Χαλύβδινοι σωλήνες υψηλής πίεσης, οι τύποι και τα χαρακτηριστικά τους

Οι χαλύβδινοι σωλήνες χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες και εγκαταστάσεις παραγωγής. Παρά την πολύπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία παραγωγής, υπάρχει πάντα ζήτηση για χαλύβδινους σωλήνες υψηλής πίεσης.

Οι ακόλουθοι τύποι δεν είναι λιγότερο δημοφιλείς:

• χωρίς ραφή;
• λεβητοστάσια;
• ηλεκτρική συγκόλληση;
• προφίλ.

Όλοι οι προαναφερθέντες τύποι υπόκεινται σε αυξημένες απαιτήσεις, όπως ορίζεται στα GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Χωρίς πρόσθετη επεξεργασία, οι χαλύβδινοι σωλήνες υψηλής πίεσης δεν επιτρέπονται για πώληση ή παραγωγή. Για παράδειγμα, οποιοδήποτε μέταλλο πρέπει να φέρει αντιδιαβρωτική επίστρωση, η οποία θα επηρεάσει θετικά την ποιότητά του.

Ορισμένοι τύποι σωλήνων σε ρολό είναι επικαλυμμένοι με μονωτικά υλικά, πλαστικό ή βερνίκι, ενώ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί και ειδική βαφή.

Ο χάλυβας μπορεί να υποστεί επεξεργασία με διάφορους τρόπους, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν αναπτυχθεί αρκετές μέθοδοι για την παραγωγή σωλήνων. Ας απαριθμήσουμε τις κυριότερες.

1. Χυτό. Κατασκευάζεται με χύτευση χρησιμοποιώντας ειδικές μηχανές ή τόρνους.
2. Χωρίς ραφές. Κατασκευάζεται ή παράγεται με συμπίεση. Η διαδικασία περιλαμβάνει την έλαση ενός χαλύβδινου ακατέργαστου τεμαχίου.
3. Συγκολλημένο. Κατασκευασμένο από χαλύβδινο φύλλο, το οποίο, αφού διαμορφωθεί σε στρογγυλεμένο σχήμα, πρέπει να συγκολληθεί στην ένωση.

Οι συγκολλημένοι χαλύβδινοι σωλήνες μπορούν να παραχθούν χρησιμοποιώντας δύο τεχνολογίες:

• Ψυχρής μορφοποίησης.
• Ηλεκτρική συγκόλληση.

Οι χαλύβδινοι σωλήνες χωρίς ραφή κατασκευάζονται με την ακόλουθη μέθοδο: ψυχρή ή θερμή έλαση.

Για κάθε μία από αυτές, υπάρχουν 6 κλάσεις, οι οποίες ταξινομούνται περαιτέρω ως εξής:

• υλικά για την κατασκευή·
• ακεραιότητα του προϊόντος σε εγκάρσια όψη·
• τεχνικός σκοπός·
• μέθοδος κατασκευής·
• με σχήμα διατομής.

Περισσότερες λεπτομέρειες για κάθε τάξη

1η τάξηΓνωστά και ως αέριο ή πρότυπο, αυτά χρησιμοποιούνται για την παροχή αερίου, χύδην υλικών ή υγρών.

Η κατασκευή αγωγών, υπόγειων εγκαταστάσεων καλωδίων και συστημάτων άρδευσης είναι αδύνατη χωρίς αυτά τα προϊόντα. Είναι επίσης κατάλληλα για στήριξη και κάθε είδους περίφραξη.

2η τάξηΚατάλληλα για οποιονδήποτε κύριο αγωγό υψηλής και χαμηλής πίεσης. Μεταφέρουν αέρια και προϊόντα πετρελαίου υπό πίεση. Η δεύτερη κατηγορία είναι κατάλληλη για τη μεταφορά πετροχημικών, καυσίμων και υγρών.

3η τάξηΚατάλληλο για συστήματα υψηλής πίεσης ή ακραίες θερμοκρασίες. Χρησιμοποιείται επίσης στις βιομηχανίες τροφίμων και χημικών. Είναι επίσης κατάλληλο για λέβητες θέρμανσης και πυρηνικό εξοπλισμό.

4η τάξηΧρησιμοποιούνται κυρίως σε δραστηριότητες εξερεύνησης φυσικών πόρων ως σωλήνας γεώτρησης, βοηθητικός σωλήνας ή σωλήνας περιβλήματος.

