W przemyśle i życiu codziennym rura stalowa jest używana bardzo szeroko. Służy do układania zamkniętych i otwartych komunikatów dostarczających gazy i ciecze do stacji dystrybucyjnych. Za pomocą produktów stalowych zabezpiecz kable zasilające i sygnałowe w przemyśle lotniczym i samochodowym.
Rury stalowe w wielu obszarach służą jako elementy strukturalne i dekoracyjne. W domu zbierają systemy zaopatrzenia w wodę i ogrzewanie. Produkty mają wysokie właściwości fizyczne, mogą wytrzymać znaczne obciążenia robocze i niezawodnie służyć przez wiele lat.
Gatunki stali do produkcji
W produkcji rur stalowych w produkcji przemysłowej przy użyciu takich surowców, jak:
- stal węglowa st 3, st 10-20, st17g1s-y - do uniwersalnych rur o napędzie elektrycznym o uniwersalnym zastosowaniu;
- stal 20-10 - do produkcji rur bez szwu walcowanych na gorąco;
- stal 20 - do rur formowanych na zimno;
- odporna na korozję stal 12X18H12T, 12X18N10T, 08X18N10T - do rur poszukiwanych w przemyśle energetycznym i chemicznym.
Stale niskostopowe mają dobre właściwości mechaniczne i przystępną cenę. Dodatki stopowe pozytywnie wpływają na właściwości fizyczne stali, poprawiają lepkość i ciągliwość, czynią materiał bardziej trwałym i odpornym na wysokie temperatury i korozyjne objawy atmosferyczne.
Jednak koszt stali stopowej jest nieco wyższy, a rury z niej wykonane są zawsze wyceniane nieco drożej. Poziom stopu powoduje, że stal dzieli się na trzy klasy.
Materiał niskostopowy w kompozycji zawiera nie więcej niż 2, 5% różnych dodatków. W gatunkach średnio zmienionych wskaźnik ten waha się między 2, 5-10%. W gatunkach wysokostopowych liczba komponentów poprawiających podstawowe właściwości metalu wynosi od 10 do 50%.
Rury ze stali stopowej bez szwu zapewniają bezbłędną integralność rurociągu, nie wymagają żmudnych prac konserwacyjnych i minimalizują potencjalne wycieki.
Istnieje w sumie 14 rodzajów stopów stali wysokostopowych o różnych właściwościach. Najbardziej popularne są materiały, które wykazują dobrą odporność na różne zjawiska korozyjne i są w stanie efektywnie pracować bez niszczenia struktury w skrajnie wysokich temperaturach.
Produkcja rur stalowych: główne metody
Rury stalowe są produkowane na kilka sposobów.
Najczęstsze opcje produkcji to:
- zgrzewanie elektrooporowe z prostym szwem;
- zgrzewanie elektrooporowe z szwem spiralnym;
- walcowane na gorąco bez szwu;
- walcowane na zimno bez szwu.
Wybór odpowiedniej metody obróbki metalu zależy od jakości surowców i urządzeń dostępnych u producenta.
Oddzielny standard reguluje przewody wodne i gazowe. Dzieje się tak jednak nie dlatego, że istnieje specjalny sposób wytwarzania tego materiału, ale tylko na podstawie dziedziny zastosowania.
W rzeczywistości rury tego typu są uniwersalnym produktem spawanym elektrycznie z prostym szwem. Zazwyczaj ten typ jest stosowany w systemach komunikacyjnych o umiarkowanym ciśnieniu.
W jaki sposób spawane elektrycznie produkty wzdłużne?
Walcowana blacha stalowa (taśma) walcowana w ciasną rolkę jest rozwijana i cięta na podłużne paski o pożądanej długości i szerokości. Powstałe fragmenty są spawane do pasa bez końca, zapewniając ciągłość produkcji.
Następnie taśma jest odkształcana na rolkach i przekształca przedmiot w produkt o przekroju kołowym z otwartymi krawędziami. Szew łączący jest gotowany metodą łukową, prądami indukcyjnymi, wiązkami plazmy, lasera lub elektronu.
Szew na rurze stalowej wykonany w środowisku gazu obojętnego z elektrodą wolframową (obecny element spawania łukiem elektrycznym) jest dość mocny i trwały. Jednak przetwarzanie zajmuje dużo czasu. Rury spawalnicze z prądami indukcyjnymi o wysokiej częstotliwości są wykonywane prawie 20 razy szybciej, dlatego cena takich produktów jest zawsze znacznie niższa.
