ГОСТ 8732 78 для стальных бесшовных горячедеформированных труб

К трубопроводным системам предъявляется ряд требований, среди которых приоритетным является обеспечение высокой надежности и прочности. Чаще всего выбор останавливается на горячедеформированных бесшовных трубах, которые способны демонстрировать указанные характеристики на протяжении всего срока службы их эксплуатации. Эти конструкции отличаются высокими техническими характеристиками, что связано с использованием для их изготовления специальной технологии, которая удовлетворяет требованиям государственного стандарта. Благодаря этому трубы подобного исполнения успешно справляются с возложенной на них задачей и в сложных эксплуатационных условиях.

Содержание

1 Производство бесшовных труб горячей деформации
2 Плюсы и минусы бесшовных стальных труб
3 Классификация изделий
4 Требования ГОСТа 8732 78

5 Как выполняется соединение бесшовных труб?
6 Сортамент
7 Заключение

Производство бесшовных труб горячей деформации

В качестве сырья используется штанга-заготовка, имеющая круглое сечение, которую помещают в печь, нагретую до высокой температуры. По мере обработки сталь приобретает пластичную структуру, что позволяет совершать с ней необходимые манипуляции. Согласно ГОСТу, технология изготовления полного цилиндра требует использования специального прошивного стана, через который пропускают штангу. После этого раскаленной заготовке придают требуемые геометрические габариты за счет обжатия и вытягивания, для чего используют большое количество вальцов.

Внутри заготовки сохраняется оправка, благодаря которой внутренняя поверхность трубы не лишается изначальных геометрических размеров. Завершается процесс металлообработки выполнением такой операции, как калибровка, за которой следует охлаждение заготовки и нарезка на фрагменты требуемой длины. Технология изготовления холодной деформированной бесшовной стальной трубы в большинстве своем схожа с процессом производства выше рассмотренного метода: до того как начать обработку вальцами, заготовку вначале охлаждают, при этом по завершении прокатки она подвергается дополнительной термообработке.

Плюсы и минусы бесшовных стальных труб

Рассматривая достоинства, которые обеспечивает технология изготовления этих изделий, нужно упомянуть следующие:

Высокая надежность и длительный срок службы. Это связано с тем, что конструкцией, согласно ГОСТу, не предусмотрены швы, а стенки имеют равномерную толщину на всех участках.
Высокая стойкость к термическим воздействиям.
Неподверженность коррозии.
Устойчивость к температурным колебаниям.

Вместе с тем на фоне горячедеформированных бесшовных стальных труб продукция, изготовленная методом холодной деформации, превосходит первые по прочности и устойчивости к коррозионным процессам.

Сфера применения

Бесшовные металлические трубы могут применяться в самых различных сферах, что зависит в первую очередь от их качеств. Сюда следует отнести прекрасную прочность на разрыв, отсутствие шва, невозможность утечек и возможность создания изделий, обладающих особо толстыми стенками. Заслуживает внимания тот факт, что толщина стенок 75 мм не является максимальным пределом, если речь идет о стандартных горячедеформированных материалах. Возможен вариант, когда эти конструкции имеют и нестандартные размеры в отношении их толщины стенок. Для изготовления подобных труб прибегают к методу продольного сверления болванки. Отличительной особенностью таких изделий является высокая цена.

Наиболее широкое представительство бесшовные трубы получили в энергетике, при возведении гидравлических систем, добыче нефти, в судостроении и авиации, а также химической и автомобильной промышленности.

Гидравлические цилиндры традиционного исполнения имеют вид поршней, оболочка которых содержит масло, подаваемое под высоким давлением, которое заставляет материал выходить наружу. Наиболее распространенным материалом для поршня выступает нержавейка, а само изделие в обязательном порядке подвергается полировке. Использование черной стали является нецелесообразным из-за скорого ее покрытия ржавчиной, что связано с взаимодействием конструкции с атмосферным воздухом. Если же говорить о самом гидравлическом цилиндре, то он имеет исполнение обычной бесшовной толстостенной трубы.

В энергетике, где очень распространены бесшовные трубы, одним из ключевых параметров является толщина этих конструкций. В этой сфере производство тепла не является единственной задачей. Помимо этого, необходимо настроить работу системы так, чтобы котел отдавал его для нагрева воды в теплотрассе или для вращения турбины. Котел содержит такие уязвимые детали, как ширмы и экраны, которые, испытывая постоянное воздействие очень горячего пара, могут разорваться.

Все это позволяет говорить о том, что именно от толщины зависит то, может ли материал эффективно бороться с нагрузкой на разрыв, а также как долго прослужит он до полного прогорания. В случае возникновения необходимости открытия котла для проведения ремонтных работ приходится сталкиваться с серьезными трудностями, как финансовыми, так и физическими. Помимо того, что приходится тратить большие расходы на проведение ремонта, не менее затратно и прекращение подачи тепла. По этой причине выбор в пользу бесшовных толстостенных труб позволяет свести расходы к минимуму.

В сфере добычи нефти основные мероприятия заключаются в бурении скважин, установке обсадной трубы, откачке черного золота и его доставке при помощи нефтепровода. Чаще всего стандартная глубина скважин начинается от 100 метров, применяемый бур может справиться с породами любой структуры, а используемая обсадная труба должна эффективно противостоять движению грунта. В дополнение к этому насосно-компрессорные трубы должны обладать способность справляться с повышенным давлением.

Вполне логично, что химической промышленности получили распространение наряду с толстостенными и тонкостенные трубы. В каких же целях они используются? Бывают ситуации, когда во время полимеризации газов или переработки нефти возникает необходимость в обеспечении высокого давления. И здесь лабораториям приходится иметь дело с высокотоксичными препаратами. Конечно, таким трубам необязательно обладать специальной прочностью на разрыв, однако в случае утечки пусть и нескольких молекул это может привести к серьезным проблемам.

В подобных ситуациях на помощь приходят бесшовные металлические трубы: отсутствие у них швов подразумевает, что и в процессе эксплуатации не возникнет никакой утечки. Высоким спросом тонкостенные трубы пользуются в автомобиле-, судостроении и авиации. Это обусловлено такими преимуществами, которые характерны для этих изделий, как минимальный вес и прочность. И выбор в их пользу вполне логичен, учитывая, что при небольшом весе не придется расходовать больше горючего.

Таким образом, бесшовные металлические трубы используются во многих отраслях:

В качестве элемента для технологических линий на предприятиях машиностроения.
В энергетической отрасли, где на их основе возводят системы отвода горячего пара и циркуляции теплоносителя в котле.
В гидравлических системах, эксплуатируемых в условиях высокого давления, для которых обязательно должны применяться конструкции, имеющую большую толщину стенок.
В нефтегазовой сфере, где на основе этих изделий возводят трубопроводы для доставки углеводородов.
В авиастроении.
При сооружении локальных коммунальных сетей, обслуживающих жилые районы, а также при обустройстве скважин.
В качестве стояков отопительных систем, монтируемых в многоквартирных жилых строениях.

Классификация изделий

Согласно ГОСТу, все металлические горячедеформированные бесшовные трубы могут быть разделены на основании такого признака, как соотношение толщины стенок и наружного диаметра.

Ввиду того что в сортаменте рассматриваемой продукции представлены конструкции, имеющие толщину стенок в диапазоне от 2,5 до75 мм и наружный диаметр от 20 до 550 мм, все они могут быть классифицированы на следующие типы:

Тонкостенные, для которых коэффициент может составлять от 12,5 до 40.
Толстостенные, для которых коэффициент может быть равен от 6 до 12,5.
Особо толстостенные, для которых характерно соотношение до 6 включительно.

Также, согласно ГОСТу, существует классификация, в основе которой лежит такой признак, как назначение и особенности применяемой для изготовления технологии. В соответствии с ней, эти трубы бывают круглого и квадратного сечения. Для заготовок для труб предусмотрено разделение на литые, катаные и кованые. Для производственных целей их поставляют в виде штанг, а также непрерывнолитых заготовок либо слитков.

В дополнение к этому числу ключевых факторов следует отнести точность геометрии толщины стенок и наружного диаметра трубы. Важными для производителя являются и показатели качества, закрепленные требованиями государственного стандарта по нормированию химического состава стали и механических свойств металлопроката.

Требования ГОСТа 8732 78

Если исходить из действующих требований, то в отношении горячедеформированных бесшовных стальных труб действует разделение на мерную и немерную длину. На нормативном уровне закреплены и возможные отклонения по длине изделия: до 15 мм при длине, превышающей 6 метров или минимальном диаметре 152 мм. В ряде случаев не является нарушением незначительное отклонение толщины стенок, но здесь все зависит от конкретного диаметра трубы и категории качества.

Трубы стальные горячедеформированные бесшовные котельные

При изготовлении продукции, рассчитанной на эксплуатацию в условиях сверхкритических показателей температуры и давления, производители должны ориентироваться не на ГОСТ, а на специально разработанные технические условия ТУ 14-3-460-75.

Эти конструкции получили широкое распространение при сооружении трубопроводов для паровых котлов. Сырьем для их изготовления обычно выступает легированная и углеродистая сталь.

