом ГОСТ 8732-78, согласно которому трубы могут иметь следующие размеры. (см. таблицу 1 в приложении к статье )

Обратите внимание: взятые в скобки диаметры труб не рекомендовано использовать при разработке нового оборудования.

Стандарт указывает еще несколько параметров:

• Согласно ГОСТ стальные бесшовные трубы производятся мерной и немерной длины от 4 до 12,5 метров.
• Стандарт регламентирует не только длину труб, но и предельно допустимые отклонения: для труб длиной до 6 метров это +10 мм, для труб длиной свыше 6 метров или диаметром от 152 мм — +15 миллиметров. Отрицательные отклонения не допускаются.
• Допустим незначительный разброс толщины стенок, если он не выводит трубу за предельно допустимые отклонения по диаметру и толщине стенок. ГОСТ на стальные бесшовные трубы горячей деформации содержит и таблицу допустимых отклонений. Они представлены в расположенных ниже таблицах.

По диаметру:

И по толщине стенок:

Холоднокатанные

ГОСТ на трубы стальные бесшовные холодной деформации имеет номер  8734 — 75.  Стандарт опять-таки содержит сортамент труб (см. Приложение к статье Таблица 2.).

Так же, как в случае горячедеформированных труб, стандарт оговаривает максимально допустимые отклонения:

При производстве и здесь допустима разностенность, не выводящая трубы за пределы размеров этой таблицы.

Применение

Где могут применяться бесшовные стальные трубы ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75?

Везде, где нужна прочность и гарантированное отсутствие малейших утечек.

Отсутствие шва и возможность изготавливать трубы с очень толстыми стенками делают их необходимыми там, где нужна особая прочность.

• Энергетика. Экраны и ширмы в котлах, системы отвода пара от топок и котлов к турбинам делаются исключительно из бесшовных стальных труб.
  Там, где царят огромные давления, а замена трубы потребует сложнейшего демонтажа оборудования и многомесячного простоя — сварным трубам не место.

Обратите внимание: на атомных электростанциях для охлаждения активной зоны тоже применяются бесшовные трубы, но из нержавеющей стали. Они производятся по другим стандартам.

• Химическая промышленность. Там, где сочетаются недопустимость малейшей утечки (к примеру, при производстве высокотоксичных веществ) и/или необходимость выдерживать высокие давления — применяются бесшовные нержавеющие трубы.

На химзаводах используются преимущественно бесшовные трубы.

• Авиация. Бесшовная тонкостенная труба обеспечивает максимальную прочность при минимальном весе. Выбор, разумеется, останавливается на ней.
• Нефтегазовая промышленность. Если магистральные нефтепроводы изготавливаются из сварной трубы, то на перерабатывающих предприятиях, там, где давления высоки, применяются исключительно бесшовные трубы.
  Они же выполняют функции буровых, обсадных и насосно-компрессорных труб на скважинах.

Добыча нефти — еще одна область, где безраздельно властвуют бесшовные трубы.

• Паропроводы высокого давления. По сей день некоторые предприятия отапливают производственные помещения перегретым паром.
  Это позволяет минимизировать потери тепла за счет быстрой циркуляции теплоносителя, к тому же при высокой температуре отопительных приборов их линейные размеры можно значительно уменьшить.

Разумеется, предпочтение и при изготовлении разводки отопления, и при сварке регистров отдается бесшовным трубам.

Заключение

Будем надеяться, что в этой статье вы нашли информацию, которую искали. Сортамент труб, которые можно купить именно в вашем регионе, можно найти на сайтах металлургических предприятий. Удачи в строительстве!

Приложение