Rury stalowe wysokociśnieniowe, ich rodzaje i właściwości

Rury stalowe są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu i zakładach produkcyjnych. Pomimo złożonego i długotrwałego procesu produkcyjnego, istnieje zawsze zapotrzebowanie na rury stalowe wysokociśnieniowe.

Nie mniejszą popularnością cieszą się następujące typy:

• bezszwowy;
• kotłownie;
• spawanie elektryczne;
• profil.

Wszystkie wyżej wymienione typy podlegają zwiększonym wymaganiom określonym w normach GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Bez dodatkowej obróbki, rury stalowe wysokociśnieniowe nie są dopuszczone do sprzedaży ani produkcji. Przykładowo, każdy metal musi zostać zabezpieczony powłoką antykorozyjną, co pozytywnie wpłynie na jego jakość.

Niektóre rodzaje rur walcowanych pokrywa się materiałami izolacyjnymi, tworzywem sztucznym lub lakierem, można także stosować specjalne farby.

Stal można przetwarzać na wiele sposobów, co oznacza, że ​​opracowano kilka metod produkcji rur. Wymieńmy najważniejsze z nich.

1. Odlew. Wytwarzany metodą odlewania przy użyciu specjalnych maszyn lub tokarek.
2. Bezszwowe. Wytwarzane lub produkowane metodą prasowania. Proces polega na walcowaniu stalowego wykroju.
3. Spawane. Wykonane z blachy stalowej, która po nadaniu jej kształtu okrągłego, musi zostać zespawana w miejscu łączenia.

Rury stalowe spawane mogą być produkowane przy zastosowaniu dwóch technologii:

• Formowane na zimno.
• Spawanie elektryczne.

Rury stalowe bez szwu produkowane są następującą metodą: walcowanie na zimno lub na gorąco.

Dla każdej z nich wyróżnia się 6 klas, które są dodatkowo klasyfikowane według:

• materiały do ​​produkcji;
• integralność produktu w widoku poprzecznym;
• cel techniczny;
• metoda produkcji;
• według kształtu przekroju poprzecznego.

Więcej szczegółów o każdej klasie

1 klasaZnane również jako gazowe lub standardowe, służą do dostarczania gazu, materiałów sypkich lub cieczy.

Budowa rurociągów, podziemnych instalacji kablowych i systemów nawadniających jest niemożliwa bez tych produktów. Nadają się one również do podpór i wszelkiego rodzaju ogrodzeń.

2 klasaNadają się do każdego rurociągu głównego wysokiego i niskiego ciśnienia. Transportują gazy i produkty ropopochodne pod ciśnieniem. Druga klasa nadaje się do transportu produktów petrochemicznych, paliw i cieczy.

3 klasaNadaje się do układów wysokociśnieniowych i ekstremalnych temperatur. Jest również stosowany w przemyśle spożywczym i chemicznym. Nadaje się również do kotłów grzewczych i urządzeń jądrowych.

4 klasaStosuje się je głównie w pracach związanych z poszukiwaniem złóż naturalnych, jako rury wiertnicze, rury pomocnicze lub rury okładzinowe.

5 klasaZnane również jako rury konstrukcyjne, znajdują zastosowanie w produkcji sprzętu transportowego i pomocniczego. Znajdują również zastosowanie w produkcji mebli do małych konstrukcji stalowych. Mogą być również wykorzystywane w przemyśle wiertniczym jako podpory lub maszty.

Wideo

6 klasaJest produkowany na potrzeby przemysłu maszynowego, gdzie służy do produkcji cylindrów i tłoków do urządzeń hydraulicznych. Nadaje się również do łożysk, wałów pojazdów i innych podzespołów samochodowych. Znajduje również zastosowanie w budowie różnego rodzaju zbiorników pracujących pod wysokim ciśnieniem.

Czytać artykuł o stalowych produktach do rurociągów wodnych i gazowych.

Jak powstają bezszwowe rury stalowe wysokociśnieniowe?

Normy państwowe (GOST) określają szczegółowe parametry, według których wytwarzany jest dany rodzaj materiału. Każdy produkt bezszwowo-stalowy jest wykonany ze stali węglowej lub nierdzewnej.

