Стальные электросварные трубы – в чем особенность производства?

Электросварные стальные трубы широко применяют как в промышленной области, так и в быту. Ознакомимся подробнее с их характеристиками.

1 Что это и кому понадобилось?

Трубами называются длинные пустотелые промышленные изделия, преимущественно круглого сечения, хотя встречаются квадратные и прямоугольные конструкции. При этом размеры сечения остаются постоянными на протяжении всей длины. Еще в прошлом тысячелетии в Англии для распределения воды использовали выдолбленные бревна. Такое изобретение оставалось на пике популярности целое столетие с 1700 до 1800 гг. Сегодня трубы изготавливают из различных материалов (черные, цветные металлы и сплавы, пластик и т. д.).

Классификация производится не только в зависимости от материала, имеет значение формы и размеры сечения, например, трубы делятся на профильные и круглые. Диаметр зависит от толщины стенки. Производство для бесшовных труб и электросварных отличается. Мы будем говорить о вторых. В этих изделиях стык может быть прямолинейным или спиралевидным.

Стальные электросварные трубы
Стальные электросварные трубы

Такие трубы нашли свое применение во многих областях. В строительстве из них собирают каркасы различных металлоконструкций, делают ограды, заборы. Они участвуют в производстве ворот и т. д. С их помощью без особого труда можно огородить детскую площадку, открытую веранду или летнюю беседку. Также трудно представить без них коммуникационные системы, тот же газо- или водопровод. А благодаря неоспоримым достоинствам стальные трубы используют даже при прокладке магистралей в нефтяной и химической промышленности.

Производство домашней и офисной мебели тоже не обошлось без электросварных полых элементов. Их вполне можно использовать в качестве перил. Такая конструкция нередко служит элементом радио- или телеопор. Машино-, судо-, авиа- и автостроение – это все промышленные области, где стальная труба – незаменимый элемент.

2 Производство труб небольшого диаметра

В этом пункте мы разберем производство, где получают электросварные трубы средних и малых размеров. Изготавливаются они из листового проката либо штрипсов путем формовки и дальнейшей электросварки. Расположение шва встречается прямое и по спирали.

Технологические процессы изготовления стальных труб малого и среднего диаметра однотипные. На подготовительном этапе проводится стыковка и правка стальных заготовок, в результате чего формируется одна бесконечная полоса. Очень часто она проходит через оборудование, представляющее собой дисковые ножницы с кромкокрошителем, одновременно выравнивающие оба края и тем самым регулирующие ширину. Эта необходимость обоснована тем, что размеры полос, поступающих на трубоэлектросварочные агрегаты (ТЭСА), колеблются из-за допускаемых отклонений. Если не выравнивать ширину по всей длине заготовки, то не получится обеспечить точное схождение кромок в сварочном калибре, и тогда возможны волнистости на готовой продукции.

Производство труб небольшого диаметра
Производство труб небольшого диаметра

Далее следует этап формирования трубной заготовки. Для этого стальная лента в холодном состоянии поступает на многоклетьевой непрерывный стан. Число клетей колеблется от 6 до 11 в зависимости от того, какие размеры имеет продукция. При этом кроме горизонтальных в формировании профиля принимают участие еще и вертикальные валки. В их задачи входит распружинивание после деформации.

Следующий этап – сварка ТВЧ (токами высокой частоты). К ее достоинствам относится высокая скорость (достигает 2,5 м/с) в сочетании с хорошим качеством шва, даже если работать с нетравлеными горячекатаными лентами. Этим способом можно варить различные марки стали. Причем расход электроэнергии невелик. Все перечисленные достоинства обеспечиваются высокой концентрацией тока на свариваемых торцах.

После подобной операции следует снятие грата, чтобы повысить качество шва. И в завершение проводится калибровка на станах с 3–4 двухвалковыми клетями и чередующимися приводными горизонтальными и неприводными вертикальными валами. После калибровочного оборудования трубы поступают на правильную четырехвалковую клеть. На этом этапе происходит и снятие овальности. На мерную и кратную мерной длине продукция делится на ходу посредством летучих разрезных и разрывных устройств.

3 Если сечение должно быть большим

Сейчас мы рассмотрим, как организовано производство стальных электросварных труб большого сечения. Для этого используются стальные листы, которые подаются на конвейер с помощью крана. Далее на них привариваются технологические планки. Эти элементы играют весьма важную роль, так как сварочный аппарат разогревается постепенно, и не получается сразу формировать шов нужного качества. А на зону технологических планок как раз и приходится этот разогрев.

Попадая на основную линию, первым делом происходит фрезерование кромок, после чего заготовка поступает на кромкозагибочный стан. Дело в том, что при основной деформации края не загибаются на нужный угол, этого можно добиться только с помощью оборудования. Далее заготовка поступает на самый важный агрегат – трубоформовочный пресс. Изначально будущая труба имеет сечение в форме шестигранника, а затем растягивается изнутри до цилиндра. Работы проводятся в 2 этапа, сначала обрабатывается одна половина, а потом и вторая.

Изготовление труб большого сечения
Изготовление труб большого сечения

Теперь заготовка отправляется непосредственно на сварку. Технологическим швом соединяются концы будущей трубы, после чего она проваривается как снаружи, так и изнутри. Потерявшие свою актуальность технологические планки отрезаются. При необходимости проводится шлифовка и правка. Готовая продукция проходит тщательный контроль, а несколько экземпляров с каждой партии отправляются на испытания в лабораторию.