Po wszystkich manipulacjach okrągła stalowa rura jest kalibrowana w rolkach i delikatna nieniszcząca kontrola wytrzymałości i integralności szwu jest wykonywana przez prądy ultradźwiękowe lub wirowe. Jeśli w trakcie testów błędy nie zostaną znalezione, obrabiany przedmiot jest cięty na fragmenty o planowanej długości i wysyłany do magazynu.
Produkcja spawanych spiralnie typów szwów
Produkcja rur stalowych ze szwem spiralnym przebiega zgodnie z tą samą zasadą, co podłużne, tylko prostsze mechanizmy są stosowane do produkcji wyrobów. Główna różnica polega na tym, że cięta taśma stalowa za pomocą rolek jest zwijana nie w tubę, ale w spiralę. Zapewnia to wysoką dokładność połączenia na wszystkich etapach.
W nagłych wypadkach rury ze spiralnym szwem nie tworzą wzdłużnej szczeliny bagażnika rozpoznawanej przez specjalistów jako najbardziej niebezpieczne odkształcenie jakiegokolwiek systemu komunikacyjnego.
Szew spiralny jest uważany za bardziej niezawodny i nadaje rurze zwiększoną wytrzymałość na rozciąganie. Wady obejmują zwiększoną długość szwu, co wymaga dodatkowych kosztów materiałów spawalniczych i więcej czasu na połączenie.
Produkcja wyrobów bezszwowych walcowanych na gorąco
Jako sztabka do stworzenia bezszwowej (bezszwowej) rury stalowej metodą odkształcenia na gorąco stosuje się monolityczną walcową sztabę.
Jest ogrzewany w wysokiej temperaturze w piecu przemysłowym i napędzany przez prasę do przekłuwania. Jednostka zamienia produkt w tuleję (pusty cylinder), a późniejsza obróbka kilkoma rolkami nadaje elementowi pożądaną grubość ścianki i odpowiednią średnicę.
Grubość ścianki materiału rurowego wykonanego ze stali, wykonanego przez odkształcenie na gorąco, osiąga 75 mm. Rury tej jakości są stosowane w trudnych warunkach pracy i systemach komunikacyjnych, gdzie trwałość i niezawodność są głównym priorytetem
W ostatnim etapie gorąca rura stalowa jest chłodzona, wycinana zgodnie z określonymi parametrami i przenoszona do magazynu produktów gotowych.
Cechy uwalniania zimnych rur
Początkowy etap procesu produkcji rur stalowych bez szwu walcowanych na zimno jest identyczny z wersją „gorącą”. Jednak po przejściu przez młyn do przekłuwania tuleja jest natychmiast chłodzona i wszystkie inne operacje są przeprowadzane w zimnym środowisku.
Gdy rura jest w pełni uformowana, musi zostać wyżarzona, najpierw podgrzewając ją do temperatury rekrystalizacji stali, a następnie ponownie ją ochładzając. Po takich pomiarach lepkość struktury wzrasta, a naprężenia wewnętrzne, które nieuchronnie występują podczas zimnej deformacji, opuszczają metal.
Rury stalowe odkształcalne na zimno mogą być instalowane z wysoce niezawodnym systemem komunikacyjnym, w którym ryzyko wycieku jest zminimalizowane.
Obecnie na rynku prezentowane są rury bez szwu walcowane na zimno o grubości ścianek od 0, 3 do 24 mm i średnicy od 5 do 250 mm. Ich zalety to wysoki poziom szczelności i odporność na wysokie ciśnienie.
Rodzaje sekcji i okładek
W zależności od rodzaju przekroju, elementy rur stalowych są podzielone na okrągłe i profilowe. Okrąg należy do uniwersalnej formy, ma najszerszą gradację średnicy otworu i grubość ścian. Są one wytwarzane tylko w warunkach przemysłowych ze stopów stali i różnych dodatków, które poprawiają właściwości fizyczne materiału.
Możliwe jest wykonanie praktycznego i pięknego baldachimu z polerowanej rury stalowej o przekroju okrągłym, która zachowa atrakcyjny wygląd przez długi czas i chroni wejście przed opadami atmosferycznymi.
Zakres zastosowań obejmuje prawie wszystkie obszary przemysłowe i domowe. Okrągłe rury stalowe o różnych średnicach są używane do transportu ropy naftowej i gazu, w celu zapewnienia niezawodnego sprzętu izolacyjnego dla systemów komunikacyjnych o dowolnej złożoności i wielkości, w celu stworzenia lekkich struktur i różnych elementów wystroju zewnętrznego i wewnętrznego.
