Толстостенные трубы: виды, характеристики, применение
Толстостенные трубы широко используются в различных отраслях промышленности благодаря высокой прочности и стойкости к внутреннему давлению.
Определение и классификация толстостенных труб
Толстостенными называют трубы, у которых соотношение толщины стенки к наружному диаметру составляет от 6 до 12 единиц. При показателе ниже 6 трубы относят к категории особотолстостенных.
По типу конструкции толстостенные трубы делятся на:
- Сварные
- Бесшовные
Бесшовные трубы изготавливаются горячей прокаткой или прессованием заготовки без применения сварки. Они отличаются повышенной надежностью и отсутствием швов.
Сварные трубы производят путем соединения листового или рулонного проката в трубу с последующей сваркой шва. При изготовлении сварных труб особое внимание уделяется контролю качества швов.
По ГОСТу толстостенные трубы подразделяются на несколько категорий:
- Категория А - трубы из спокойной стали без нормирования химсостава
- Категория Б - трубы из спокойной стали с нормированным химсоставом
- Категория В - термообработанные трубы
- Категория Д - трубы без нормируемых характеристик, проходящие гидроиспытания
- Категория Е - трубы без последующей термообработки
Способы изготовления толстостенных труб
Основные способы производства толстостенных труб:
- Горячая деформация (прокатка, прессование, ковка, волочение) заготовок
- Холодный прокат горячедеформированных заготовок
При изготовлении сварных труб большое внимание уделяется качеству сварных швов. Их проверяют методами ультразвуковой дефектоскопии и рентгенографии на предмет наличия дефектов.
Труба толстостенная изготавливается по ГОСТу из специальных марок стали, обеспечивающих необходимую прочность изделия.
Материалы для производства толстостенных труб
Для изготовления толстостенных труб применяются следующие марки стали:
- 20
- 09Г2С
- 10Х17Н13М2Т (нержавеющая сталь)
Сталь марки 20 обладает хорошей свариваемостью и технологичностью. Сплав 09Г2С также отличается высокими технологическими свойствами, повышенной прочностью и стойкостью к низким температурам.
Нержавеющая сталь 10Х17Н13М2Т содержит хром, никель, титан и другие легирующие элементы, благодаря чему обладает коррозионной стойкостью и высокой прочностью.
Химический состав сталей для толстостенных труб
Химический состав различных марок стали регламентируется соответствующими ГОСТами и техническими условиями на конкретную продукцию.
| Марка стали | Содержание элементов, % |
| 20 | 0,17-0,24 C |
| 09Г2С | 0,07-0,14 C; 0,7-1,1 Mn; до 0,04 S; до 0,035 P |
| 10Х17Н13М2Т | 0,08-0,13 C; 16-18 Cr; 12-14 Ni; 2-3 Mo; 0,7 Mn; до 0,8 Si; до 0,04 S; до 0,035 P |
Механические и технологические свойства
Помимо химического состава, для толстостенных труб нормируются также механические и технологические свойства применяемых сталей.
К таким свойствам относятся: предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.
Толщина стенки трубы, размеры и наружный диаметр
Толщину стенки и наружный диаметр "труба стальная толстостенная" регламентирует ГОСТ 8732-78. В стандарте приведена таблица размеров толстостенных бесшовных труб для наиболее распространенных значений диаметра и толщины.
Например, труба с наружным диаметром 76 мм и толщиной стенки 8 мм является "толстостенная размеры" согласно данному стандарту.
Улучшение свойств толстостенных труб
Для улучшения механических свойств и структуры металла толстостенные трубы подвергают следующим видам обработки:
- Термическая обработка (отжиг, закалка)
- Нанесение антикоррозионных покрытий
Благодаря термообработке повышается прочность труб, снимаются внутренние напряжения, улучшается структура металла.
Требования к качеству толстостенных труб
К основным показателям качества толстостенных труб предъявляются следующие требования:
- Размеры и допуски на них (диаметр, толщина стенки, длина)
- Механические свойства (предел текучести, временное сопротивление)
- Качество поверхности (отсутствие дефектов, задиров)
Маркировка толстостенных труб
На поверхность труб наносится маркировка, которая содержит:
- Товарный знак или наименование предприятия-изготовителя
- Условное обозначение трубы
- Номер партии
- Отметку о приемке ОТК
Маркировка позволяет идентифицировать изготовителя труб и параметры изделия.
Упаковка и транспортировка толстостенных труб
Для предотвращения повреждений при хранении и транспортировке концы труб закрывают пластмассовыми заглушками или деревянными пробками.
Пакетирование труб для отправки осуществляется с помощью деревянных подкладок и сепараторов, скрепленных стальной лентой.
Области применения толстостенных труб
Толстостенные трубы находят широкое применение в различных отраслях промышленности.
- Нефтегазовый комплекс
Из толстостенных труб изготавливают трубопроводы высокого давления для транспортировки нефти и газа на большие расстояния. Также их используют в буровом оборудовании, выдерживающем высокое давление пород.
- Энергетика
В энергетических установках толстостенные трубы применяются для систем теплообмена, паропроводов, работающих при высоких температурах и давлениях.
- Машиностроение
Толстостенные трубопроводы широко используются в гидравлических и пневматических системах станков, подъемно-транспортных механизмов, промышленных роботов.
- Химическая промышленность
Химически стойкие толстостенные трубы применяются для транспортировки агрессивных жидкостей и газов, в технологическом оборудовании.
- Судостроение и ракетостроение
На судах и в ракетах используются легкие и прочные толстостенные трубы из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
- Строительство
Толстостенные трубы прокладывают под землей, используют для водоснабжения и дренажа в сложных инженерно-геологических условиях.