5η τάξηΓνωστοί και ως δομικοί σωλήνες, χρησιμοποιούνται στην παραγωγή μεταφορικού και βοηθητικού εξοπλισμού. Χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή επίπλων για μικρές χαλύβδινες κατασκευές. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία γεωτρήσεων ως στηρίγματα ή ιστούς.

Βίντεο

6η τάξηΠαράγεται για τη βιομηχανία μηχανολογίας, όπου χρησιμοποιείται για την κατασκευή κυλίνδρων και εμβόλων για υδραυλικές συσκευές. Είναι επίσης κατάλληλο για ρουλεμάν, άξονες οχημάτων και άλλα εξαρτήματα αυτοκινήτων. Χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή διαφόρων δεξαμενών που λειτουργούν υπό σημαντική πίεση.

Ανάγνωση ένα άρθρο σχετικά με τα προϊόντα αγωγών νερού και φυσικού αερίου από χάλυβα.

Πώς κατασκευάζονται οι σωλήνες υψηλής πίεσης χωρίς ραφή από χάλυβα;

Τα κρατικά πρότυπα (GOST) ορίζουν συγκεκριμένες παραμέτρους με τις οποίες παράγεται ένας συγκεκριμένος τύπος υλικού. Οποιοδήποτε προϊόν χωρίς ραφή βασίζεται σε άνθρακα ή ανοξείδωτο χάλυβα.

Οι διάμετροι των σωλήνων καθορίζονται επίσης σύμφωνα με την GOST.

Ο σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς ραφή κατασκευάζεται σύμφωνα με συγκεκριμένες μεθόδους.

• Σφυρηλάτηση.
• Σχέδιο.
• Πιεστικός.
• Ενοίκιο.

Ανεξάρτητα από τη μέθοδο, οι σωλήνες χωρίς ραφή από χάλυβα είναι αξιόπιστοι και ανθεκτικοί. Αυτά τα χαρακτηριστικά τους καθιστούν πιο συχνά χρησιμοποιούμενους σε αγωγούς πεπιεσμένου αέρα ή υδραυλικά συστήματα (στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιούνται υδραυλικοί σωλήνες υψηλής πίεσης από χάλυβα).

Το όνομα μιλάει από μόνο του. Κάθε σωλήνας χωρίς ραφή χαρακτηρίζεται από την απουσία ραφών που συνδέουν την περιφέρεια. Εξαιτίας αυτού, η μέθοδος παραγωγής χωρίς ραφή είναι αρκετά περίπλοκη και απαιτεί αυξημένους πόρους. Αυτό αναπόφευκτα επηρεάζει την τιμή ή το κόστος σε σύγκριση με τα προϊόντα που κατασκευάζονται με άλλες τεχνολογίες.

Θερμής έλασης χωρίς ραφήΠαράγεται με τη χρήση μηχανής παραγωγής από χυτά, σφυρήλατα ή θερμής έλασης τεμάχια. Αυτά τα τεμάχια θερμαίνονται στους 1200°C. Το εύρος θερμοκρασίας ποικίλλει ανάλογα με την ποιότητα του χάλυβα.

Η παραπάνω περιγραφόμενη διαδικασία παράγει κυλινδρικούς σωλήνες χαμηλής ακρίβειας με παχιά τοιχώματα και κακή ποιότητα επιφάνειας. Κατά συνέπεια, αυτή η μέθοδος παραγωγής δεν είναι κατάλληλη για την παραγωγή σωλήνων μικρής διαμέτρου και λεπτών τοιχωμάτων.

Τα κύρια στάδια της παραγωγής περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Το τεμάχιο εργασίας αποστέλλεται σε κλίβανο, όπου ο χάλυβας θερμαίνεται ακριβώς πάνω από το κρίσιμο σημείο, το οποίο σηματοδοτεί την περίοδο ανακρυστάλλωσης.
• Το πυρακτωμένο ακατέργαστο τεμάχιο στη συνέχεια αποστέλλεται σε μια πρέσα διάτρησης. Εκεί, η ορθογώνια ράβδος διαμορφώνεται σε έναν κοίλο κύλινδρο. Στη μεταλλουργική ορολογία, αυτό ονομάζεται «κατασκευή μανικιού». Οπτικά, ο πυρακτωμένος χάλυβας είναι ήδη ένας σωλήνας, αλλά του λείπει η απαιτούμενη γεωμετρία και μέγεθος.
• Μετά την πρέσα διάτρησης, το εξάρτημα στέλνεται σε διάφορους κυλίνδρους. Αυτοί εκτελούν τη διαδικασία θερμής παραμόρφωσης. Στο θερμαινόμενο εξάρτημα δίνεται η επιθυμητή διάμετρος και πάχος τοιχώματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας έλασης, το τεμάχιο εργασίας τεντώνεται επίσης.
• Μετά την κύλιση, το τεμάχιο εργασίας πρέπει να ψυχθεί με νερό και επίσης να υποβληθεί σε βαθμονόμηση ελέγχου.
• Η διαδικασία ολοκληρώθηκε. Το μόνο που απομένει είναι να κόψετε το τελικό προϊόν σε κομμάτια και να το αποθηκεύσετε.