Rury profilowane są progresywnym rodzajem walcowania konstrukcji metalowych o przekroju owalnym, kwadratowym lub prostokątnym. Wykonana jest ze stali niskostopowej i węglowej, rzadziej ze stali nierdzewnej, poprzez odkształcenie na zimno lub na gorąco wzdłużnie spawanej okrągłej spawanej kęsiska.
Formowanie odbywa się poprzez przepuszczenie części przez rolki, które zapewniają niezbędny przekrój.
Konstrukcje metalowe różnych typów i celów są zbudowane z rur o przekroju profilowym, są wznoszone z ramami budowlanymi, podporami, złożonymi podłogami i podłogami rozpiętymi. Konstrukcje wytrzymują znaczne obciążenia fizyczne, wibracyjne i mechaniczne, niezawodnie służą przez wiele lat i nadają się do intensywnego użytkowania w każdych warunkach atmosferycznych.
Gotowe rury stalowe są sprawdzane pod kątem integralności spoiny i poddawane dodatkowej obróbce cieplnej, co pozwala zmniejszyć wewnętrzne naprężenia mechaniczne. Następnie wyciąć zgodnie z wymaganymi wymiarami. Aby poprawić właściwości fizyczne rur stalowych, są one pokryte specjalną powłoką.
Najbardziej poszukiwanymi gatunkami są:
- cynk (zimny lub gorący);
- wielowarstwowy lub wytłaczany polietylen;
- bitum epoksydowy;
- cement i piasek.
Cynk chroni rury przed korozją, polietylen tworzy gęstą, nieprzepuszczalną warstwę na powierzchni i zapobiega niszczeniu struktury metalu, bitum-epoksyd zmniejsza wpływ prądów błądzących, a cement-piasek chroni powierzchnię wewnętrzną przed biologicznym zanieczyszczeniem.
Standardy i rozmiary rur stalowych
Dla rur ze stali metalowej istnieją specjalne normy i GOST. Parametry te opisują sposób wytwarzania produktu, jego podstawowe wymiary, przekrój i grubość ściany. Kierując się tymi informacjami, definiuje się obszar wykorzystania tego lub innego szczegółu.
Parametry dla produktów spawanych z prostym szwem
Produkcja spawanych elektrycznie rur z prostym szwem jest regulowana przez GOST 10704-91. Według jego informacji zewnętrzna średnica produktu wynosi 10-1420 milimetrów, a grubość ściany waha się od 1 do 32 milimetrów.
Armatura o średnicy nieprzekraczającej 426 milimetrów ma zmierzoną i niewymiarową długość. W specjalnych przypadkach rury są produkowane z mocniejszego, wzmocnionego szwu, ale dla nich istnieje osobny specjalny standard - GOST 10706.
Stalowe rury spawane z prostym szwem - wszechstronny materiał o najszerszym zakresie zastosowań. Przyzwoita jakość i niska cena sprawiają, że ich zastosowanie jest istotne zarówno na dużych obiektach, jak iw życiu codziennym.
Rury tego typu są najczęściej używane do instalacji systemów komunikacji technologicznej z umiarkowanym naciskiem i tworzenia praktycznych, wygodnych i lekkich konstrukcji metalowych do różnych celów.
Przepisy dotyczące spawanych rur spiralnych
Produkcja rur spawanych elektrycznie ze szwem spiralnym odbywa się zgodnie z GOST 8696-74. Średnica zewnętrzna takich produktów wynosi 159-2520 milimetrów, grubość ścianek waha się od 3, 5 do 25 milimetrów, a długość wynosi 10-12 metrów.
Rury spawane elektrycznie ze szwem spiralnym są droższe niż ich analogi wzdłużne. Koszty są jednak uzasadnione, zwłaszcza jeśli system wymaga idealnie dokładnego, doskonałego połączenia.
Rury wykonane w ten sposób są bardziej odporne i mają zdolność wytrzymywania wysokiego ciśnienia. Standard pozwala na stosowanie ich zarówno do celów domowych, jak i przemysłowych w celu stworzenia niezawodnych, hermetycznych i stabilnych operacyjnie systemów komunikacyjnych.
Wymagania dotyczące bezszwowych produktów odkształcanych na gorąco
Normy dotyczące rur bez szwu walcowanych na gorąco są opisane w GOST 8732-78. Grubość ich ścian wynosi 2, 5-75 milimetrów, a średnica waha się od 20 do 550 milimetrów. Długość, zarówno wymiarowa, jak i niezmierzona, wynosi od 4 do 12, 5 metra.
