Vysokotlaké ocelové trubky, jejich typy a vlastnosti

Ocelové trubky se používají v mnoha průmyslových odvětvích a výrobních zařízeních. Navzdory složitému a zdlouhavému výrobnímu procesu je po vysokotlakých ocelových trubkách vždy poptávka.

Neméně populární jsou následující typy:

• bezešvé;
• kotelny;
• elektrické svařování;
• profil.

Všechny výše uvedené typy podléhají zvýšeným požadavkům, jak je uvedeno v GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Bez dodatečného zpracování nejsou vysokotlaké ocelové trubky povoleny k prodeji ani výrobě. Například jakýkoli kov musí být opatřen antikorozním nátěrem, což pozitivně ovlivní jeho kvalitu.

Některé typy válcovaných trubek jsou potaženy izolačními materiály, plastem nebo lakem a lze použít i speciální barvu.

Ocel lze zpracovávat různými způsoby, což znamená, že pro výrobu trubek bylo vyvinuto několik metod. Uveďme si ty hlavní.

1. Odlitek. Vyrábí se odléváním pomocí speciálních strojů nebo soustruhů.
2. Bezešvé. Vyrobeno nebo vyrobeno lisováním. Proces zahrnuje válcování ocelového polotovaru.
3. Svařované. Vyrobeno z ocelového plechu, který po vytvarování do zaobleného tvaru musí být svařen ve spoji.

Svařované ocelové trubky lze vyrábět dvěma technologiemi:

• Tvářeno za studena.
• Elektrické svařování.

Bezešvé ocelové trubky se vyrábějí následující metodou: válcování za studena nebo za tepla.

Pro každou z nich existuje 6 tříd, které jsou dále klasifikovány podle:

• materiály pro výrobu;
• celistvost produktu v příčném pohledu;
• technický účel;
• výrobní metoda;
• tvarem průřezu.

Více podrobností o každé třídě

1. třídaTaké známé jako plynové nebo standardní, tyto se používají k dodávání plynu, sypkých materiálů nebo kapalin.

Výstavba potrubí, podzemních kabelových instalací a zavlažovacích systémů je bez těchto produktů nemožná. Jsou také vhodné pro podpěry a všechny druhy plotů.

2. třídaVhodné pro jakékoli vysokotlaké i nízkotlaké hlavní potrubí. Přepravují plyny a ropné produkty pod tlakem. Druhá třída je vhodná pro přepravu petrochemikálií, paliv a kapalin.

3. třídaVhodné pro vysokotlaké systémy nebo extrémní teploty. Používá se také v potravinářském a chemickém průmyslu. Je vhodné i pro vytápění kotlů a jaderných zařízení.

4. třídaPoužívají se hlavně při průzkumu přírodních zdrojů jako vrtné trubky, pomocné trubky nebo pažnicové trubky.

5. třídaTaké známé jako konstrukční trubky, používají se při výrobě dopravních a pomocných zařízení. Používají se také při výrobě nábytku pro malé ocelové konstrukce. Mohou být použity ve vrtném průmyslu jako podpěry nebo stožáry.

Video

6. třídaVyrábí se pro strojírenský průmysl, kde se používá k výrobě válců a pístů pro hydraulická zařízení. Je vhodný také pro ložiska, hřídele vozidel a další automobilové součástky. Používá se také při konstrukci různých nádrží, které pracují pod značným tlakem.

Číst článek o ocelových vodovodních a plynových potrubích.

Jak se vyrábějí bezešvé vysokotlaké ocelové trubky?

Státní normy (GOST) definují specifické parametry, podle kterých se vyrábí určitý typ materiálu. Jakýkoli bezešvý výrobek je založen na uhlíkové nebo nerezové oceli.

Průměry trubek se také určují podle GOST.

Bezešvé trubky z nerezové oceli jsou vyrobeny podle specifických metod.

• Kování.
• Výkres.
• Lisování.
• Nájemné.

Bez ohledu na použitou metodu jsou bezešvé ocelové trubky spolehlivé a odolné. Díky těmto vlastnostem se nejčastěji používají v potrubích stlačeného vzduchu nebo hydraulických systémech (v druhém případě se používají vysokotlaké ocelové hydraulické trubky).

Název mluví sám za sebe. Jakákoli bezešvá válcovaná trubka se vyznačuje absencí švů spojujících obvod. Z tohoto důvodu je bezešvá výrobní metoda poměrně složitá a vyžaduje více zdrojů. To nevyhnutelně ovlivňuje cenu nebo náklady ve srovnání s výrobky vyrobenými jinými technologiemi.

Bezešvé válcované za teplaVyrábí se pomocí výrobního stroje z litých, kovaných nebo za tepla válcovaných polotovarů. Tyto polotovary se zahřívají na 1200 °C. Teplotní rozsah se liší v závislosti na jakosti oceli.

Výše popsaný proces produkuje válcované trubky s nízkou přesností, tlustými stěnami a špatnou kvalitou povrchu. V důsledku toho není tato výrobní metoda vhodná pro výrobu tenkostěnných trubek malého průměru.

Mezi hlavní fáze výroby patří následující.

