Холоднодеформированные трубы: стандарты и технология производства

Как и из каких заготовок выполняется холоднодеформированная цельнотянутая труба? Зачем она необходима и чем выделяется от сварных труб в плане рабочих свойств? Каким нормативным документам подчиняется производство?Давайте же заодно попробуем отыскать ответы.

Наш герой крупным планом.

Наш герой крупным планом.

Специфики и сферу использования

Сначала узнаем, зачем вообще необходимы цельнотянутые трубы (читайте еще публикацию &«Светопрозрачная труба: материалы и свойства&»).К сожалению, выдумать им использование при установке собственными руками сантехники или любого иного оборудования для дома сложно. Стоимость изделий чрезмерно высока, а крепость заранее избыточна для любых разумных целей.Если кратко, то они популярны там, где необходима экстремальная крепость (в первую очередь — на разрыв). Альтернативная процедура, куда более недорогая и технологичная — производство шовных труб — имеет значительный недостаток.Не обращая внимания на все способы контроля, шов постоянно будет слабеньким местом: при превышении предела прочности провод труб будет стремиться собственно по его линии.Уточним: все сварные трубы не стоит валить в общую кучу. Качество и крепость шва намного отличаются в зависимости от подобранной технологии; так, высокочастотная сварка предоставляет худшее качество шва если сравнивать с электродной в аргоновой обстановке.Приведем пару примеров сфер использования цельнотянутых труб.

  • Насосно-компрессорные магистрали из труб, работающие для перекачки нефти и газового конденсата под большим давлением.
  • Обсадные колонны нефтяных скважин.
  • Магистрали из труб для поддерживания внутрипластового давления при разрабатывании подземных месторождений.
  • Стены баллонов со сжатым газом.
  • Гидравлические цилиндры.
Гидроцилиндры подъема молота для сваебойной машины. Внутреннее давление в процессе работы исчисляется сотнями атмосфер.

Гидроцилиндры подъема молота для сваебойной машины. Внутреннее давление во время работы исчисляется сотнями атмосфер.

Комбинируя марку стали и  толщину стенок, можно получить трубы с параметрами, удовлетворяющими почти что каждым требованиям к прочности.

Производственная технология

Заготовки для изготовления — говоря иначе передельные трубы, которые производятся способом горячей деформирования из цилиндрических заготовок — штанг. Штанга выдерживается в печи до температуры, при которой сталь выполняется пластичной, и преобразуется в пустотелый цилиндр — гильзу — на так называемом прошивном стане.Очень просто говоря, ее последующая отделка сводится к прокатке на группе последовательных вальцов с поэтапно уменьшающимся размером на стационарной или вращающейся оправке. Главное отличие от горячекатаных труб — в том, что, в отличии от них, холоднодеформированные проходят ключевые операции при температуре меньше метки рекристаллизации.

Схема производственного цикла.

Схема цикла производства.

Как смотрятся важные этапы производства?

  1. Нарезка заготовок на отрезки мерной длины.
  2. Химическая отделка, нужная для убирания с плоскости ржавчины и окалины. Для углеродистых сталей применяются растворы кислот (серной и соляной), для легированных — расплав едкого натра с окислителем NaNO3. После травления заготовки постепенно промываются горячей водой в ванной, потом струёй холодной воды под давлением, после этого 20-30 минут сушатся при температуре 150 — 180С.
  3. Заготовки отправляются в ванны со смазкой и инновационными покрытиями, которые уменьшают потери на трение при последующей отделке.
  4. Потом передельные трубы попадают на стан ХПТ (холодной прокатки труб), где в процедуре прокатки уменьшается толщина их стенок. Калибровочные валки в то же время несколько делают больше длину заготовки.
  5. Последующая отделка включает правку, подрезку торцов, калибровку в редуцирующих валках или волочение в кольцевом калибраторе. Труба целиком вырабатывается, превращаясь в изделие с образцовой геометрией и заданным диаметром.
Калибровка методом волочения.

Калибровка способом волочения.

