Vysokotlakové oceľové rúry, ich typy a vlastnosti

Oceľové rúry sa používajú v mnohých priemyselných odvetviach a výrobných zariadeniach. Napriek zložitému a zdĺhavému výrobnému procesu je po vysokotlakových oceľových rúrach vždy dopyt.

Nasledujúce typy nie sú o nič menej populárne:

• bezšvíkové;
• kotolne;
• elektrické zváranie;
• profil.

Všetky vyššie uvedené typy podliehajú zvýšeným požiadavkám, ako je uvedené v GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Bez dodatočného spracovania nie sú vysokotlakové oceľové rúry povolené na predaj ani výrobu. Napríklad akýkoľvek kov musí byť ošetrený antikoróznym náterom, čo pozitívne ovplyvní jeho kvalitu.

Niektoré typy valcovaných rúr sú potiahnuté izolačnými materiálmi, plastom alebo lakom a možno použiť aj špeciálnu farbu.

Oceľ sa dá spracovať rôznymi spôsobmi, čo znamená, že na výrobu rúr bolo vyvinutých niekoľko metód. Vymenujme si tie hlavné.

1. Odliatok. Vyrobené odlievaním pomocou špeciálnych strojov alebo sústruhov.
2. Bezšvíkové. Vyrobené alebo vyrobené lisovaním. Proces zahŕňa valcovanie oceľového polotovaru.
3. Zvárané. Vyrobené z oceľového plechu, ktorý po vytvarovaní do zaobleného tvaru musí byť zvarený v mieste spoja.

Zvárané oceľové rúry sa môžu vyrábať dvoma technológiami:

• Tvárnené za studena.
• Elektrické zváranie.

Bezšvíkové oceľové rúry sa vyrábajú nasledujúcim spôsobom: valcovanie za studena alebo za tepla.

Pre každú z nich existuje 6 tried, ktoré sú ďalej klasifikované podľa:

• materiály na výrobu;
• celistvosť výrobku v priečnom pohľade;
• technický účel;
• spôsob výroby;
• tvarom prierezu.

Viac podrobností o každej triede

1. ročníkTiež známe ako plynové alebo štandardné, používajú sa na prepravu plynu, sypkých materiálov alebo kvapalín.

Výstavba potrubí, podzemných káblových inštalácií a zavlažovacích systémov je bez týchto produktov nemožná. Sú vhodné aj na podopretie a všetky druhy oplotenia.

2. ročníkVhodné pre akékoľvek vysokotlakové a nízkotlakové hlavné potrubia. Prepravujú plyny a ropné produkty pod tlakom. Druhá trieda je vhodná na prepravu petrochemikálií, palív a kvapalín.

3. ročníkVhodné pre vysokotlakové systémy alebo extrémne teploty. Používa sa aj v potravinárskom a chemickom priemysle. Je vhodné aj pre vykurovacie kotly a jadrové zariadenia.

4. ročníkPoužívajú sa hlavne pri prieskume prírodných zdrojov ako vrtné potrubie, pomocné potrubie alebo pažnicové potrubie.

5. ročníkTiež známe ako konštrukčné rúry, používajú sa pri výrobe dopravných a pomocných zariadení. Používajú sa aj pri výrobe nábytku pre malé oceľové konštrukcie. Môžu sa použiť vo vŕtacom priemysle ako podpery alebo stožiare.

Video

6. ročníkVyrába sa pre strojársky priemysel, kde sa používa na výrobu valcov a piestov pre hydraulické zariadenia. Je vhodný aj na ložiská, hriadele vozidiel a iné automobilové komponenty. Používa sa aj pri konštrukcii rôznych zásobníkov, ktoré pracujú pod značným tlakom.

Čítať článok o oceľových vodovodných a plynových potrubných produktoch.

Ako sa vyrábajú bezšvíkové oceľové rúry pre vysoký tlak?

Štátne normy (GOST) definujú špecifické parametre, podľa ktorých sa vyrába konkrétny typ materiálu. Akýkoľvek bezšvíkový výrobok je na báze uhlíkovej alebo nehrdzavejúcej ocele.