Rury bez szwu wykonane na gorąco są praktycznie nie używane w życiu codziennym. Najczęściej są stosowane w systemach przemysłowych o podwyższonych wymaganiach dotyczących niezawodności i szczelności
Rury tego typu są używane do transportu wysoce toksycznych substancji do produkcji chemicznej. Brak szwu gwarantuje niemożność wycieku i przedostania się szkodliwych substancji do ziemi lub atmosfery.
Możliwość łatwego wytrzymywania stałego wysokiego ciśnienia sprawia, że rury bez szwu są odpowiednie dla przemysłu rafinacji ropy naftowej i przemysłu gazowego.
Normy dla rur bez szwu walcowanych na zimno
Rury stalowe walcowane na zimno są produkowane zgodnie z GOST 8734-75. Zewnętrzna średnica zbrojenia waha się od 5 do 250 milimetrów, a grubość ścian wynosi 0, 3-24 mm. Produkty wytwarzają niezmierzoną długość od 1, 5 do 11, 5 metra i długość pomiarową od 4, 5 do 9 metrów.
Rury stalowe bez szwu o grubych ścianach walcowane na zimno są używane w taki sam sposób, jak walcowane na gorąco. Najczęściej używany cienkościenny w razie potrzeby połączenie nienagannej wytrzymałości i lekkiej wagi (samolot, budowa statków itp.)
Formowane na zimno rury stalowe bez szwu wykazują wysoką wytrzymałość, stabilność działania i niezawodność przez cały okres użytkowania.
Cechy i właściwości produktów wodnych i gazowych
Rury gazowe i wodne produkowane są zgodnie z przepisami GOST 3262-75. W osobnym standardzie ten typ metalu wyróżnia się tylko z powodu węższego zakresu.
Średnica zewnętrzna produktu wynosi 10, 2-165 milimetrów, a grubość ścianki waha się między 1, 8-5, 5 milimetra. Zakres rozmiarów dla niezmierzonej i mierzonej długości jest taki sam - od 4 do 12 metrów.
Rury wodne i gazowe są używane głównie zgodnie z ich przeznaczeniem: do organizacji systemów komunikacji wodnej i gazowej. Czasami są używane do tworzenia lekkich konstrukcji lub stosowane w przemyśle meblarskim do produkcji stylowych elementów wystroju wnętrz.
Norma przewiduje produkcję nie tylko konwencjonalnych, ale także ocynkowanych rur wodnych i gazowych.
Montaż rurociągów stalowych: podstawowe metody
Proces montażu niezawodnego, trwałego i dobrze funkcjonującego systemu komunikacji rur stalowych wymaga znacznych kosztów pracy, dużej ilości czasu i dostępności określonych profesjonalnych narzędzi.
Materiał jest podzielony na segmenty o wymaganej długości za pomocą obcinaków do rur. Połączenie jest zwykle wykonywane na trzy sposoby: spawanie, gwintowane i kołnierzowe.
Połączenie przez spawanie
Instalacja rur z późniejszym połączeniem wszystkich części za pomocą gazu lub innego spawania jest uważana za najprostszą, praktyczną i niedrogą metodę instalacji.
Wyposażony w ten sposób system charakteryzuje się wysokim poziomem szczelności, wytrzymuje znaczne obciążenia robocze i wibracyjne, nie wymaga poważnych środków konserwacyjnych i jest łatwy do naprawy w przypadku wystąpienia problemu.
System komunikacyjny utworzony ze stalowych rur połączonych spawaniem będzie działał niezawodnie przez co najmniej 40 lat i zapewni doskonałą integralność strukturalną, która zapobiega przenikaniu cieczy i nieprzyjemnych zapachów przez szwy.
Jeśli układanie komunikatów odbywa się w trudnych warunkach lub trudno dostępne miejsca i prace spawalnicze są fizycznie niemożliwe, stosuje się metodę łączenia niezbędnych części z gwintem (łącznikiem) lub kołnierzem.
Lądowanie na wątku
W tym przykładzie wykonania rura jest przykręcana do gwintu za pomocą łączników różnych typów i celów. Pozwala to w przyszłości przeprowadzać lokalne naprawy i eliminować uszkodzenia w określonym miejscu, bez demontażu całego systemu komunikacyjnego.
Łączniki są dostępne w różnych kształtach i konfiguracjach. Dzięki temu możliwe jest zamontowanie za ich pomocą systemu o dowolnej złożoności z dużą liczbą zwrotów i rozgałęzień.