  1. Заключительный этап перед прохождением контроля качества — термообработка. При отпуске (нагреве до температуры на 50 градусов выше точки рекристаллизации) с дальнейшим постепенным остыванием убираются скопившиеся внутренние напряжения материала, становятся больше его гибкость и вязкость.
Термообработка - последний этап производства.

Термообработка — заключительный этап производства.

Читайте также:  Фитинги для пластиковых труб и их виды

Нормативные документы

Ассортимент

Вот ассортимент параметров, благодаря которым производятся цельнотянутые трубы холодной деформирования:

Документ Содержание ГОСТ 8734-75 Сортамент изделий ГОСТ 8733-74 Требования в техническом плане для производства

Что интересно, на сайтах многих дилеров продукции трубопрокатных фирм могут встречаться честная дезинформация. В перечнях нормирующих производство документов упоминаются несуществующие или неактуальные нормы.Приведем пару примеров.

  • ГОСТ 8733-87 на стальные цельнотянутые трубы — актуализированная версия стандарта за номером 8733-74. Практически сразу после принятия документ был отменен и в наше время не применяется.
  • ГОСТ 8734-78 на стальные цельнотянутые трубы никогда не существует. Его номер собой представляет слияние 8732-78, содержащего сортамент труб горячей деформирования, и вышеупомянутого 8734-75.
  • Подобно, трубы стальные бесшовные по ГОСТу 8733-75 — определенное слияние соответствия продукции нормам 8733-74 (техусловия) и 8734-75 (сортамент).
  • Трубы стальные бесшовные по ГОСТу 8732-75 тоже не существует в природе. И этот номер — определенное искажение — 8732-78, содержащего сортамент горячедеформированных изделий.
  • Напоследок, упоминающиеся на ресурсе некоего дилера трубы стальные бесшовные по ГОСТу 8734-87 — и совсем презабавнейший фейк.

Стандарт с подобным номером в действительности есть, только вот к ГОСТ у него нет никакого отношения. Этот номер принадлежит документу в мировой системе ИСО (International Organization for Standardization, ISO), который&…. отвечает российскому ГОСТ 24296-93 &«Штифты цилиндрические закаленные&».

К производству труб эта продукция имеет довольно сомнительное отношение.

Для производства труб данная продукция имеет достаточно подозрительное отношение.

ГОСТ 8734-75

Переходим к изучению главных факторов параметров. Итак, какой должна быть бесшовная холоднодеформированная труба по ГОСТу 8734-75?Документ выделяет 4-ре класса изделий.

Класс Отношение наружного диаметра к толщине стены Полные значения диаметра (D) и толщины стены (S), мм Особотонкостенные 40 и более D менее 20, S менее 0,5 Тонкостенные 12,5 — 40 D менее 20, S менее 1,5 Толстостенные 6 — 12,5 Особотолстостенные Менее 6

Читайте также:  Установка крана: правила монтажа и пошаговое руководство

Трубы поставляются:

  • Немерной длины (от 1,5 до 11,5 м).
  • Мерной длины (4,5 — 9 м с допуском +10 мм).

Однако: для внешнеторговых организаций предусматривается поставка изделий мерной длины от 4 метров.

  • Длины, кратной мерной (от 1,5 до девяти метров с припуском на любой рез 5 мм).

Полный ассортимент диаметров и толщины стенок, которые учитывает ГОСТ 8734-75 на стальные цельнотянутые трубы, чрезмерно большой для не очень большой публикации, благодаря этому приведем лишь граничные значения.

  • Диаметр может составлять от 5 до 250 мм.
  • Толщина стенок — 0,3 — 24 мм.
Для сравнения: при производстве методом горячей деформации стенки могут достигать 75 миллиметров.

Чтобы сравнить: при изготовлении способом горячей деформирования стены могут достигать 75 миллиметров.

Тем не менее: по согласованию с клиентом сортамент можно расширить. В особенности, возможен выпуск труб с наружным диаметром 4 и толщиной стенок 0,2 мм.Изделия поставляются собственно по приведенным значениям — наружному диаметру и толщине стенок. Если есть желание клиента вероятна поставка по внутреннем диаметру и стенке или двоим диаметрам и разностенности.Диапазон допусков вполне предсказуемо устанавливается основными параметрами.

