Сварные трубы: их применение, виды и способы производства

Содержание

• 1 Применение сварных труб
• 2 Преимущества сварного трубного материала
• 3 Виды сварных труб и ГОСТы на них
• 4 Технологии изготовления сварных труб
  • 4.1 Печная сварка
  • 4.2 Электросварка
  • 4.3 Сварка в защитном газе
• 5 Вывод

Данная продукция изготавливается на трубосварочном стане из металлической полосы, листа или ленты. Она имеет широкую сферу применения и поэтому должна отвечать разнообразным требованиям, установленным в нормативных документах. О том, для чего используются и как создаются сварные трубы по ГОСТу, вы можете прочесть ниже.

Сварные изделия

Применение сварных труб

Инженерные технологии стремительно идут вперед, но, несмотря на это, производство сварных труб по–прежнему остается востребованным. Дело в том, что в ближайшем будущем данной продукции нет замены, особенно при возведении зданий и монтаже коммуникаций.

Всего выделяют два основных вида такого товара:

• универсальные изделия — они используются в самых различных областях для широкого круга целей;
• узкоспециализированные – их применяют для какой-либо отдельной сферы. Чаще всего это газовая или нефтяная промышленность.

На фото — газопровод из сварных элементов

Чаще всего эти конструкции используют для следующих целей:

• монтаж отопительных, газо- и водопроводных сетей – это касается как подземных, так и надземных коммуникаций;
• создание технологически сложного оборудования – к примеру, это могут быть системы мелиорации, применяемые в сельском хозяйстве;
• возведение зданий – сварные трубные конструкции применяются здесь в качестве легкой и прочной арматуры.

Использование сваренных деталей в мелиорации

Отдельно стоит упомянуть, что широкое использование нашла для себя нержавеющая сварная труба. Она незаменима для целого ряда отраслей хозяйства, таких как фармацевтическая, химическая и пищевая промышленность.

В силу своих эстетических свойств ее считают весьма привлекательной архитекторы и дизайнеры. Поэтому нержавеющие трубные изделия нередко можно увидеть среди элементов архитектуры и дизайна.

Использование трубчатых конструкций в дизайне

Преимущества сварного трубного материала

Трубопрокат, созданный с помощью сварки, имеет весомые достоинства.

Опишем их подробно:

Экономичность — современные технологии позволяют создавать максимально прочные сварные соединения. Благодаря им труба, созданная с помощью сварки, ничуть не уступает цельнометаллическим образцам. Это позволяет ставить ее там, где ранее могла применяться лишь бесшовная продукция. Это приводит к хорошей экономии, поскольку цена сборных изделий значительно ниже, чем у их литых аналогов;

Меньший вес – сварные конструкции по сравнению с цельнометаллическими образцами имеют более тонкие стенки, что заметно снижает вес изделия. Благодаря этому упрощается процесс перевозки и последующей установки элементов. Ведь это требует меньшего участия техники и людей;

Меньшая величина отклонений по толщине – это объясняется тем, что сварная продукция создается из листовой стали, которая является однородной по всей своей длине. Точность форм облегчает задачу по монтажу сварного изделия.

Виды сварных труб и ГОСТы на них

Выделяют три основных разновидности таких изделий:

конструкционные;

трубопроводные;

магистральные трубы.

Их краткая характеристика представлена в виде таблицы.

Вид трубы Характеристика Конструкционные Изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ №10704-91, а также ГОСТ №10705-80, за исключением показателей по гидроиспытаниям. Они в данном случае не важны, поскольку этот вид продукции не используется для транспортировки жидкостей и газов. Сварная электросварная труба по ГОСТу 10704 91 изготавливается из стали марок Ст2, Ст3 или же Ст10, Ст20. Трубопроводные В отличие от предыдущего вида, для этих изделий крайне важным является соответствие показателям по гидравлическому давлению. Ведь именно эта продукция используется для создания трубопроводов, по которым перемещаются различные жидкости и газы. Поэтому ее проверяют при давлении от 30 до 60 кгс/см2. В зависимости от требуемой прочности изготавливают данные товары из стали марок Ст2, Ст3, либо Ст10, Ст20. Магистральные Трубы, предназначенные для магистральных газо- и нефтепроводов создаются в соответствии с ГОСТ 2095-85. Они имеют диаметр от 159 и более миллиметров. Их в обязательном порядке подвергают гидравлическим испытаниям по ГОСТ №3845-75. Используемые марки стали – Ст10, Ст20, а также 09Г2С и 17Г1С.