Priemery potrubí sa tiež určujú podľa GOST.

Bezšvíkové rúry z nehrdzavejúcej ocele sú vyrobené podľa špecifických metód.

• Kovanie.
• Kreslenie.
• Stlačenie.
• Prenájom.

Bez ohľadu na použitú metódu sú bezšvíkové oceľové rúry spoľahlivé a odolné. Vďaka týmto vlastnostiam sa najčastejšie používajú v potrubiach stlačeného vzduchu alebo hydraulických systémoch (v druhom prípade sa používajú vysokotlakové oceľové hydraulické rúry).

Názov hovorí sám za seba. Akákoľvek bezšvíková valcovaná rúra sa vyznačuje absenciou akýchkoľvek švov spájajúcich obvod. Z tohto dôvodu je bezšvíková výrobná metóda pomerne zložitá a vyžaduje si viac zdrojov. To nevyhnutne ovplyvňuje cenu alebo náklady v porovnaní s výrobkami vyrobenými pomocou iných technológií.

Bezšvíkové valcované za teplaVyrába sa pomocou výrobného stroja z odlievaných, kovaných alebo za tepla valcovaných polotovarov. Tieto polotovary sa zahrievajú na 1200 °C. Teplotný rozsah sa líši v závislosti od triedy ocele.

Vyššie opísaný proces vyrába valcované rúry s nízkou presnosťou, hrubými stenami a zlou kvalitou povrchu. V dôsledku toho nie je táto výrobná metóda vhodná na výrobu tenkostenných rúr s malým priemerom.

Medzi hlavné fázy výroby patria nasledujúce.

• Obrobok sa posiela do pece, kde sa oceľ zahrieva tesne nad kritický bod, ktorý označuje obdobie rekryštalizácie.
• Rozžeravený polotovar sa potom posiela do dierovacieho lisu. Tam sa obdĺžniková tyč vytvaruje do dutého valca. V metalurgickej terminológii sa to nazýva „výroba objímky“. Vizuálne je rozžeravená oceľ už rúrou, ale chýba jej požadovaná geometria a veľkosť.
• Po prepichovaní v lise sa diel posiela na niekoľko valcov. Tie vykonávajú proces tepelnej deformácie. Zahriaty diel získa požadovaný priemer a hrúbku steny. Počas valcovania sa obrobok aj naťahuje.
• Po valcovaní musí byť obrobok ochladený vodou a tiež podrobený kontrolnej kalibrácii.
• Proces je dokončený. Zostáva už len nakrájať hotový výrobok na kúsky a uskladniť ho.

Video

1. GOST 8732-78
2. Priemer je stanovený: minimálne 20 mm, maximálne 550 mm.
3. Hrúbka steny od 2,5 mm do 75 mm.
4. Dĺžka: minimálne 4 metre, maximálne 12,5 metra. Niektorí výrobcovia ponúkajú rozmery na mieru s toleranciami.
5. Prípustná tolerancia zakrivenia nie je väčšia ako 20 milimetrov na meter a nie viac ako 2 až 4 mm pre steny, v závislosti od veľkosti.
6. Existuje tiež maximálna odchýlka od vonkajšieho priemeru.

Bezšvíkové tvarované za studenaVyrába sa ťahaním. Pri tomto procese sa používa rúra valcovaná za tepla, ktorá prechádza cez valcovaciu linku na rúry.

Teploty sú pre oceľ pomerne nízke, nie viac ako 450 stupňov Celzia. Technológia tvárnenia za studena umožňuje výrobu malých priemerov s tenkými stenami. Hrúbka sa presne meria. Táto technológia zaručuje vysokú kvalitu povrchu výrobku.

Video

Metóda deformácie za studena je podobná deformácii za tepla, ale existujú dva kľúčové body:

• Po prechode dierovacou mlynčekom sa oceľová „škrupina“ musí ochladiť vo vode. Následný proces sa vykonáva pri nižších teplotách, kde je obrobok menej tvárny. Názov teda hovorí sám za seba. Nižšie teploty však počas procesu generujú značné množstvo tepla.
• Pred konečnou kalibráciou zahŕňa deformácia za studena predbežné žíhanie. V podstate sa „puzdro“ znovu zahreje, kým nedôjde k rekryštalizácii, a potom sa nechá vychladnúť. Prečo je to potrebné? Dodáva kovu plasticitu a húževnatosť a tiež zmierňuje vnútorné napätie.

1. GOST 8734-75
2. Je povolená menšia ovalita alebo odchýlky v hrúbke steny potrubia.
3. Pri posunutí zakrivenia prierezu výrobku nepresahuje chyba na meter 3 milimetre pri tenkostenných valcovaných rúrach. Pri valcovaných rúrach strednej hrúbky nepresahuje chyba na meter 2 milimetre.
4. Konečné tepelné spracovanie sa nevykonáva po individuálnej dohode so zákazníkom. Tepelné spracovanie je pre danú normu povinné.

Ako sú tieto produkty klasifikované?

V praxi sa podobné typy valcovaných rúr klasifikujú podľa výrobných metód a hrúbky steny.

Video

Rozlišujú sa tieto metódy:

• Elektricky zváraný rovný šev.
• Elektricky zvárané špirálovým švom.
• Bezšvíkové deformované za tepla.
• Bezšvíkové valcované za studena a tepelne deformované.

Posledné dve metódy sú zlúčené do spoločného štandardu.

Podľa hrúbky steny:

• Extra hrubostenné;
• Hrubostenné;
• Tenkostenné;
• Obzvlášť tenkostenné.

Všetky rozdiely sú spôsobené rozdielom vo vonkajších priemeroch a hrúbkach stien.

Antikorózny náterJe to buď povinné, alebo sa to vôbec nevyžaduje. Okrem toho je zinkovanie dostupné iba pre vodovodné a plynové potrubia a rovnošvové elektricky zvárané potrubia. Zinkovanie je povolené na akomkoľvek type ocele vyrobenej akoukoľvek výrobnou metódou.

Kde sa používa?

Bezšvíkové oceľové rúry pre vysoký tlak sa vyznačujú výnimočnou pevnosťou v ťahu a sú bezútesové. Na výrobu sú prijateľné aj hrubostenné bezšvíkové rúry.

Tieto produkty sú ideálne pre hydraulické systémy. Na zdvihnutie korby nákladného vozidla je potrebný piest s olejom čerpaným dovnútra pod extrémnym tlakom. Pre takýto piest je nevyhnutný bezšvový materiál.

Video

Energetický priemyselPrenos tepla sa neobmedzuje len na vykurovanie z kotlov. Teplo môže byť k spotrebiteľovi dodávané prostredníctvom vykurovacieho potrubia, rovnako ako horúca voda. Chladiče v kotloch (clony a prepážky) vyžadujú materiál schopný odolávať prehriatej pare a plameňom.

Kritická odolnosť proti pretrhnutiu v dôsledku vnútorného tlaku závisí od hrúbky chladiča. Dôležitým faktorom je aj životnosť. Bez kvalitného bezšvového prvku nie je možné zaručiť dodávku tepla počas celej sezóny.

Ropný priemyselVysokotlakové rúrkové výrobky sa používajú na vrty, pažnice, čerpanie prírodných zdrojov a potrubnú dopravu.

Dobrý výrobok musí odolávať mnohým faktorom vrátane pohybu podložia. Samozrejme, iba vysoko kvalitné potrubné výrobky môžu poskytnúť dlhú a bezproblémovú životnosť.

Znesú tlak desiatok a stoviek atmosfér. Čím hlbšie sú vrty, tým väčšie je zaťaženie. Oceľ znesie veľmi vysoké tlaky a odoláva hrúbke pôdy.

Automobilový, letecký a lodiarsky priemyselV uvedených odvetviach sú žiadané tenkostenné bezšvíkové rúry s minimálnou hmotnosťou.

VýsledokToto považujeme za náš úvod do vysokotlakových oceľových rúr. Podrobnejšie (technické) informácie sú uvedené v normách GOST.