Допуск по диаметру Диаметр, мм 0,15 мм 4 — 10 0,3 мм 10 — 30 0,4 мм 30 — 50 0,8 % 50 и более Допуск по толщине стенок Толщина стенок, мм 0,12 мм До 1 10 % 1 — 5 12 % 1 — 2,5 при диаметре от 100 мм 8 % Более 5

ГОСТ 8733-74

Как уже говорилось, ГОСТ 8733-74 на стальные бесшовные трубы имеет техусловия для их изготовления.

Прочность и даже внешний вид изделий нормируются.

Крепость а также внешний вид изделий нормируются.

Какие собственно?Документ учитывает следующие группы по способу нормирования:

  • Б — с нормированием химического состава.
  • В — с нормированием химического состава и механических параметров.
  • Г — с нормированием химического состава и механических параметров с контролем останних на термообработанных образцах.
  • Д — с нормированием гидравлических испытаний.
  • Е — с нормированием обработки термическим способом, марки стали и механических параметров.

В общем случае изделия поставляются клиенту после обработки термическим способом (обжига, отпуска или нормализации). Исключение — особотонкостенная труба с отношением диаметра к толщине стены D/S=50 и более; тем не менее, и тут все устанавливается договором между клиентом и изготовителем.Наличие трещин, пленок, закатов и раковин на плоскости не позволителен.  Малозначительные недостатки вроде вмятин и следов отслоившейся окалины допустимы, но не должны выводить изделие за границы установленых стандартом допусков.В общем случае торцы обрезаются под прямым углом к продольной оси. На трубах под сварку может быть снята фаска под угол в 34 — 40 градусов к ее торцу; при этом по краешку оставляется кольцо шириной от 1 до 3 миллиметров.

На торцах сняты фаски под сварной шов.

На торцах сняты фаски под шов сварки.

Читайте также:  Душевые ограждения без поддона нового поколения

Покупатель может «настойчиво попросить» гидравлических испытаний давлением, которое вычисляется по формулам ГОСТ 3845, но не больше 200 атмосфер. Проверки высоким давлением возможны по согласованию с изготовителем.

На фото - стенд для гидравлических испытаний.

На фото — стенд для гидравлических испытаний.

Однако: заместо гидравлических испытаний возможны проверки неразрушающими способами, инструкция по проведению которых содержится в том же стандарте за номером 3845.Также, для прошедших термическую обработку труб из сталей марок 20, 10 и 15 ХМ по требованию клиента предусматриваются такие варианты испытаний:

  1. На изгиб — для всех типоразмеров.
  2. На раздачу — для диаметра до 160 и толщины стенок до 8 мм.
  3. На сплющивание — диаметром от 22 и стенка имеет толщину до 10 мм.
  4. На бортование — для диаметров D = 25 — 160 мм при толщине стены:
    • При D до 60 мм — до 10 % D.
    • При D = 60 — 108 мм — до 8% D.
    • При D = 108 — 140 мм — до 6% D.
    • При D = 140 — 160 мм — до 5 % D.

    Изделия принимаются партиями.Размер партии ограничен их размерами:

    • При диаметре до 76 мм и толщине стены до 2,5 мм — не больше 400 штук.
    • При прочих размерах — не больше 200 штук.
    Разумеется, речь лишь о правилах приемки. Ничто не мешает заказать куда большее количество труб.

    Без сомнения, речь лишь о правилах приемки. Ничто не мешает выбрать куда приличное количество труб.

    По требованию потребителя партия состоит из труб, выполненных из стали одной плавки.

    Заключение

    Будем надеятся, что не утомили читателя обилием цифр и сухой технической информации. К сожалению, сама стилистика публикации предполагает очень умеренная кол-во лирических отступлений (см.еще публикацию &«Скорлупа для труб: изучаем специфики и процедуру монтажа&»).Как обычно, приложенное видео предложит добавочные материалы. Успехов!