I tubi in acciaio sono utilizzati in molti settori industriali e impianti di produzione. Nonostante il processo produttivo sia complesso e lungo, la domanda di tubi in acciaio ad alta pressione è sempre elevata.
Le seguenti tipologie non sono meno popolari:
- senza soluzione di continuità;
- centrali termiche;
- saldatura elettrica;
- profilo.
Tutte le tipologie sopra menzionate sono soggette a requisiti più stringenti, come specificato nelle norme GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.
Senza ulteriori trattamenti, i tubi in acciaio ad alta pressione non sono ammessi alla vendita o alla produzione. Ad esempio, qualsiasi metallo deve essere sottoposto a un rivestimento anticorrosione, che ne migliorerà la qualità.
Alcuni tipi di tubi laminati sono rivestiti con materiali isolanti, plastica o vernice, e possono essere utilizzate anche vernici speciali.
L'acciaio può essere lavorato in vari modi, il che significa che sono stati sviluppati diversi metodi per la produzione di tubi. Elenchiamo i principali.
- Fusione. Prodotto mediante fusione utilizzando macchine o torni speciali.
- Senza giunture. Prodotto o fabbricato mediante pressatura. Il processo prevede la laminazione di una lamiera d'acciaio.
- Saldato. Realizzato in lamiera d'acciaio che, dopo essere stata sagomata in una forma arrotondata, deve essere saldata nel punto di giunzione.
I tubi in acciaio saldato possono essere prodotti utilizzando due tecnologie:
- Formato a freddo.
- Saldatura elettrica.
I tubi in acciaio senza saldatura vengono prodotti utilizzando il seguente metodo: laminazione a freddo o a caldo.
Per ciascuna di esse, ci sono 6 classi, che sono ulteriormente classificate come:
- materiali per la produzione;
- integrità del prodotto in vista trasversale;
- scopo tecnico;
- metodo di produzione;
- in base alla forma della sezione trasversale.
Maggiori dettagli su ciascuna classe
prima elementareConosciute anche come autocisterne o autocisterne standard, vengono utilizzate per il trasporto di gas, materiali sfusi o liquidi.
La costruzione di condotte, installazioni di cavi sotterranei e sistemi di irrigazione è impossibile senza questi prodotti. Sono inoltre adatti per il supporto e per ogni tipo di recinzione.
seconda elementareAdatte a qualsiasi condotta principale ad alta e bassa pressione. Trasportano gas e prodotti petroliferi sotto pressione. La seconda classe è adatta al trasporto di prodotti petrolchimici, carburanti e liquidi.
terza elementareAdatto per sistemi ad alta pressione o temperature estreme. Trova impiego anche nell'industria alimentare e chimica. È inoltre idoneo per il riscaldamento di caldaie e apparecchiature nucleari.
quarta elementareVengono utilizzati principalmente nelle attività di esplorazione delle risorse naturali come tubi di perforazione, tubi ausiliari o tubi di rivestimento.
quinta elementareConosciuti anche come tubi strutturali, vengono utilizzati nella produzione di attrezzature di trasporto e ausiliarie. Sono impiegati anche nella produzione di mobili per piccole strutture in acciaio. Possono essere utilizzati nell'industria delle perforazioni come supporti o alberi.
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sesta elementareViene prodotto per l'industria meccanica, dove viene utilizzato per la fabbricazione di cilindri e pistoni per dispositivi idraulici. È inoltre adatto per cuscinetti, alberi di trasmissione e altri componenti automobilistici. Trova impiego anche nella costruzione di vari serbatoi che operano ad alta pressione.
Leggere articolo sui prodotti in acciaio per condotte idriche e del gas.
Come vengono realizzati i tubi in acciaio senza saldatura ad alta pressione?
Le norme statali (GOST) definiscono parametri specifici in base ai quali viene prodotto un particolare tipo di materiale. Qualsiasi prodotto senza saldatura è basato su acciaio al carbonio o acciaio inossidabile.