Średnice rur określa się również zgodnie z normą GOST.

Wykonano bezszwową rurę ze stali nierdzewnej według określonych metod.

• Kucie.
• Rysunek.
• Pilny.
• Wynajem.

Niezależnie od metody, rury stalowe bez szwu są niezawodne i trwałe. Te cechy sprawiają, że najczęściej stosuje się je w rurociągach sprężonego powietrza lub układach hydraulicznych (w tym drugim przypadku stosuje się wysokociśnieniowe rury stalowe).

Nazwa mówi sama za siebie. Każda rura walcowana bez szwu charakteryzuje się brakiem szwów na obwodzie. Z tego powodu metoda produkcji rur bez szwu jest dość skomplikowana i wymaga większych zasobów. Ma to nieuchronny wpływ na cenę lub koszt w porównaniu z produktami wytwarzanymi w innych technologiach.

Walcowane na gorąco bezszwoweJest on wytwarzany na maszynie produkcyjnej z odlewanych, kutych lub walcowanych na gorąco półfabrykatów. Półfabrykaty te są podgrzewane do temperatury 1200°C. Zakres temperatur różni się w zależności od gatunku stali.

Opisany powyżej proces prowadzi do powstania rur walcowanych o niskiej precyzji, grubych ściankach i niskiej jakości powierzchni. W związku z tym ta metoda produkcji nie nadaje się do produkcji rur o małej średnicy i cienkich ściankach.

Główne etapy produkcji obejmują:

• Obrabiany przedmiot trafia do pieca, w którym stal jest nagrzewana do temperatury tuż powyżej punktu krytycznego, oznaczającego okres rekrystalizacji.
• Rozgrzany do czerwoności wykrój trafia następnie do prasy przebijającej. Tam prostokątny pręt jest formowany w pusty cylinder. W żargonie metalurgicznym nazywa się to „wytwarzaniem tulei”. Wizualnie rozgrzany do czerwoności stal jest już rurą, ale brakuje jej wymaganej geometrii i rozmiaru.
• Po przejściu przez prasę, element trafia na kilka walców. Przeprowadzają one proces odkształcania na gorąco. Rozgrzany element otrzymuje pożądaną średnicę i grubość ścianki. Podczas walcowania, element jest również rozciągany.
• Po walcowaniu przedmiot obrabiany musi zostać schłodzony wodą i poddany kalibracji kontrolnej.
• Proces zakończony. Pozostaje tylko pociąć gotowy produkt na kawałki i przechowywać go.

Wideo

1. GOST 8732-78
2. Średnica jest określona: minimalnie 20 mm, maksymalnie 550 mm.
3. Grubość ścianki od 2,5 mm do 75 mm.
4. Długość: minimum 4 metry, maksimum 12,5 metra. Niektórzy producenci oferują niestandardowe rozmiary z pewnymi dodatkami.
5. Dopuszczalna tolerancja krzywizny wynosi nie więcej niż 20 milimetrów na metr, a dla ścian nie więcej niż 2 do 4 mm, w zależności od ich rozmiaru.
6. Istnieje również maksymalne odchylenie od średnicy zewnętrznej.

Bezszwowe, formowane na zimnoJest on wytwarzany metodą ciągnienia. W procesie tym wykorzystuje się rurę walcowaną na gorąco, która jest przepuszczana przez walcarkę do rur.

Temperatury dla stali są dość niskie i nie przekraczają 450 stopni Celsjusza. Technologia formowania na zimno pozwala na produkcję małych średnic i cienkich ścianek. Grubość jest precyzyjnie mierzona. Technologia gwarantuje wysoką jakość powierzchni produktu.

Wideo

Metoda odkształcania na zimno jest podobna do metody odkształcania na gorąco, istnieją jednak dwa kluczowe punkty:

• Po przejściu przez walcarkę przebijającą, stalowa „skorupa” musi zostać schłodzona w wodzie. Dalszy proces odbywa się w niższych temperaturach, gdzie obrabiany przedmiot jest mniej ciągliwy. Nazwa mówi sama za siebie. Jednak niższe temperatury podczas procesu generują sporą ilość ciepła.
• Przed ostateczną kalibracją, odkształcanie na zimno obejmuje wstępne wyżarzanie. Zasadniczo „tuleja” jest ponownie podgrzewana do momentu rekrystalizacji, a następnie pozostawiana do ostygnięcia. Dlaczego jest to konieczne? Nadaje to metalowi plastyczność i wytrzymałość, a także łagodzi naprężenia wewnętrzne.