Технологии изготовления сварных труб

Сегодня существует целый ряд технологий, по которым изготавливают сварные трубные изделия.

Самыми распространенными являются следующие методы:

• печная сварка;
• электрическая сварка;
• сварка в защитном газе.

Рассмотрим их по очереди.

Печная сварка

Печная обработка

В этой технологии используются специальная заготовка для сварных труб – штрипс. Так называют стальные полосы, из которых изготавливается конечная продукция.

Ее создание происходит следующим образом:

Штрипса поступает в печь туннельного типа и набирает там температуру около 1300°C;

Сразу после выхода из печи боковые части штрипсы обдуваются воздухом, благодаря чему они прогреваются до 1400°C и очищаются от окалины, что повышает качество будущего шва;

Далее, заготовка пропускается через формовочно-сварочный стан. Он придает заготовке нужную форму;

Происходит повторная обдувка воздухом, после чего производится сваривание кромок штрипсы под действием высокой температуры и давления;

Заключительным этапом работы является повторное протягивание изделие сквозь печь и формовочные валики. Это делает полученный шов более прочным.

Электросварка

Вышеупомянутый ГОСТ на стальные сварные водогазопроводные трубы под номером 10704-91 регламентирует характеристики электросварных изделий, которые являются самыми распространенными. Это объясняется тем, что электросварка позволяет создавать тонкостенную продукцию, имеющую большой диаметр и хорошее качество шва.

Остановимся на ней подробнее.

Схема электросварки

Получить общее представление о данной технологии вам поможет следующая инструкция по созданию электросварных трубных изделий:

Вначале холодные листы из стали проходят формовку на прокатных станах. В результате получаются трубные заготовки;

При помощи электродуговой сварки, кромки заготовок скрепляются друг с другом. В результате, получается прямой или спиралевидный шов;

Изделие охлаждается водой и поступает в калибровочный стан. Он позволяет добиться одинакового диаметра на всем протяжении трубы;

Осуществляется проверка швов полученного изделия. Вначале визуально, затем с использованием ультразвука. Затем проводятся гидроиспытания, позволяющие определить, выдержит ли труба высокое внутреннее давление. Завершается проверка повторным использованием ультразвука, после чего готовая продукция поступает к потребителям, которые будут своими руками осуществлять ее монтаж.

Следует отметить, что для создания прямошовного трубопроката различного диаметра используется валковая формовка. Если нужно произвести полуцилиндры или круглые заготовки большого диаметра применяется прессовая формовка. Спиралешовные конструкции изготавливаются на валково-оправочных или втулочных станах.

Спиральное сваривание

Сварка в защитном газе

Данный метод применяется при создании трубопроката из нержавеющей, а также высоколегированной стали. Он позволяет получить более надежный шов благодаря использованию защитных газов. Таковыми являются аргон, гелий, а также углекислый газ.

Их применение позволяет объединить в одной технологии достоинства электрической и газовой сварки. Находясь в сварочной ванне, защитный газ вытесняет из ее полости атмосферный воздух.

Соединение металла в защитном газе

В результате, повышается качество образуемых швов. Они становятся равномерными и прочными. Для проведения такой работы используются специальные вольфрамовые электроды. Минусом данного процесса является более высокая по сравнению с иными технологиями стоимость сварного шва трубы.

Вывод

Сварные трубопроводы применяются при создании различных инженерных сетей, сложных технологических систем и строительстве зданий. По сравнению с цельнометаллическими аналогами они имеют меньший вес, более доступную цену и менее значительные отклонения по толщине.

Классифицировать сварной трубопрокат можно по различным критериям, но наиболее общим является его разделение по назначению. В соответствии с этим выделяют конструкционные, трубопроводные и магистральные изделия. Первые из них используются в строительстве, вторые – при создании инженерных сетей и технологических систем, третьи – в газо- и нефтепроводах.

При производстве сварного проката используются технологии печной сварки, электросварки, а также применяется проведение сварочных работ в защитном газе. Самым распространенным является первый способ, поскольку он наименее затратен и позволяет создавать тонкостенную продукцию.

Наиболее прочное соединение обеспечивает сварка в защитном газе, он вместе с тем, она является наиболее затратным методом. Дополнительные сведения по этой теме вы сможете узнать, посмотрев видео в этой статье.