Βίντεο

1. GOST 8732-78
2. Η διάμετρος καθορίζεται: ελάχιστη 20 mm, μέγιστη 550 mm.
3. Πάχος τοιχώματος από 2,5 mm έως 75 mm.
4. Μήκος: ελάχιστο 4 μέτρα, μέγιστο 12,5 μέτρα. Ορισμένοι κατασκευαστές προσφέρουν προσαρμοσμένα μεγέθη με επιτρεπόμενα όρια.
5. Η επιτρεπόμενη ανοχή για την καμπυλότητα δεν υπερβαίνει τα 20 χιλιοστά ανά μέτρο και όχι περισσότερο από 2 έως 4 mm για τους τοίχους, ανάλογα με το μέγεθος.
6. Υπάρχει επίσης μια μέγιστη απόκλιση από την εξωτερική διάμετρο.

Απρόσκοπτη ψυχρή διαμόρφωσηΠαράγεται με έλξη. Η διαδικασία χρησιμοποιεί έναν σωλήνα θερμής έλασης, ο οποίος διέρχεται από μια μηχανή έλασης σωλήνων.

Οι θερμοκρασίες είναι αρκετά χαμηλές για τον χάλυβα, όχι πάνω από 450 βαθμούς Κελσίου. Η τεχνολογία ψυχρής διαμόρφωσης επιτρέπει την παραγωγή μικρών διαμέτρων με λεπτά τοιχώματα. Το πάχος μετριέται με ακρίβεια. Η τεχνολογία εγγυάται υψηλή ποιότητα επιφάνειας για το προϊόν.

Βίντεο

Η μέθοδος ψυχρής παραμόρφωσης είναι παρόμοια με τη θερμή παραμόρφωση, αλλά υπάρχουν δύο βασικά σημεία:

• Αφού περάσει από το φρεζαριστικό μηχάνημα, το χαλύβδινο "κέλυφος" πρέπει να ψυχθεί με νερό. Η επακόλουθη διαδικασία πραγματοποιείται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, όπου το τεμάχιο εργασίας είναι λιγότερο όλκιμο. Έτσι, το όνομα μιλάει από μόνο του. Ωστόσο, οι χαμηλότερες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παράγουν αρκετή θερμότητα.
• Πριν από την τελική βαθμονόμηση, η ψυχρή παραμόρφωση περιλαμβάνει προκαταρκτική ανόπτηση. Ουσιαστικά, το "μανίκι" επαναθερμαίνεται μέχρι να γίνει ανακρυστάλλωση και στη συνέχεια αφήνεται να κρυώσει. Γιατί είναι απαραίτητο αυτό; Προσδίδει πλαστικότητα και ανθεκτικότητα στο μέταλλο και επίσης ανακουφίζει από την εσωτερική τάση.

1. GOST 8734-75
2. Επιτρέπονται μικρές οβάλ ή διακυμάνσεις στο πάχος των τοιχωμάτων του σωλήνα.
3. Για τη μεταφορά καμπυλότητας διατομής του προϊόντος, το σφάλμα ανά μέτρο δεν υπερβαίνει τα 3 χιλιοστά για σωλήνες έλασης με λεπτά τοιχώματα. Για σωλήνες έλασης μεσαίου πάχους, το σφάλμα ανά μέτρο δεν υπερβαίνει τα 2 χιλιοστά.
4. Η τελική θερμική επεξεργασία δεν πραγματοποιείται κατόπιν ατομικής συμφωνίας με τον πελάτη. Η θερμική επεξεργασία είναι υποχρεωτική για το πρότυπο.

Πώς ταξινομούνται αυτά τα προϊόντα;

Στην πράξη, παρόμοιοι τύποι σωλήνων έλασης ταξινομούνται ανάλογα με τις μεθόδους παραγωγής και το πάχος τοιχώματος.