Тем временем остальная продукция поступает на экспандирование. Конструктивно экспандер имеет сходство с барабанным тормозом задних колес авто, только в этом случае количество головок не 2, а почти 24. Во время процесса полая труба проходит между идеальным кругом, на котором установлен датчик с колодками. Если какой-либо фрагмент полого элемента недотягивает до круга, то колодки выдавливают его изнутри, тем самым обеспечивая идеальную форму.

Теперь следует торцевание, ведь так важно, чтобы края были идеальными. Специальное оборудование одновременно обрабатывает оба края, независимо от длины конструкции. В конце производят контроль качества, подрезку фасок и приемку. При необходимости изделие покрывают антикоррозионным составом, начала снаружи, а затем и внутреннюю поверхность.

4 Из чего делают такие трубы?

Электросварные трубы производятся из различных марок стали, но особой популярностью пользуются углеродистые и низколегированные. К первым относятся сплавы с содержанием углерода до 2%, при этом доля остальных примесей незначительная. Такие стали имеют отличную твердость и прочность. Еще одним плюсом такого сплава можно назвать приемлемую стоимость. Есть и минусы – низкая теплостойкость и недостаточная износостойкость.

Электросварные трубы из различных марок стали
Электросварные трубы из различных марок стали

Лучшими характеристиками обладает легированная сталь. В ее составе помимо стандартных компонентов (железа и углерода) присутствуют специальные добавки, благодаря которым можно получить заданные свойства.

В низколегированных сплавах их содержание не превышает 2,5%. Хром сделает материал более твердым, а добавив немного никеля, можно улучшить прочность, прокаливаемость и пластичность. Также легированная сталь приобретет антикоррозионную стойкость и повысит сопротивление ударам. Самым благоприятным образом на твердости и износостойкости отразится введение марганца, но вот улучшению пластичности этот элемент не поспособствует, напротив, эта характеристика только ухудшится. Ниобий даст лучшую стойкость к кислым средам, а алюминий повысит окалино- и жаростойкость.

5 Сортамент – обратимся к цифрам

Так как трубы используются в весьма ответственных конструкциях, то к их качеству предъявляются серьезные требования. Весь сортамент можно разделить на четыре группы:

  • А – трубы, отличающиеся механическими свойствами;
  • Б – изделия с особенными химическими характеристиками;
  • В – материал имеет специальный химический состав, благодаря которому достигаются нужные механические свойства;
  • Г – изделия, прошедшие испытания на гидравлическое давление.

Более подробно размеры электросварных труб можно глянуть в государственных стандартах. Прямошовные элементы выпускаются мерной и немерной длины. И в обоих случаях их габариты зависят от диаметра. Сортамент тут имеет определенные нормы, рассмотрим их.

  • Если сечение не превышает 30 мм, то изделие немерной длины должно быть не короче 2 м.
  • Продукция диаметром от 30 до 70 мм выпускается не менее 3 мм.
  • Следующим идет сечение от 70 до 152 мм и превышающее 152 мм. Мерная длина таких изделий составляет 4 и 5 м соответственно.
  • Если продукция относится к группам А или В, то по требованию заказчика элементы сечением от 152 мм могут изготавливаться длиной от 10 мм.
  • Полые предметы с диаметром, не превышающим 70 мм, всех четырех групп могут выпускаться длиной от 4 мм, опять-таки по личным просьбам потребителя.

Прямошовные элементы разного диаметра
Прямошовные элементы разного диаметра

Если речь идет о мерной длине, то сортамент должен соответствовать немного другим нормам. В зависимости от диаметра длина будет равняться:

  • при диаметре до 70 мм – 5–9 м,
  • от 70 до 219 мм – 6–9 м,
  • от 219 до 426 – 10–12 м.

Также допускаются некоторые отклонения для труб диаметром более 70 мм, по запросу заказчика они могут выпускаться от 6 до 12 м, главное, не нарушать нижний предел.

Сортамент описанной продукции включает два класса точности. Если на завершающей стадии обрезались концы и удалялись заусенцы, то такой товар следует отнести к I группе. В этом случае предельные отклонения по длине достигают 15 мм. А когда вышеуказанные технологические операции не проводят, то это группа II (отклонения по длине не более 100 мм).

Потребитель всегда может попросить, чтобы товар II класса точности был с заторцованными краями с одной либо двух сторон. Допустимым считается утолщение у грата на 0,15 мм для изделий с шириной сечения от 76 мм. А вот толщина стенок может колебаться в пределах 10% для продукции диаметром, не превышающим 152 мм. Более подробно ознакомиться с сортаментом электросварных стальных труб каждый может в ГОСТах 10705-80 и 10704-91.

Сортамент изделий с диаметром выше 478 мм насчитывает три класса точности. В этом случае особое внимание уделяют овальности, которая не должна превышать 1; 1,5 и 2% для I, II и III группы. Также должное внимание уделяют кривизне, если сечение трубы не более 152 мм, то такое отклонение не может превышать 1 мм на метр длины, для остальных изделий оно возрастает до 1,5 мм. В некоторых случаях учитывается общая кривизна, допуск – не более 0,2% от всей длины.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть