Электросварные трубы – виды, особенности производства, применение и свойства
Оглавление
- Классы труб ЭСВ
- Виды электросварных труб по виду сварного шва
- Технология производства труб ЭСВ
- Марки сталей
- Формовка, сварка и обработка
- Окончательная отделка
- Технические характеристики электросварных труб
- Преимущества и недостатки
- Область применения труб ЭСВ
- Как выбрать ЭСВ трубу
Для реализации любого проекта строительства, обеспечения функционирования инженерных систем, и даже при обустройстве ландшафта, используются трубы. Особенность этой продукции в ее технологии изготовления: для получения идеального круга и сохранения прочности, применяются разные методы. Технология производства электросварных труб (ЭСВ) обеспечивает необходимые прочностные характеристики и сохраняет оптимальную стоимость.
Трубы ЭСВ изготавливаются в разных размерах, с использованием простых или специализированных сталей, обладающих разными свойствами. Для обеспечения надежной эксплуатации систем или конструкций, необходимо подобрать технические характеристики ЭСВ и, при этом, не переплатить.
Классы труб ЭСВ
Производство ЭСВ регламентируется государственными стандартами и техническими условиями. В частности, ГОСТом 10704-91 устанавливаются требования к типоразмерам (сортаменту) продукции, условиям мерности, а также толщине стенки. В соответствии с ГОСТом 10706, ЭСВ выпускают 4 классов:
- группа «А» – со стандартизированными механическими свойствами из сплавов по ГОСТу 380-2005 (соответствует категории 1);
- группа «Б» – с регламентированным химическим составом, соответствующим параметрам ГОСТа 380 и ГОСТа 14637;
- группа «В» – объединяет требования групп «А» и «Б», продукция категорий 2-5;
- группа «Д» – включает стандартизированные параметры гидравлических испытаний с определенными значениями предельного давления.
Поставляются ЭСВ мерным и немерным типоразмером. Длина мерного проката зависит от его диаметра и составляет:
- при наружном диаметре до 70 мм – 5-9 метров;
- от 70мм до 220мм – 6-9 метров;
- от 200мм до 426мм – 10-12 метров.
Немерный прокат поставляется в размерах от 2 метров до 5 метров (зависит от диаметра). По ГОСТу 10704 трубы электросварные выпускаются с наружным диаметром от 10мм до 1420мм.
Виды электросварных труб по виду сварного шва
Техническими условиями изготовления ЭСВ, утвержденными ГОСТом 10705-80, предусмотрено 2 метода производства:
- прямошовные – когда листовой прокат заворачивается в круглую форму, а сварка производится вдоль заготовки по прямой линии;
- спиралешовные – листвой прокат или металлическую ленту (штрипс) закручивают в спираль, а сварка выполняется по полученному спиралевидному шву;
- бесшовные – выпускают небольших диаметров ввиду сложности производства, процесс изготовления включает несколько этапов.
Изготовить прямошовную трубу легче. Кроме этого, такая технология позволяет рационально использовать листовой прокат, снижая некондиционный остаток. Также прямошовная продукция требует меньше трудозатрат.
Производство спиралевидной трубы подразумевает увеличение расхода сырья (штрипса или листового проката). Такой прокат делают на заказ для особо-ответственных конструкций или сильно-нагруженных инженерных сетей, эксплуатация которых подразумевает резкие перепады давления (гидроудары). Спиралевидные ЭСВ изготавливают больших диаметров, в некоторых случаях трубы красят и покрывают слоем цинка для придания коррозионной стойкости.
Бесшовные трубы выпускают методом горячего или холодного проката на специализированных станках. Продукция имеет высокую прочность и надежность, но имеет ограниченный сортамент.
Технология производства труб ЭСВ
Изготовление прямошовных ЭСВ включает несколько этапов. На стадии заготовки материала (листового проката) определяют необходимое качество на выходе. Марки сталей подбираются исходя из требований заказчика к группе продукции (А-Д). Производство электросварных труб включает 6 этапов:
- выбор марки сплава листового проката;
- формовка заготовок;
- электродуговая сварка;
- окончательная обработка заготовок и шва;
- контроль параметров;
- окончательная отделка.
В процессе изготовления используются разные станки и агрегаты. Например, для придания заготовкам одинаковых размеров, резка выполняется на автоматизированных устройствах, включающих блок раскроя, транспортер и петлевой компенсатор. Закругление заготовок осуществляется на формовочных станах, сваривание выполняют сварочные узлы.
Марки сталей
Применяемые в изготовлении сплавы должны обеспечивать нормальную эксплуатацию трубы на протяжении всего заданного срока службы. Это достигается путем использования марок сталей в соответствии с группой качества продукции.
В зависимости от группы качества, для изготовления ЭСВ применяют следующие марки сплавов:
- группа «А» – спокойный или кипящий сплавы Ст от 1 до 4;
- группа «Б» и «В» – сплавы Ст от 1 до 4, стали 08,10,15,20, а также 08Ю и низколегированная 22ГЮ;
- группа «Д» – сплавы марок СТ1,2,3,4.
Каждая марка стали отличается по химическому составу. Процентное содержание углерода влияет на ударную вязкость и свариваемость продукции. Эти характеристики являются определяющими для электросварных труб, так как их монтаж производится методом электродуговой сварки. Ударная вязкость влияет на способность материала сопротивляться изгибанию, растяжению-сжатию и растрескиванию в процессе эксплуатации.
Формовка, сварка и обработка
После порезки листов стали, заготовки гнут на формовочных станках. Для придания круглой формы, изделия проходят прокатные машины, где их калибруют. Процесс сварки выполняется в автоматическом режиме. Это позволяет на выходе получить однородный шов без прожогов.
Сварной шов проходит обточку на фрезерном станке, после чего заготовка подлежит ультразвуковой проверке качества выполненной сварки. При наличии дефектов (трещин, неоднородности металла), труба выбраковывается.
Если ЭСВ поставляются с толщиной стенок 4 мм и более, дополнительно производится разделка краев трубы. Это необходимо для обеспечения провара шва в процессе монтажа. При изготовлении спиралешовных ЭСВ, заготовки дополнительно нагревают для снятия внутренних напряжений. Такая же процедура может выполняться и для прямошовных труб.
Кроме ультразвуковой проверки, до выпуска потребителю, продукция проходит визуальную проверку на наличие видимых недостатков. Также партия подвергается магнитной дефектоскопии и радиографии. Контроль качества производится в соответствии с ГОСТом 18242.
Окончательная отделка
После прохождения проверки соответствия параметров стандартам, партия подлежит маркировке. Поставка также должна включать сопроводительные технические документы: паспорта, сертификаты и другую документацию. По требованию заказчика, на поверхность труб наносится краска, а также производится оцинковка для защиты от коррозионного разрушения.
Технические характеристики электросварных труб
Электросварные трубы выпускаются диаметром от 10мм до 1420мм. Типоразмер определяется по наружной кромке. Нанесение антикоррозионных составов на внешнюю и внутреннюю поверхность производится, если процесс эксплуатации ЭСВ подразумевает наличие агрессивных сред.
Основные характеристики ЭСВ:
- типоразмер – от 10 до 1420 миллиметров;
- толщина стенок – от 1мм до 32мм;
- рабочий диапазон температуры среды – от -350С до +4500С;
- допустимое давление системы – от 1МПа до 16МПа;
- отклонения по длине – не более 15мм для I класса и не более 100мм для II класса точности;
- марки стали – обыкновенная углеродистая или легированная;
- назначенный срок службы – 30 лет при соблюдении требований эксплуатационной документации.
Монтаж электросварных труб выполняется с помощью электродуговой сварки, поэтому при толщине стенки от 4мм и более изготовитель предусматривает разделку кромки под приварку. По требованию заказчика, ЭСВ может комплектоваться фланцами. Это необходимо для установки в систему трубопроводной арматуры (задвижки, клапаны, вентили, краны).
| Наружный диаметр, мм | Теоретическая масса 1м труб, кг при толщине стенки, мм | |||||||||
| 1 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,5 | 2,8 | |
| 33 | 0,789 | 0,941 | 1,09 | 1,17 | 1,24 | 1,38 | 1,53 | 1,67 | 1,88 | 2,09 |
| 33,7 | 0,962 | 1,12 | 1,19 | 1,27 | 1,42 | 1,56 | 1,71 | 1,92 | 2,13 | |
| 35 | 1 | 1,16 | 1,24 | 1,32 | 1,47 | 1,63 | 1,78 | 2 | 2,22 | |
| 36 | 1,03 | 1,19 | 1,28 | 1,36 | 1,52 | 1,68 | 1,83 | 2,07 | 2,39 | |
| 38 | 1,09 | 1,26 | 1,35 | 1,44 | 1,61 | 1,78 | 1,94 | 2,19 | 2,43 | |
| 40 | 1,15 | 1,33 | 1,42 | 1,25 | 1,7 | 1,87 | 2,05 | 2,31 | 2,57 | |
| 42 | 1,21 | 1,40 | 1,5 | 1,59 | 1,78 | 1,97 | 2,16 | 2,44 | 2,71 | |
| 44,5 | 1,28 | 1,49 | 1,59 | 1,69 | 1,9 | 2,1 | 2,29 | 2,59 | 2,88 | |
| 45 | 1,30 | 1,51 | 1,61 | 1,71 | 1,92 | 2,12 | 2,32 | 2,62 | 2,91 | |
| 48 | 1,61 | 1,72 | 1,83 | 2,05 | 2,27 | 2,48 | 2,81 | 3,12 | ||
| 48,3 | 1,62 | 1,73 | 1,84 | 2,06 | 2,28 | 2,50 | 2,82 | 3,14 | ||
| 51 | 1,71 | 1,83 | 1,95 | 2,18 | 2,42 | 2,65 | 2,99 | 3,33 | ||
| 53 | 1,78 | 1,91 | 2,03 | 2,27 | 2,52 | 2,76 | 3,11 | 3,47 | ||
| 54 | 1,82 | 1,94 | 2,07 | 2,32 | 2,56 | 2,81 | 3,18 | 3,54 | ||
| 57 | 1,92 | 2,05 | 2,19 | 2,45 | 2,71 | 2,97 | 3,36 | 3,74 | ||
| 60 | 2,02 | 2,16 | 2,3 | 2,58 | 2,86 | 3,14 | 3,55 | 3,95 | ||
| 63,5 | 2,14 | 2,29 | 2,44 | 2,74 | 3,03 | 3,33 | 3,76 | 4,19 | ||
| 70 | 2,37 | 2,53 | 2,7 | 3,03 | 3,35 | 3,68 | 4,16 | 4,64 | ||
Преимущества и недостатки труб ЭСВ
Простая технология изготовления и широкий диапазон использования труб ЭСВ определяет высокую потребность на них. Работа строительной отрасли, а также коммунальных систем тесно связаны с эксплуатацией ЭСВ.
Преимущества:
- используемые марки стали имеют высокую прочность, стойкость к деформациям, гидравлическим ударам;
- широкий сортамент продукции;
- доступность по сравнению с бесшовными трубами;
- процесс изготовления полностью автоматизирован, что позволяет выдержать стандарт качества и типоразмерность;
- установка при помощи сварки ускоряет процесс монтажа.
Недостатки:
- трубы нельзя гнуть, что требует использования дополнительных элементов при прокладке магистралей;
- использование электродуговой сварки подразумевает наличие шва, который является потенциальным «слабым» местом изделия;
- трубы из обыкновенных углеродистых сталей подвержены коррозии при работе в агрессивных средах.
Электросварные трубы поставляются с эксплуатационной документацией. При соблюдении требований технических условий, ЭСВ обеспечивают нормальный цикл работы в пределах заявленных сроков.
Область применения труб ЭСВ
Трубы ЭСВ используются в нескольких областях народного хозяйства. Также данную продукцию применяют при частном строительстве жилых помещений, подсобных строений и различных конструкций. Благодаря применяемым сплавам, трубы легко поддаются обработке и монтажу.
Где используются ЭСВ:
- нефтегазовая промышленность при прокладке магистралей;
- энергетика – в качестве транспортных магистралей для перемещения воды, пара и теплоносителей;
- строительство – чаще используются профильные трубы (квадрат, прямоугольник), но круглый прокат также находит применение (например, опоры);
- мебельное производство – для изготовления ножек столов, стульев;
- коммунальное хозяйство – инженерные сети многоквартирных, частных домов, отвод канализационных стоков, водо- и теплоснабжение промышленных предприятий и офисов.
Также электросварные трубы используются при изготовлении каркасов ландшафтных фигур, статуй, для подвода воды к фонтанам и в других подобных конструкциях.
Как выбрать ЭСВ трубу
Для обеспечения надежной работы трубопровода или долговечности здания, сооружения, либо другой конструкции, при выборе труб ЭСВ нужно руководствоваться проектной документацией. Эксплуатационные характеристики изделия должны на 20-25% превышать рабочие параметры по прочности.
Важно правильно выбрать металл трубы. Применяемая в изготовлении сталь должна отвечать характеру предстоящих воздействий, быть устойчивой к рабочей среде, а также обеспечивать требуемую стойкость к деформациям.
Читайте также:
Виды, сортамент и применение труб ВГП
Арматура гладкая и рифленая – отличия, преимущества, применение