Visokotlačne jeklene cevi, njihove vrste in značilnosti

Jeklene cevi se uporabljajo v številnih panogah in proizvodnih obratih. Kljub zapletenemu in dolgotrajnemu proizvodnemu procesu je vedno povpraševanje po visokotlačnih jeklenih ceveh.

Naslednje vrste niso nič manj priljubljene:

• brezšivne;
• kotlovnice;
• električno varjenje;
• profil.

Za vse zgoraj omenjene vrste veljajo povečane zahteve, kot je določeno v GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Brez dodatne obdelave visokotlačne jeklene cevi niso dovoljene za prodajo ali proizvodnjo. Na primer, vsaka kovina mora imeti protikorozijski premaz, kar bo pozitivno vplivalo na njeno kakovost.

Nekatere vrste valjanih cevi so prevlečene z izolacijskimi materiali, plastiko ali lakom, lahko pa se uporabi tudi posebna barva.

Jeklo je mogoče obdelati na različne načine, kar pomeni, da je bilo razvitih več metod za proizvodnjo cevi. Naštejmo glavne.

1. Ulitki. Izdelani z ulivanjem s posebnimi stroji ali stružnicami.
2. Brezšivne. Izdelane ali proizvedene s stiskanjem. Postopek vključuje valjanje jeklenega surovca.
3. Varjeno. Izdelano iz jeklene pločevine, ki jo je treba po zaobljeni obliki zvariti na spoju.

Varjene jeklene cevi se lahko proizvajajo z dvema tehnologijama:

• Hladno oblikovano.
• Električno varjenje.

Brezšivne jeklene cevi se proizvajajo po naslednji metodi: hladno ali vroče valjanje.

Za vsakega od njih obstaja 6 razredov, ki so nadalje razvrščeni po:

• materiali za izdelavo;
• celovitost izdelka v prečnem pogledu;
• tehnični namen;
• proizvodna metoda;
• po obliki prečnega prereza.

Več podrobnosti o vsakem razredu

1. razredZnani tudi kot plinski ali standardni, se uporabljajo za dovajanje plina, razsutih materialov ali tekočin.

Gradnja cevovodov, podzemnih kabelskih instalacij in namakalnih sistemov je brez teh izdelkov nemogoča. Primerni so tudi za podporo in vse vrste ograj.

2. razredPrimerni za vse visokotlačne in nizkotlačne glavne cevovode. Prevažajo pline in naftne derivate pod tlakom. Drugi razred je primeren za transport petrokemikalij, goriv in tekočin.

3. razredPrimerno za visokotlačne sisteme ali ekstremne temperature. Uporablja se tudi v živilski in kemični industriji. Primerno je tudi za ogrevanje kotlov in jedrske opreme.

4. razredUporabljajo se predvsem pri dejavnostih raziskovanja naravnih virov kot vrtalne cevi, pomožne cevi ali ohišja cevi.

5. razredZnane tudi kot konstrukcijske cevi, se uporabljajo pri proizvodnji transportne in pomožne opreme. Uporabljajo se tudi pri izdelavi pohištva za majhne jeklene konstrukcije. V vrtalni industriji se lahko uporabljajo kot nosilci ali jambori.

Videoposnetek

6. razredProizvaja se za strojno industrijo, kjer se uporablja za izdelavo valjev in batov za hidravlične naprave. Primeren je tudi za ležaje, gredi vozil in druge avtomobilske komponente. Uporablja se tudi pri izdelavi različnih rezervoarjev, ki delujejo pod znatnim tlakom.

Preberi članek o jeklenih izdelkih za vodovodne in plinske cevovode.

Kako so izdelane brezšivne visokotlačne jeklene cevi?

Državni standardi (GOST) določajo specifične parametre, po katerih se proizvaja določena vrsta materiala. Vsak brezšivni izdelek temelji na ogljikovem ali nerjavečem jeklu.

Premeri cevi so določeni tudi v skladu z GOST.

Brezšivna cev iz nerjavečega jekla je izdelana po specifičnih metodah.

• Kovanje.
• Risanje.
• Pritiskanje.
• Najemnina.

Ne glede na metodo so brezšivne jeklene cevi zanesljive in trpežne. Zaradi teh lastnosti se najpogosteje uporabljajo v cevovodih za stisnjen zrak ali hidravličnih sistemih (v slednjem primeru se uporabljajo visokotlačne jeklene hidravlične cevi).

Ime govori samo zase. Za vsako brezšivno valjano cev je značilna odsotnost šivov, ki bi povezovali obod. Zaradi tega je brezšivna proizvodna metoda precej zapletena in zahteva več virov. To neizogibno vpliva na ceno oziroma stroške v primerjavi z izdelki, izdelanimi z uporabo drugih tehnologij.

Vroče valjani brezšivniIzdeluje se s proizvodnim strojem iz litih, kovanih ali toplo valjanih surovcev. Ti surovci se segrejejo na 1200 °C. Temperaturno območje se razlikuje glede na vrsto jekla.

Zgoraj opisani postopek proizvaja nizko precizno valjane cevi z debelimi stenami in slabo kakovostjo površine. Posledično ta proizvodna metoda ni primerna za izdelavo tankostenskih cevi majhnega premera.

Glavne faze proizvodnje vključujejo naslednje.

