Rura stalowa bez szwu. Parametry charakteryzujące bezproblemową konstrukcję

Rura bez szwu jest jednym z najdroższych rodzajów metalu. Wynika to ze złożoności jego produkcji. Produkt jest wysoce niezawodny i jest wytwarzany w pełnej zgodności ze standardami. Rury bez szwu bez szwu są szeroko stosowane w rafinacji ropy naftowej, przemyśle chemicznym, samolotach i budowie maszyn, a także w obiektach użyteczności publicznej.

Rury bez szwu są trwalsze niż rury spawane, ale są również droższe.

Wady i zalety bezszwowych rur stalowych

Zakres rur stalowych jest bardzo szeroki, ponieważ brak szwów wpływa na charakterystykę wytrzymałościową produktów - stają się one prawie niewrażliwe. Bezszwowa konstrukcja charakteryzuje się niską rozszerzalnością liniową, która jest spowodowana wpływem wysokich temperatur, odporności na korozję i nie obawia się wysokich ciśnień.

Stopień przewodności cieplnej zależy od materiału, z którego jest wykonany, i z reguły jest na dobrym poziomie. Bezszwowa stalowa rura ma w środku idealnie gładką powierzchnię, co poprawia przepustowość. W porównaniu ze spawanym produktem, bezszwowa konstrukcja jest znacznie lepsza pod względem wytrzymałości i odporności na wpływy zewnętrzne.

Wśród wad tego rodzaju walcowania metali można zauważyć brak elastyczności produktów o grubych ściankach, co może prowadzić do pewnych trudności podczas wykonywania prac remontowych i budowlanych. Ponadto produkcja rur wymaga drogiego sprzętu, a sama technologia jest bardzo złożona. W połączeniu z wysokimi kosztami materiałów prowadzi to do wzrostu kosztów produkcji, więc w niektórych przypadkach stosowanie takich produktów jest niepraktyczne.

Bezproblemowa konstrukcja: główne typy

Rura stalowa bez szwu jest klasyfikowana według grubości ścianki. W przypadku, gdy ściana jest większa niż średnica, bezszwową strukturę nazywa się szczególnie grubościenną. Ponadto wyróżnia się zwłaszcza elementy cienkościenne, cienkościenne i po prostu grubościenne.

Grubość ścianki jednego z rodzajów rur bez szwu może osiągnąć 10% średnicy

Uwaga! Pierwszy typ charakteryzuje się grubością ścianki nie większą niż 2,5% średnicy, dla drugiego od 2,5 do pięciu procent, dla trzeciego od 5 do 10%.

Wyróżnia się także lekkie, wzmocnione i zwykłe konstrukcje. Wzmocnione opcje rur charakteryzują się zwiększoną odpornością na korozję, a płuca dobrze nadają się do zginania. Najpopularniejsza jest bezszwowa konstrukcja stalowa, ale możliwe jest wytwarzanie produktów z różnych stopów i metali nieżelaznych. Rury różnią się technikami produkcji. Na tej podstawie wyróżnia się produkty walcowane na zimno i na gorąco.

Zakresy zastosowania produktów bezszwowych

Ze względu na doskonałe właściwości wytrzymałościowe bezszwowa rura znalazła zastosowanie w wielu sektorach życia ludzkiego, ale głównym z nich jest montaż autostrad do różnych celów.W przemyśle gazowym i naftowym takie produkty są wykorzystywane do transportu paliwa.

Brak spoiny i absolutnie gładka powierzchnia wewnątrz pozwala na stosowanie takich elementów w rurociągach do zaopatrzenia w wodę pitną. Bezszwowa konstrukcja umożliwia układanie autostrad przewożących agresywne substancje oraz znajdujących się pod wysokim ciśnieniem i podwyższoną temperaturą.

Przemysł jądrowy nie byłby kompletny bez takich rur. Stosuje się je na przykład w budowaniu statków, samochodów, samolotów, ciągników i maszyn, w celu rozwiązania problemu przenoszenia obrotów wału. Do budowy kopalni węgla i platform wiertniczych potrzebna jest bezszwowa pusta, bezszwowa konstrukcja.

Wskazane jest stosowanie go w szczególnie trudnych warunkach pracy, gdy zwykły metal i spoina mogą nie wytrzymać. Produkty monolityczne znalazły się również w przemyśle obronnym.

Rury bez szwu są niezbędne na autostradach pracujących w trudnych warunkach, pod wysokim ciśnieniem lub temperaturą.

