Бесшовные трубы из нержавеющей стали, несомненно, обладают множеством преимуществ, но их производство заметно увеличивает стоимость продукции для потребителя. Однако, не во всех случаях необходимо выдерживать огромные давления, которые являются основным их достоинством. В множестве трубопроводных систем давление внутри труб не достигает значительных значений, что делает использование бесшовных конструкций избыточным. Технологии в области обработки металлов значительно продвинулись, и современные сварные трубы способны выдерживать давления, которые были бы невозможны несколько десятилетий назад.
Именно поэтому сварные трубы все еще пользуются популярностью и, в некоторых случаях, даже обходят бесшовные в конкуренции. На данный момент более половины крупногабаритных трубных изделий, используемых в различных отраслях, являются сварными. И это не случайно, так как сварные трубы предоставляют определенные преимущества. Важно изучить их разнообразие, технологии, используемые в их производстве, и выяснить, в каких отраслях экономики они наиболее успешно применяются.
Применение электросварных конструкций
Стальные полые цилиндры, выделяющиеся своей заметной длиной по сравнению с поперечным сечением, играют ключевую роль в разнообразных сферах нашей жизни и производства. В большинстве случаев, эти трубы представлены с круглым сечением, но также встречаются разнообразные вариации, включая квадратные, прямоугольные и даже овальные профили.
Они находят применение:
- Нефтегазовая промышленность: используются для создания трубопроводов и оборудования для транспортировки нефти, газа и других энергетических ресурсов.
- Автомобилестроение: применяются для изготовления рам, выхлопных систем, а также других компонентов автомобилей и грузовиков.
- Аграрная отрасль: для создания систем полива, водоснабжения и дренажа в сельском хозяйстве.
- Архитектурное и художественное искусство: В этих сферах трубы могут служить как основой для скульптур, искусственных конструкций и архитектурных элементов.
- Энергетика: применимы в энергетических установках, включая генераторы, теплообменники и системы охлаждения.
- Судостроение: для создания корпусов судов и морских платформ.
- Аэрокосмическая промышленность: могут быть частью конструкции ракет и космических аппаратов.
- Машиностроение: для изготовления рам, шасси и других структурных элементов множества машин и оборудования.
- Экологическая сфера: создание систем очистки и обработки воды и сточных вод.
- Инфраструктурные проекты: служат для строительства мостов, тоннелей, железнодорожных и метрополитенских систем.
Из чего делают электросварные трубы
В настоящее время трубы изготавливаются из различных материалов: цветных и черных металлов, сплавов на их основе, полимеров. Особым спросом пользуется сталь. Основным материалом для производства стальных труб является экономичная и прочная углеродистая сталь, содержащая до 2% углерода, с минимальным количеством добавок. В легированную сталь, кроме железа и углерода, вводятся специальные элементы, придающие сплаву особые свойства:
- Хром. Способен повысить твердость и коррозионную стойкость.
- Никель. Отвечает за прочность, прокаливаемость и пластичность.
- Марганец. Повышает износостойкость.
- Ниобий. Увеличивает устойчивость к воздействию кислот.
- Алюминий. Отвечает за стойкость к высоким температурам и коррозии.
Появление электросварки привело к классификации шовных труб на две категории: прямошовные и спиралешовные. Термин "прямошовные" не требует пояснений: при этом способе производства труб стальная лента нагревается до состояния пластичности и пропускается через два комплекта роликов, которые формируют металл "в трубу", причем электросварка требуется только для соединения кромок. Этот метод относительно прост и экономически эффективен, но сопряжен с некоторыми трудностями, например, с необходимостью изготовления заготовок из штрипса разного диаметра. Переход на трубы разного диаметра требует изменения конфигурации некоторых узлов, в первую очередь валков, всей технологической линии. Кроме того, по мере охлаждения заготовки в сварном шве может накапливаться напряжение, значительно снижающее его прочность. Если такая труба не выдержит приложенного давления, она разорвется по шву, нарушив целостность всей трубы. Устранять последствия аварии будет очень сложно.
Альтернативный метод производства сварных труб предполагает соединение стальных полос спиральным швом. Хотя шов при таком способе значительно длиннее, чем при прямошовном соединении, он имеет ряд преимуществ.
А именно:
- Спиралешовные трубы не требуют заранее заданных размеров заготовок штрипса, так как могут изготавливаться из полос металла различной ширины. Изменить параметры можно, перезапустив производственную линию – путем изменения угла наклона подающей ленты.
- Не нужно интенсивно разогревать металлическую полосу целиком: тогда снизятся шансы, что свойства металла изменятся при нагреве или охлаждении. Тем самым уменьшится возможность возникновения напряжения.
Кроме того, сам шов выступает элементом, который увеличивает прочность трубы. Даже если шов разойдется, то не «вдоль», а «наискось». При этом заменить придется лишь небольшой отрезок.
Изготовление труб большого диаметра 
Процесс изготовления труб большого диаметра из металлических листов и штрипсов - это сложный и многозвенный технологический процесс, требующий высокой точности и качества. Давайте подробнее рассмотрим этот процесс:
- Подготовка материала: Начинается с выбора стальных листов и штрипсов высокого качества. Технологические планки крепятся к ним для обеспечения качественного сварного шва.
- Фрезеровка и загибание кромок: На этапе фрезеровки и загибания кромок обрабатываются края материала, чтобы получить необходимый угол и геометрию.
- Формовка: С использованием специализированного трубоформовочного пресса, заготовка постепенно превращается из плоской формы в шестигранник, а затем в цилиндр - будущую трубу.
- Сварка: Края трубы свариваются как снаружи, так и изнутри, образуя прочный и надежный шов. После этого технологические планки удаляются, а шов подвергается правке и шлифовке.
- Экспандирование и обработка краев: Труба подвергается процессу экспандирования для придания идеальной круглой геометрии. В то же время, края трубы обрабатываются, чтобы обеспечить равномерность и прочность.
- Контроль качества: В лаборатории проводится строгий контроль качества, проверяя соответствие сварных швов требованиям и стандартам.
- Антикоррозионная обработка: По завершению всех манипуляций поверхность трубы может быть покрыта специальными антикоррозионными составами для защиты от окисления и коррозии.
Сортамент электросварных труб
Ассортимент электросварных труб представлен в разнообразных категориях, строго определенных государственными стандартами, которые четко устанавливают требования к их качеству, геометрическим параметрам и степени отклонений от заданных параметров.
Подразумевается разделение сортамента на четыре основных группы, обозначенные буквами А, Б, В и Г, и каждая из этих групп имеет свои уникальные механические и химические характеристики.
Электросварные прямошовные трубы производятся в мерных и немерных длинах, и длина зависит от диаметра трубы. Существует два класса точности:
- Первый класс точности: К нему относятся трубы с обрезанными концами и удаленными заусенцами, где допустимы отклонения в длине до 15 миллиметров.
- Второй класс точности: Этот класс включает в себя трубы, где допускаются более значительные отклонения в длине, достигающие 100 миллиметров.
Для труб с диаметром более 478 миллиметров существуют три различных класса точности. Определяется допустимая овальность трубы, которая может составлять 1.0% (для первой), 1.5% (для второй) и 2.0% (для третьей). Это подчеркивает необходимость близкой круглой геометрии и минимальных отклонений для труб больших размеров, обеспечивая высший стандарт качества.