Anche i diametri dei tubi sono determinati secondo le norme GOST.
Il tubo in acciaio inossidabile senza saldatura è realizzato secondo metodi specifici.
- Forgiatura.
- Disegno.
- Pressatura.
- Affitto.
Indipendentemente dal metodo di fabbricazione, i tubi in acciaio senza saldatura sono affidabili e durevoli. Queste caratteristiche li rendono comunemente utilizzati nelle condotte per aria compressa o nei sistemi idraulici (in quest'ultimo caso, si utilizzano tubi idraulici in acciaio ad alta pressione).
Il nome parla da sé. Un tubo laminato senza saldatura è caratterizzato dall'assenza di giunture lungo la circonferenza. Per questo motivo, il metodo di produzione senza saldatura è piuttosto complesso e richiede maggiori risorse. Ciò inevitabilmente incide sul prezzo o sul costo rispetto ai prodotti realizzati con altre tecnologie.
Laminato a caldo senza saldatureViene prodotto utilizzando una macchina di produzione a partire da semilavorati fusi, forgiati o laminati a caldo. Questi semilavorati vengono riscaldati a 1200 °C. L'intervallo di temperatura varia a seconda del tipo di acciaio.
Il processo sopra descritto produce tubi laminati di bassa precisione con pareti spesse e scarsa qualità superficiale. Di conseguenza, questo metodo di produzione non è adatto alla produzione di tubi di piccolo diametro e a parete sottile.
Le fasi principali della produzione includono le seguenti.
- Il pezzo in lavorazione viene inviato a un forno, dove l'acciaio viene riscaldato appena al di sopra del punto critico, che segna l'inizio del periodo di ricristallizzazione.
- La barra grezza incandescente viene quindi inviata a una pressa per foratura. Lì, la barra rettangolare viene modellata in un cilindro cavo. In gergo metallurgico, questo processo è chiamato "realizzazione di un manicotto". Visivamente, l'acciaio incandescente è già un tubo, ma non possiede ancora la geometria e le dimensioni richieste.
- Dopo la punzonatura, il pezzo viene inviato a diversi rulli che eseguono il processo di deformazione a caldo. Il pezzo riscaldato acquisisce il diametro e lo spessore di parete desiderati. Durante il processo di laminazione, il pezzo viene anche allungato.
- Dopo la laminazione, il pezzo deve essere raffreddato con acqua e sottoposto a calibrazione di controllo.
- Il processo è completo. Non resta che tagliare il prodotto finito a pezzi e conservarlo.
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- GOST 8732-78
- Il diametro è specificato: minimo 20 mm, massimo 550 mm.
- Spessore della parete da 2,5 mm a 75 mm.
- Lunghezza: minimo 4 metri, massimo 12,5 metri. Alcuni produttori offrono misure personalizzate con margini di tolleranza.
- La tolleranza ammessa per la curvatura non supera i 20 millimetri per metro e non supera i 2-4 mm per le pareti, a seconda delle dimensioni.
- Esiste inoltre una deviazione massima dal diametro esterno.
formatura a freddo senza saldatureViene prodotto mediante trafilatura. Il processo utilizza un tubo laminato a caldo, che viene fatto passare attraverso una macchina per la laminazione dei tubi.
Le temperature per l'acciaio sono piuttosto basse, non superiori a 450 gradi Celsius. La tecnologia di formatura a freddo consente la produzione di diametri ridotti con pareti sottili. Lo spessore è misurato con precisione. Questa tecnologia garantisce un'elevata qualità superficiale del prodotto.
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Il metodo di deformazione a freddo è simile alla deformazione a caldo, ma presenta due punti chiave:
- Dopo essere passato attraverso il laminatoio, il "guscio" d'acciaio deve essere raffreddato in acqua. Il processo successivo viene eseguito a temperature più basse, dove il pezzo è meno duttile. Quindi, il nome parla da sé. Tuttavia, le basse temperature durante il processo generano una discreta quantità di calore.