Standardowe wymagania dotyczące wielkości produktu

Wymagania dotyczące produktów odkształcanych na zimno określono w normie 8734 z 1975 r. Zgodnie z tym dokumentem, bezszwową rurę można produkować w niezmierzonych lub zmierzonych długościach. W pierwszym wariancie ta cecha mieści się w granicach 4,5–9 metrów, w drugim - od półtora do 11,5 m. Maksymalne odchylenia nie przekraczają 1 cm.

W porozumieniu z klientem rury o zmierzonej długości mogą być produkowane od 4 do 9 metrów przy stałej wartości odchyleń granicznych. Produkty o wielu zmierzonych długościach produkowane są w rozmiarach od półtora do 9 m.

Uwaga! Zazwyczaj produkty są wytwarzane zgodnie z grubością ścianki i średnicą zewnętrzną, jednak zgodnie z wymaganiami klienta można skupić się na innych cechach, na przykład różnicy i obu średnicach lub średnicy ścianki i wewnętrznej.

Na życzenie klienta limit można również łączyć. Na przykład średnica produktu jest wykonywana ze zwykłą dokładnością, a grubość ściany jest zwiększana.

Producenci są zobowiązani do zapewnienia, aby ani różnica wielkości, ani owalność rur nie przekraczała granic dopuszczalnych odchyleń. Norma podaje również wartości krzywizny. W przypadku produktów o przekroju do 8 milimetrów nie powinna ona być większa niż 3 mm, w granicach 8-10 mm - więcej niż 2 mm na 1 m długości, więcej niż 10 mm - więcej niż półtora milimetra.

Produkty bez szwu do specjalnych celów

Istnieją rury bez szwu do specjalnych celów, które są produkowane zgodnie ze standardem 9941 z 1981 roku. Ten rodzaj walcowania metalu charakteryzuje się również zmierzoną, wielokrotną i niezmierzoną długością. Grubość ściany waha się od 0,3 do 24 mm, średnica - od 5 do 250 mm.

Rury bez szwu są dostępne w długościach mierzonych i niezmierzonych zgodnie z normami

Możliwa krzywizna konstrukcji jest określana w zależności od parametrów. Na przykład w przypadku produktów o przekroju wyższym niż 5 mm i ściance od pół milimetra liczba ta może wynosić nie więcej niż 1 milimetr na metr, a dla średnicy większej niż 15 mm i grubości metalu mniejszej niż 0,5 mm, do 2 mm.

Krawędzie metalu powinny być wolne od wad i przycięte do 90 stopni. Na życzenie konsumenta na końcach można zastosować fazowanie do spawania. Jest to dopuszczalne, gdy grubość metalu jest większa niż 5 mm. W takim przypadku materiał produkcyjny musi spełniać specjalne wymagania. Na przykład skład chemiczny stali jest regulowany przez stanowy standard 5632, a niektóre szkodliwe zanieczyszczenia (siarka) nie mogą przekraczać 0,02%.

Powierzchnia rur powinna charakteryzować się brakiem zachodów słońca, skorup i pęknięć. Wyjątkiem są produkty, które nie zostały wyczyszczone. Jednocześnie dozwolone są pojedyncze wychwyty, małe wgniecenia lub ryzyko, ale wpływ tych wad na średnicę i ścianę elementu jest wykluczony.

Normy dla rur odkształcanych na gorąco

Produkty bez szwu odkształcane na gorąco muszą w pełni spełniać normy określone w normie stanowej 8732 z 1978 r. Ten dokument zawiera tabele z możliwymi rozmiarami produktu. Produkty zdeformowane na gorąco o zmierzonej / niezmierzonej długości wykonywane są od 4 do 12,5 metra. W przypadku wielu długości możliwy jest dodatek, który nie przekracza 5 milimetrów na cięcie.

Produkcja rur odkształcanych na gorąco odbywa się ściśle według GOST

Uwaga! Maksymalne dopuszczalne odchylenie wynosi +15 mm, jeśli produkt jest większy niż 6 m, +10 mm, jeśli rura jest krótsza niż ta długość.

Jeśli chodzi o elementy odkształcane na zimno, różnica i owalność nie powinny prowadzić ściany i średnicy poza określone granice. Krzywizna rur zależy od grubości metalu (wszystkie wartości odpowiadają jednemu metrowi produktu). Jeśli jest mniejsza niż 20 mm, wówczas parametr nie może być wyższy niż 1,5 mm; jeśli 20-30 mm - do 2 mm. W przypadku rur o większej grubości ścianki dopuszczalna jest krzywizna do 4 mm.