Główną zaletą gwintowanej instalacji systemu ogrzewania lub zaopatrzenia w wodę jest prostota i dostępność. Aby stworzyć niezbędną konstrukcję rur i kształtek stalowych, nie jest wymagane specjalne wyposażenie, fachowa wiedza lub duże doświadczenie w wykonywaniu prac naprawczych.
Wszystkie prace są intuicyjne i łatwe do wdrożenia, nawet przez osoby, które nie mają odpowiednich kwalifikacji. Rura stalowa może być cięta ręcznie. Dzięki technologii wprowadzimy nasz zalecany artykuł.
Konstrukcja systemu z kołnierzami
Inny sposób łączenia rur stalowych ze wspólnym kompleksem komunikacyjnym polega na wykorzystaniu kołnierzy o różnych kształtach i konfiguracjach (krzyże, kąty, sprzęgła itp.). Części te są przyspawane do krawędzi rur, do otworów wkładane są śruby odpowiedniego kalibru, a nakrętki są na nie przykręcane, co zapewnia precyzyjne mocowanie.
Przy łączeniu kołnierzowych rur stalowych bardzo ważne jest mocne dokręcenie nakrętek bez powodowania zniekształcenia całej konstrukcji. Aby uniknąć tego problemu, eksperci radzą, aby nie dokręcać śrub, aby umieścić śruby na obwodzie, ale raczej przykręcić nakrętki po kolei.
Między nakrętką a śrubą należy ułożyć uszczelkę. W przypadku systemu odpowiedzialnego za dostarczanie ciepłej i zimnej wody (maksymalny zakres temperatur do 100 stopni) należy stosować uszczelki z grubej (około 3 mm) tektury.
Najpierw przedmiot zwilża się wodą i suszy. Następnie zaimpregnować rozgrzanym olejem przez 25-30 minut. Po tej procedurze uszczelka uzyskuje pożądaną strukturę i służy przez długi czas, nawet w warunkach intensywnego użytkowania.
Do komunikacji dostarczającej nośnik ciepła o podwyższonej temperaturze (do 450 stopni) i ciśnieniu podstawowym do 5 MPa, stosowany jest materiał uszczelki z paronitu. W przypadku systemów transportujących parę o ciśnieniu do 0, 15 MPa do zagęszczania stosuje się grubą (około 3-6 mm) tekturę azbestową o gęstej strukturze i dobrej elastyczności.
Aby uszczelka azbestowa była podawana dłużej, jest wstępnie pokryta kompozycją grafitową, wykonaną na bazie naturalnego lakieru.
Aby upewnić się, że uszczelka azbestowa nie „zjada” użytecznego obszaru wewnątrz rury i nie opiera się o krawędź zewnętrznych śrub, jej średnica zewnętrzna i wewnętrzna muszą być o 2-3 milimetry mniejsze niż zewnętrzna i wewnętrzna średnica zastosowanego kołnierza.
Dla poprawności połączenia kołnierzowego, głowice wszystkich śrub roboczych są umieszczone po jednej stronie, uważnie obserwując, czy końce śrub wystają z nakrętek do nie więcej niż połowy średnicy śruby.
Śruby i nakrętki przykręcają zwykły klucz lub klucz nastawny. Zdemontuj projekt za pomocą tych samych narzędzi, naprzemiennie poluzowując nakrętki i śruby. Jeśli jedna z części jest zardzewiała i nie można jej usunąć, zostaje wybita młotkiem.
Podczas wbijania zardzewiałych elementów łączących pod śrubę należy zastąpić solidną drewnianą okładzinę, aby nie naruszać integralności gwintu
Zdeformowany podczas pracy uszczelki jest wycinany dłutem i umieszczany na jego miejscu nową część. Podczas prac demontażowych zachowują się bardzo ostrożnie i ostrożnie, tak że część pozostawiona bez łączników nie spada na pracownika i nie szkodzi mu.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Podstawowe instrukcje dotyczące pracy z rurami stalowymi dla początkujących. Przydatne porady i wskazówki dotyczące instalacji.
Film pokazuje szczegółowo, jak spawać stalowe rury w różnych pozycjach. Tajemnice i zasady pracy dzielą profesjonalni spawacze.
Różne sposoby łączenia rur stalowych: ciekawe niuanse i zalecenia dla rzemieślników domowych.
Znając dokładnie asortyment rur stalowych na rynku, można łatwo wybrać warianty produktu, które idealnie nadają się do stworzenia niezbędnego systemu komunikacji.
Хотите рассказать о том, как выбирали трубы из стальных сплавов для сооружения коммуникаций в собственном доме/квартире? Czy informacje przydatne dla odwiedzających witrynę? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.