• Obrobek se posílá do pece, kde se ocel zahřívá těsně nad kritický bod, který označuje období rekrystalizace.
• Rozžhavený polotovar se poté posílá do děrovacího lisu. Tam se obdélníková tyč vytvaruje do dutého válce. V metalurgické terminologii se tomu říká „výroba pouzdra“. Vizuálně je rozžhavená ocel již trubkou, ale postrádá požadovanou geometrii a velikost.
• Po válcování v děrovacím lisu je díl odeslán k několika válcům. Ty provádějí proces tepelné deformace. Zahřátý díl získá požadovaný průměr a tloušťku stěny. Během válcování se obrobek také natahuje.
• Po válcování musí být obrobek ochlazen vodou a také podroben kontrolní kalibraci.
• Proces je dokončen. Zbývá už jen nakrájet hotový produkt na kousky a uskladnit ho.

Video

1. GOST 8732-78
2. Průměr je stanoven: minimálně 20 mm, maximálně 550 mm.
3. Tloušťka stěny od 2,5 mm do 75 mm.
4. Délka: minimálně 4 metry, maximální 12,5 metru. Někteří výrobci nabízejí zakázkové rozměry s tolerancemi.
5. Přípustná tolerance zakřivení není větší než 20 milimetrů na metr a u stěn ne více než 2 až 4 mm, v závislosti na velikosti.
6. Existuje také maximální odchylka od vnějšího průměru.

Bezešvé tvářené za studenaVyrábí se tažením. Tento proces využívá trubku válcovanou za tepla, která prochází válcovacím strojem na trubky.

Teploty jsou pro ocel poměrně nízké, ne více než 450 stupňů Celsia. Technologie tváření za studena umožňuje výrobu malých průměrů s tenkými stěnami. Tloušťka je přesně měřena. Tato technologie zaručuje vysokou kvalitu povrchu výrobku.

Video

Metoda deformace za studena je podobná deformaci za tepla, ale má dva klíčové body:

• Po průchodu děrovací stolicí musí být ocelová „skořepina“ ochlazena ve vodě. Následný proces probíhá při nižších teplotách, kdy je obrobek méně tvárný. Název tedy mluví sám za sebe. Nižší teploty však během procesu generují značné množství tepla.
• Před finální kalibrací zahrnuje deformace za studena předběžné žíhání. V podstatě se „objímka“ znovu zahřeje, dokud nedojde k rekrystalizaci, a poté se nechá vychladnout. Proč je to nutné? Dodává kovu plasticitu a houževnatost a také uvolňuje vnitřní pnutí.

1. GOST 8734-75
2. Drobná ovalita nebo odchylky v tloušťce stěny trubky jsou povoleny.
3. Pro posun zakřivení průřezu výrobku nepřesahuje chyba na metr 3 milimetry u tenkostěnných válcovaných trubek. U válcovaných trubek střední tloušťky nepřesahuje chyba na metr 2 milimetry.
4. Konečné tepelné zpracování se neprovádí po individuální dohodě se zákazníkem. Tepelné zpracování je pro danou normu povinné.

Jak jsou tyto produkty klasifikovány?

V praxi se podobné typy válcovaných trubek klasifikují podle výrobních metod a tloušťky stěny.

Video

Rozlišují se následující metody:

• Elektricky svařovaný rovný šev.
• Elektricky svařované spirálovým švem.
• Bezešvé, tepelně deformované.
• Bezešvé válcované za studena a tepelně deformované.

Poslední dvě metody jsou sloučeny do společného standardu.

Podle tloušťky stěny:

• Extra silnostěnné;
• Tlustěnné;
• Tenkostěnné;
• Obzvláště tenkostěnné.

Všechny rozdíly jsou způsobeny rozdílem ve vnějších průměrech a tloušťkách stěn.

Antikorozní nátěrJe to buď povinné, nebo vůbec nevyžadované. Navíc je zinkování dostupné pouze pro vodovodní a plynové potrubí a pro rovnoběžné elektricky svařované potrubí. Zinkování je povoleno u jakéhokoli typu oceli vyrobeného jakoukoli výrobní metodou.

Kde se používá?

Bezešvé vysokotlaké ocelové trubky se vyznačují výjimečnou pevností v tahu a netěsností. Pro výrobu jsou přijatelné i silnostěnné bezešvé trubky.

Tyto produkty jsou ideální pro hydraulické systémy. Pro zvedání korby nákladního vozidla je potřeba píst, do kterého je pod extrémním tlakem vháněn olej. Pro takový píst je nezbytný bezešvý materiál.

Video

Energetický průmyslPřenos tepla se neomezuje pouze na vytápění z kotlů. Teplo může být ke spotřebiteli dodáváno topným potrubím, stejně jako horká voda. Chladiče v kotlích (clony a přepážky) vyžadují materiál schopný odolat přehřáté páře a plamenům.

Kritická odolnost proti protržení v důsledku vnitřního tlaku závisí na tloušťce chladiče. Důležitým faktorem je také životnost. Bez vysoce kvalitního bezešvého prvku není možné zaručit dodávku tepla po celou sezónu.

Ropný průmyslVysokotlaké trubkové zboží se používá pro vrty, pažnice, čerpání přírodních zdrojů a potrubní dopravu.

Dobrý výrobek musí odolávat mnoha faktorům, včetně pohybu podloží. Samozřejmě, pouze vysoce kvalitní potrubní výrobky mohou zajistit dlouhou a bezproblémovou životnost.

Odolávají tlaku desítek a stovek atmosfér. Čím hlubší vrty, tím větší je zatížení. Ocel odolá velmi vysokým tlakům a odolává tloušťce zeminy.

Automobilový, letecký a lodní průmyslV uvedených odvětvích jsou žádané tenkostěnné bezešvé trubky s minimální hmotností.

VýsledekToto považujeme za náš úvod do světa vysokotlakých ocelových trubek. Podrobnější (technické) informace jsou obsaženy v normách GOST.