Профильные горячедеформированные бесшовные трубы

Согласно ГОСТу, технология изготовления профильных бесшовных труб горячей деформации прямоугольного или квадратного сечения предусматривает применение специального оборудования, необходимого для выполнения таких операций, как сдавливание и сжатие в валках заготовки, имеющей круглое сечение. Подавляющее большинство подобной продукции находит применение в машиностроительной промышленности и разных направлениях строительной сферы.

По ГОСТу, для бесшовной профильной металлической продукции предусмотрены ограничения, которые заключаются в запрете на их применение в целях доставки жидких сред.

Бесшовные горячедеформированные трубы из стали доступны в продаже по разным ценам, которые определяются их внешними и внутренними параметрами, уровнем качества и иными техническими свойствами. Эти конструкции представляют категорию дорогостоящего проката на фоне аналогичных сварных изделий, что обусловлено особенностями технологического процесса.

По этой причине чаще всего к ним прибегают при обустройстве участков, к которым предъявляются высокие требования в плане надежности. Прежде всего, речь идет о возведении магистралей химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности, где наиболее востребованы толстостенные трубы. По ГОСТу, основной сферой применения тонкостенной продукции является строительство трасс в сфере ЖКХ.

Как выполняется соединение бесшовных труб?

Решая вопрос с предпочтительным методом соединения изделий, основное внимание следует уделить такому параметру, как толщина стенок. По ГОСТу, если конструкции имеют очень тонкие стенки, то это требует большой аккуратности при выполнении монтажных работ. Если приходится иметь дело с продукцией, у которой нет катаной резьбы, то их соединяют при помощи метода газовой сварки.

Согласно ГОСТу, использование электрической сварки возможно лишь при условии наличия у специалиста достаточных навыков, знаний и практического опыта выполнения подобных работ. Но следует помнить, что достаточно совершить небольшую ошибку, и дорогостоящая конструкция уже будет непригодна для использования.

В соответствии с ГОСТом, для изделий с резьбой допустимым является проведение резки с применением токарного станка или ручным методом. Проводя подобные работы, можно не волноваться о том, что можно повредить шов. Подобный риск исключён, поскольку эти изделия не имеют сварного шва. Исключением здесь являются лишь трубы, характеризующиеся наличием очень тонких стенок. Применение подобного метода увеличивает риск прорезания их насквозь.

Согласно ГОСТу, к соединению конструкций, обладающих толстыми стенками, посредством сварки можно приступать лишь по завершении демонтажа фаски. Пренебрежение этим советом может привести к тому, что изделие лишится былой прочности. Сами сварочные работы следует проводить с помощью электродов не менее 4-ки. Прибегать к помощи газовой горелки считается недопустимым, поскольку она обладает слабой эффективностью.

Сортамент

Сортамент и стандарты рассматриваемой продукции относятся к числу важных факторов, которые необходимо учитывать при выборе этих изделий. Все их можно классифицировать на следующие группы:

Горячедеформированные бесшовные стальные трубы. Основным нормативным документом, требованиям которого они должны соответствовать, является ГОСТ 8732-78. Основу ассортимента образует продукция, диаметр которой находится в диапазоне от 20 до 550 мм. Толщина таких изделий не может превышать 75 мм. По весу они могут различаться, что определяется иными характеристиками.
Холоднодеформированные бесшовные стальные трубы. При их изготовлении ориентируются на ГОСТ 8734-75, который определяет основные характеристики, обязательные для подобной продукции. В сортаменте представлены конструкции, диаметр которых составляет от 5 до 250 мм. На основании положений государственного стандарта эти изделия могут быть классифицированы на четыре категории в зависимости от толщины стенок. В отношении их проявляется зависимость между толщиной стенок и весом. Поэтому с уменьшением массы стенок, уменьшается и сама их конструкция. В отношении рассматриваемых изделий предусмотрены особые допуски, которые определяют толщину и диаметр изделий.

Заключение

Горячедеформированные бесшовные трубы получили большое распространение в разных сферах, в первую очередь строительстве и промышленности. Выбор в их пользу обусловлен высокими характеристиками прочности и надежности. Однако такие качества демонстрируют лишь изделия, которое удовлетворяют требованиям ГОСТа.

По этой причине именно подобная продукция должна рассматриваться в качестве основного варианта конструкции для сооружения наиболее ответственных систем и участков. Действующие в нашей стране государственные стандарты в отношении изготовления металлопроката являются гарантией для покупателя, что он не будет разочарован своим решением, выбирая подобную продукцию.