- Prima della calibrazione finale, la deformazione a freddo prevede una ricottura preliminare. In sostanza, il "manicotto" viene riscaldato fino a quando non si verifica la ricristallizzazione e poi lasciato raffreddare. Perché è necessario? Conferisce plasticità e tenacità al metallo e allevia le tensioni interne.
- GOST 8734-75
- Sono ammesse lievi ovalizzazioni o variazioni nello spessore della parete del tubo.
- Per quanto riguarda la traslazione della curvatura della sezione del prodotto, l'errore per metro non supera i 3 millimetri per i tubi laminati a parete sottile. Per i tubi laminati a spessore medio, l'errore per metro non supera i 2 millimetri.
- Il trattamento termico finale non viene eseguito previo accordo individuale con il cliente. Il trattamento termico è obbligatorio per la conformità allo standard.
Come vengono classificati questi prodotti?
In pratica, i tubi laminati di tipologie simili vengono classificati in base ai metodi di produzione e allo spessore della parete.
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Si distinguono i seguenti metodi:
- Cucitura diritta elettrosaldata.
- Saldatura elettrica con giunzione a spirale.
- Deformato a caldo senza giunture.
- Lamiera senza saldature, laminata a freddo e deformata a caldo.
Gli ultimi due metodi sono combinati in uno standard comune.
In base allo spessore della parete:
- Pareti extra spesse;
- Dalle pareti spesse;
- A pareti sottili;
- In particolare, a pareti sottili.
Tutte le differenze sono dovute alla differenza di diametro esterno e di spessore delle pareti.
rivestimento anticorrosioneO è obbligatorio o non è richiesto affatto. Inoltre, la zincatura è consentita solo per tubi dell'acqua e del gas e per tubi elettrosaldati a giunzione diritta. La zincatura è permessa su qualsiasi tipo di acciaio, prodotto con qualsiasi metodo di fabbricazione.
Dove viene utilizzato?
I tubi in acciaio senza saldatura ad alta pressione vantano un'eccezionale resistenza alla trazione e sono a tenuta stagna. I tubi senza saldatura a parete spessa sono idonei per la produzione.
Questi prodotti sono ideali per i sistemi idraulici. Per sollevare il cassone di un camion, è necessario un pistone, al cui interno viene pompato olio ad altissima pressione. Per un pistone di questo tipo è essenziale un materiale senza saldature.
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industria metallurgicaIl trasferimento di calore non si limita al riscaldamento tramite caldaie. Il calore può essere fornito all'utente tramite una rete di distribuzione, proprio come l'acqua calda. I dissipatori di calore nelle caldaie (schermi e deflettori) richiedono un materiale in grado di resistere al vapore surriscaldato e alle fiamme.
La resistenza critica alla rottura dovuta alla pressione interna dipende dallo spessore del dissipatore di calore. Anche la durata di vita è un fattore determinante. Senza un elemento senza saldature di alta qualità, è impossibile garantire la fornitura di calore per tutta la stagione.
industria petroliferaI tubi ad alta pressione vengono utilizzati per pozzi, rivestimenti di condotte, pompaggio di risorse naturali e trasporto tramite oleodotti.
Un buon prodotto deve resistere a molti fattori, tra cui i movimenti del terreno. Naturalmente, solo i prodotti per tubazioni di alta qualità possono garantire una lunga durata e un funzionamento senza problemi.
Possono sopportare pressioni di decine e centinaia di atmosfere. Più profondi sono i pozzi, maggiori sono i carichi. L'acciaio può sopportare pressioni molto elevate e resistere allo spessore del terreno.
industrie automobilistiche, aeronautiche e cantieristicheNei settori menzionati, sono richiesti tubi senza saldatura a parete sottile e di peso minimo.
RisultatoConsideriamo questa la nostra introduzione alle tubazioni in acciaio ad alta pressione. Informazioni più dettagliate (tecniche) sono contenute nelle norme GOST.