Βίντεο

Διακρίνονται οι ακόλουθες μέθοδοι:

• Ηλεκτρικά συγκολλημένη ευθεία ραφή.
• Ηλεκτρικά συγκολλημένο με σπειροειδή ραφή.
• Απρόσκοπτη θερμή παραμόρφωση.
• Χωρίς ραφές ψυχρής έλασης και θερμικά παραμορφωμένης.

Οι δύο τελευταίες μέθοδοι συνδυάζονται σε ένα κοινό πρότυπο.

Με πάχος τοιχώματος:

• Εξαιρετικά παχύ τοίχωμα.
• Χοντρότοιχο;
• Λεπτοτοιχώματα;
• Ιδιαίτερα λεπτότοιχα.

Όλες οι διαφορές οφείλονται στη διαφορά στις εξωτερικές διαμέτρους και στο πάχος των τοιχωμάτων.

Αντιδιαβρωτική επίστρωσηΕίναι είτε υποχρεωτικό είτε καθόλου. Επιπλέον, ο γαλβανισμός είναι διαθέσιμος μόνο για σωλήνες νερού και φυσικού αερίου και για σωλήνες ηλεκτροσυγκολλημένους με ευθεία ραφή. Ο γαλβανισμός επιτρέπεται σε οποιοδήποτε τύπο χάλυβα, που κατασκευάζεται με οποιαδήποτε μέθοδο παραγωγής.

Πού χρησιμοποιείται;

Οι σωλήνες υψηλής πίεσης από χάλυβα χωρίς ραφή διαθέτουν εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό και είναι στεγανοί. Οι σωλήνες χωρίς ραφή με παχύ τοίχωμα είναι αποδεκτοί για παραγωγή.

Αυτά τα προϊόντα είναι ιδανικά για υδραυλικά συστήματα. Για την ανύψωση μιας καρότσας φορτηγού, απαιτείται ένα έμβολο, με λάδι να αντλείται στο εσωτερικό του υπό ακραία πίεση. Ένα υλικό χωρίς ραφή είναι απαραίτητο για ένα τέτοιο έμβολο.

Βίντεο

Ενεργειακή βιομηχανίαΗ μεταφορά θερμότητας δεν περιορίζεται στη θέρμανση από τους λέβητες. Η θερμότητα μπορεί να παραδοθεί στον καταναλωτή μέσω ενός κύριου αγωγού θέρμανσης, όπως ακριβώς και το ζεστό νερό. Οι ψύκτρες στους λέβητες (οθόνες και διαφράγματα) απαιτούν ένα υλικό ικανό να αντέξει τον υπερθερμασμένο ατμό και τις φλόγες.

Η κρίσιμη αντίσταση στη ρήξη λόγω της εσωτερικής πίεσης εξαρτάται από το πάχος της ψύκτρας. Η διάρκεια ζωής είναι επίσης ένας παράγοντας. Χωρίς ένα υψηλής ποιότητας χωρίς ραφή στοιχείο, είναι αδύνατο να εγγυηθεί κανείς την παροχή θερμότητας καθ' όλη τη διάρκεια της σεζόν.

βιομηχανία πετρελαίουΤα σωληνωτά προϊόντα υψηλής πίεσης χρησιμοποιούνται για πηγάδια, σωλήνες περιβλήματος, άντληση φυσικών πόρων και μεταφορά αγωγών.

Ένα καλό προϊόν πρέπει να αντέχει σε πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης του εδάφους. Φυσικά, μόνο τα προϊόντα σωλήνων υψηλής ποιότητας μπορούν να προσφέρουν μεγάλη και απρόσκοπτη διάρκεια ζωής.

Μπορούν να αντέξουν πιέσεις δεκάδων και εκατοντάδων ατμοσφαιρών. Όσο βαθύτερα είναι τα πηγάδια, τόσο μεγαλύτερα είναι τα φορτία. Ο χάλυβας μπορεί να αντέξει πολύ υψηλές πιέσεις και αντιστέκεται στο πάχος του εδάφους.

Αυτοκινητοβιομηχανίες, αεροπορικές και ναυπηγικές βιομηχανίεςΣτους προαναφερθέντες τομείς, οι σωλήνες χωρίς ραφή με λεπτά τοιχώματα και ελάχιστο βάρος είναι σε ζήτηση.

ΑποτέλεσμαΘεωρούμε ότι αυτή είναι η εισαγωγή μας στους χαλύβδινους σωλήνες υψηλής πίεσης. Πιο λεπτομερείς (τεχνικές) πληροφορίες περιέχονται στα πρότυπα GOST.