Kontrola jakości produktu

Bezszwowe rury bez szwu wysokiej jakości bez wątpienia przechodzą szereg testów. Po sprawdzeniu produktów pod kątem braku wad powierzchniowych za pomocą specjalnych instrumentów, mierzy się średnicę, owalność, długość i krzywiznę.

Próba rozciągania jest przeprowadzana zgodnie z dokumentem 10006-80. W tym przypadku określa się względne zwężenie i wydłużenie rury po zerwaniu, tymczasowy opór materiału i jego granicę plastyczności. Zgodnie z wymaganiami normy 19040-81, struktury bez szwu są testowane na rozciąganie w podwyższonych temperaturach. W takim przypadku właściwości materiału są ustawiane w temperaturach od 35 do 1200 stopni.

Ponadto wszystkie elementy są testowane za pomocą ciśnienia hydraulicznego. Dokument regulacyjny 17410 określa warunki badań ultradźwiękowych. Jeżeli co najmniej jeden wskaźnik nie spełnia norm, konieczne jest przeprowadzenie powtarzanych testów na dwukrotności liczby próbek.

Sekrety produkcji rur

Rozważ proces produkcji rur walcowanych na gorąco. Składa się z kilku etapów technologicznych. Surowce to kęsy, które mogą być stale odlewane, kute, walcowane, a nawet wlewki.

Wlewek do rury to solidny pręt ze stali

Uwaga! Wybrany typ elementu wpływa na klasę wytrzymałości i klasę produktów gotowych.

Na początkowym etapie półfabrykaty trafiają do pras lub młynów, w których następuje tworzenie rękawa. Ponadto jego średnica wzrasta do wymaganego rozmiaru. Na tym samym etapie następuje wyrównanie powierzchni przyszłego produktu. Następnie rura wchodzi do walcowni gorącej. Ostatnim krokiem jest proces kalibracji na zimno. W razie potrzeby na rurkę nakłada się gwint.

Formowanie tulei odbywa się na maszynach, które składają się ze stożkowych lub grzybkowych rolek z jednostronnym obrotem. Są one umieszczone w płaszczyźnie pionowej i charakteryzują się nachyleniem kilku stopni. Z powodu ruchu obrotowo-translacyjnego przekrój przedmiotu obrabianego znajdujący się między osiami jest zmniejszony, aw części osiowej pojawia się mały otwór. Aby zwiększyć średnicę, wymagany jest specjalny trzpień.

Korekta parametrów produktu podczas produkcji

Trzpień jest instalowany między wałami, a metalowa tuleja jest montowana na nim podczas następnych przejść. Przemieszczenia strukturalnego można uniknąć dzięki stałym rolkom i prowadnicom linijki. Aby dostosować średnicę rury, istnieją różne automatyczne instalacje. Ich praca odbywa się zgodnie z tą zasadą: trzpień jest wkładany do kalibru, dzięki czemu pozostaje szczelina równa grubości ścianki przyszłego produktu. Ponadto, bezszwowa struktura jest zwijana, a trzpień jest za każdym razem rozkładany pod odpowiednim kątem. Aby rura dostała się do trzpienia, konieczne jest opuszczenie dolnego walca instalacji.Po zajęciu żądanego miejsca półfabrykatem wałek umieszcza się w pierwotnym położeniu.

Rura odkształcana na zimno jest wytwarzana na podstawie kęsa walcowanego na gorąco, którego ogrzewanie odbywa się w niskich temperaturach. Przyszła rura przechodzi proces ciągnienia, podczas którego jest rysowana, średnica jest regulowana, a grubość ścianki maleje. Takie elementy wyróżniają się wysoką jakością powierzchni. Rura nabiera właściwości antykorozyjnych poprzez cynkowanie. Cienka warstwa cynku sprzyja pojawieniu się filmu ochronnego na powierzchni metalu, który zapobiega jego kontaktowi z O₂ (tlen) i jego przenikanie w głąb. Produkty przetwarzane w ten sposób nie potrzebują podkładu ani farby.

Rury bez szwu są niezbędnymi elementami konstrukcyjnymi eksploatowanymi w trudnych i agresywnych warunkach. Ich parametry są znacznie lepsze niż właściwości wytrzymałościowe produktów ze szwem.