1. GOST 8734-75
2. Dopuszcza się niewielką owalność lub różnice w grubości ścianki rury.
3. W przypadku przesunięcia krzywizny przekroju produktu, błąd na metr nie przekracza 3 milimetrów dla rur walcowanych cienkościennych. W przypadku rur walcowanych o średniej grubości, błąd na metr nie przekracza 2 milimetrów.
4. Ostateczna obróbka cieplna nie jest wykonywana na podstawie indywidualnych ustaleń z klientem. Obróbka cieplna jest obowiązkowa dla danej normy.

Jak klasyfikowane są te produkty?

W praktyce podobne rodzaje rur walcowanych klasyfikuje się według metody produkcji i grubości ścianek.

Wideo

Wyróżnia się następujące metody:

• Spawanie elektryczne szwem prostym.
• Spawane elektrycznie szwem spiralnym.
• Bezszwowe, odkształcane na gorąco.
• Bezszwowe, walcowane na zimno i odkształcane na gorąco.

Dwie ostatnie metody połączono w jeden wspólny standard.

Według grubości ścianki:

• Bardzo grube ścianki;
• Grubościenny;
• Cienkościenne;
• Szczególnie cienkościenne.

Wszystkie różnice wynikają z różnic w średnicach zewnętrznych i grubościach ścianek.

Powłoka antykorozyjnaCynkowanie jest obowiązkowe lub nie jest wymagane w ogóle. Co więcej, cynkowanie jest dostępne wyłącznie dla rur wodociągowych i gazowych oraz rur spawanych elektrycznie z prostym szwem. Cynkowanie jest dozwolone dla każdego rodzaju stali, wyprodukowanej dowolną metodą.

Gdzie się go stosuje?

Rury stalowe bez szwu wysokociśnieniowe charakteryzują się wyjątkową wytrzymałością na rozciąganie i są szczelne. Do produkcji dopuszczalne są rury bez szwu o grubych ściankach.

Te produkty idealnie nadają się do układów hydraulicznych. Do podniesienia skrzyni ładunkowej ciężarówki potrzebny jest tłok, do którego pod wysokim ciśnieniem pompowany jest olej. Do wykonania takiego tłoka niezbędny jest materiał bezszwowo-szwowy.

Wideo

Przemysł energetycznyPrzenoszenie ciepła nie ogranicza się do ogrzewania z kotłów. Ciepło może być dostarczane do odbiorcy za pośrednictwem sieci ciepłowniczej, podobnie jak gorąca woda. Radiatory w kotłach (ekrany i przegrody) wymagają materiału odpornego na działanie przegrzanej pary i płomieni.

Krytyczna odporność na pękanie pod wpływem ciśnienia wewnętrznego zależy od grubości radiatora. Istotnym czynnikiem jest również jego żywotność. Bez wysokiej jakości elementu bezszwowego nie można zagwarantować dopływu ciepła przez cały sezon.

Przemysł naftowyWysokociśnieniowe rury rurowe są stosowane w studniach, rurach okładzinowych, do pompowania zasobów naturalnych i transportu rurociągami.

Dobry produkt musi być odporny na wiele czynników, w tym ruchy gruntu. Oczywiście tylko wysokiej jakości produkty rurowe mogą zapewnić długą i bezawaryjną eksploatację.

Wytrzymują ciśnienie rzędu dziesiątek, a nawet setek atmosfer. Im głębsze odwierty, tym większe obciążenia. Stal wytrzymuje bardzo wysokie ciśnienia i jest odporna na grubość gruntu.

Przemysł motoryzacyjny, lotniczy i stoczniowyW wymienionych sektorach popyt jest największy na rury bezszwowe o cienkich ściankach i minimalnej wadze.

WynikUważamy, że jest to nasze wprowadzenie do rur stalowych wysokociśnieniowych. Bardziej szczegółowe informacje (techniczne) znajdują się w normach GOST.