• Obdelovanec se pošlje v peč, kjer se jeklo segreje tik nad kritično točko, ki označuje obdobje rekristalizacije.
• Razžgani surovec se nato pošlje v prebijalno stiskalnico. Tam se pravokotna palica oblikuje v votli valj. V metalurškem žargonu se to imenuje "izdelava tulca". Vizualno je razžgano jeklo že cev, vendar mu manjka potrebna geometrija in velikost.
• Po prebijanju s stiskalnico se del pošlje na več valjev. Ti izvajajo postopek vroče deformacije. Ogreti del dobi želeni premer in debelino stene. Med postopkom valjanja se obdelovanec tudi raztegne.
• Po valjanju je treba obdelovanec ohladiti z vodo in ga tudi kontrolno kalibrirati.
• Postopek je končan. Ostane le še, da končni izdelek narežemo na koščke in ga shranimo.

Videoposnetek

1. GOST 8732-78
2. Premer je določen: najmanj 20 mm, največ 550 mm.
3. Debelina stene od 2,5 mm do 75 mm.
4. Dolžina: najmanj 4 metre, največ 12,5 metra. Nekateri proizvajalci ponujajo velikosti po meri z dovoljenimi odstopanji.
5. Dovoljena toleranca za ukrivljenost ni večja od 20 milimetrov na meter in ne večja od 2 do 4 mm za stene, odvisno od velikosti.
6. Obstaja tudi največje odstopanje od zunanjega premera.

Brezšivne hladno oblikovaneProizvaja se z vlečenjem. Postopek uporablja vroče valjano cev, ki se spusti skozi stroj za valjanje cevi.

Temperature za jeklo so precej nizke, ne več kot 450 stopinj Celzija. Tehnologija hladnega oblikovanja omogoča izdelavo majhnih premerov s tankimi stenami. Debelina je natančno izmerjena. Tehnologija zagotavlja visoko kakovost površine izdelka.

Videoposnetek

Metoda hladne deformacije je podobna vroči deformaciji, vendar obstajata dve ključni točki:

• Po prehodu skozi prebijalni mlin je treba jekleno "lupino" ohladiti v vodi. Nadaljnji postopek se izvaja pri nižjih temperaturah, kjer je obdelovanec manj duktilen. Torej ime govori samo zase. Vendar pa nižje temperature med postopkom ustvarijo precejšnjo količino toplote.
• Pred končno kalibracijo hladna deformacija vključuje predhodno žarjenje. V bistvu se "rokav" ponovno segreje, dokler ne pride do rekristalizacije, nato pa se ohladi. Zakaj je to potrebno? Kovini daje plastičnost in žilavost ter hkrati lajša notranje napetosti.

1. GOST 8734-75
2. Dovoljene so manjše ovalnosti ali razlike v debelini stene cevi.
3. Pri translaciji ukrivljenosti preseka izdelka napaka na meter pri tankostenskih valjanih ceveh ne presega 3 milimetrov. Pri srednje debelih valjanih ceveh napaka na meter ne presega 2 milimetrov.
4. Končna toplotna obdelava se ne izvaja po individualnem dogovoru s stranko. Toplotna obdelava je obvezna za standard.

Kako so ti izdelki razvrščeni?

V praksi so podobne vrste valjanih cevi razvrščene glede na proizvodne metode in debelino stene.

Videoposnetek

Razlikujejo se naslednje metode:

• Električno varjen raven šiv.
• Električno varjeno s spiralnim šivom.
• Brezšivno vroče deformirano.
• Brezšivne hladno valjane in toplotno deformirane.

Zadnji dve metodi sta združeni v skupni standard.

Po debelini stene:

• Zelo debelostenski;
• Debelostenski;
• Tankostenski;
• Še posebej tankostenski.

Vse razlike so posledica razlike v zunanjih premerih in debelinah sten.

Protikorozijski premazJe bodisi obvezno bodisi sploh ni. Poleg tega je cinkanje na voljo le za vodovodne in plinske cevi ter električno varjene cevi z ravnim šivom. Cinkanje je dovoljeno na kateri koli vrsti jekla, izdelanega s katero koli proizvodno metodo.

Kje se uporablja?

Brezšivne jeklene cevi za visok tlak se ponašajo z izjemno natezno trdnostjo in ne puščajo. Za proizvodnjo so sprejemljive brezšivne cevi z debelimi stenami.

Ti izdelki so idealni za hidravlične sisteme. Za dvigovanje tovornjaka je potreben bat, v katerega se pod izjemnim pritiskom črpa olje. Za tak bat je bistvenega pomena brezšiven material.

Videoposnetek

Energetska industrijaPrenos toplote ni omejen le na ogrevanje iz kotlov. Toplota se lahko do potrošnika dovaja prek ogrevalnega voda, tako kot vroča voda. Hladilni elementi v kotlih (zasloni in pregrade) zahtevajo material, ki je odporen na pregreto paro in plamene.

Kritična odpornost proti lomu zaradi notranjega tlaka je odvisna od debeline hladilnega telesa. Pomemben dejavnik je tudi življenjska doba. Brez visokokakovostnega brezšivnega elementa ni mogoče zagotoviti oskrbe s toploto skozi celotno sezono.

Naftna industrijaVisokotlačni cevni izdelki se uporabljajo za vrtine, ohišja cevi, črpanje naravnih virov in cevovodni transport.

Dober izdelek mora biti odporen na številne dejavnike, vključno s premikanjem tal. Seveda lahko le visokokakovostni cevni izdelki zagotovijo dolgo in brezhibno življenjsko dobo.

Prenesejo lahko tlake več deset in več sto atmosfer. Globlje kot so vrtine, večje so obremenitve. Jeklo lahko prenese zelo visoke tlake in se upira debelini tal.

Avtomobilska, letalska in ladjedelniška industrijaV omenjenih sektorjih so povpraševane tankostenske brezšivne cevi z minimalno težo.

RezultatTo smatramo za naš uvod v visokotlačne jeklene cevi. Podrobnejše (tehnične) informacije so vsebovane v standardih GOST.