Меню

Технология производства стальных электросварных труб



Вы узнаете как производится стальная труба: 3 секрета с завода

Труба известна с древних времен, существует аналогия внешнего вида этой конструкции с деревом, бамбуком, тростником. Эти недолговечные материалы использовались для изготовления первых коллекторов. С течением времени требования к изделиям стали гораздо выше. В наше время для производства труб стали применяться стойкие материалы – металлы (бронза, медь, железо) и сплавы – сталь, круглые изделия из которой делают с 1852 года при помощи сварки.

Общие сведения

Использование или отсутствие сварки – главное отличие при изготовлении востребованных изделий. Половина всех выпускаемых стальных труб – сварные.

Сваривание швов происходит в печи, при помощи электричества и в защитном газе. Печное соединение швов классифицируют как горячедеформированные.

Электросварка дает возможность создать коллекторы с тонкими стенками больших диаметров, в которых надежный шов и поверхностный слой высокого качества. Этот метод часто используется на производстве.

Технология сварки в защитном инертном газе применяется в производстве изделий из стали с высоким содержанием легирующих элементов, и из нержавейки.

В современной промышленности метод сварки находится на должном уровне, созданные шовные изделия получаются наилучшего качества, не уступая по своим характеристикам цельнометаллическим. Стальные металлические сварные трубы дешевле бесшовных и по своим характеристикам (с использованием инновационных технологий) не уступают трубам без швов.

Сварные разновидности имеют тонкие стенки, а это значит, они легкие и удобные для транспортировки и проведения монтажных работ. Затраты на спецоборудование по перевозке труб, на оплату персонала могут быть снижены.

Еще одно преимущество труб со сваркой –одинаковая толщина по всей длине, т.к. они создаются из готового стального листа одной толщины.

Стальные трубы выпускаются современными производителями круглой формы и в виде овалов, прямоугольников, квадратов. Это диктуется потребителями и запросами заказчиков. Горячекатанная круглая заготовка из стали при помощи пресса приобретает необходимые формы, калибруется под нужные размеры и используется покупателями в зависимости от цели назначения этих профильных изделий.

Трубы производятся на металлургических заводах

Процесс изготовления: много интересного

Производство стальных труб представляет собой процесс скручивания в трубу стальных листов, предварительно термически обработанных.

Содержание углерода такого сырья недопустимо выше 0,2% от массы. При закручивании кромочная часть листов разогревается электротоком и обжимается электродными кольцами (валками). За шестьдесят секунд таким способом свариваются десятки метров. При разной толщине стенок скорость этого процесса меняется. Трубы сразу нарезаются по определенным размерам с помощью специального оборудования (электрические труборезы для стальных труб), которым всегда оснащен завод по производству стальных труб.

Технологический процесс различается по типу изделий, которые выпускает завод стальных труб.

  1. Нарезание продольных полос из развернутого листа стали (штрипса).
  2. Сварка ленты «бесконечной» длины (непрерывность производства).
  3. Превращение ленты (при помощи вальцев) в округлую заготовку (шов открыт).
  4. Проварка шва (с применением таких видов сварки – дуговой, лазерной, плазменной, электронной и др.)
  5. Калибровка полученной заготовки.
  6. Проверка шва ультразвуковым исследованием или с помощью вихревых токов.
  7. Нарезка на отрезки нужной длины.

Электросварные спиральношовные

Производитель стальных труб использует и такую технологию, в которой предполагается закручивание листов стали в спираль вместо трубки. Соответственно шов сварки идет по спирали, что придает изделию большую прочность. Такая стальная электросварная труба имеет меньше шансов на то, чтобы разорваться.

Бесшовные горячедеформированные

Трубный завод может обойтись без сварки, применяя бесшовный метод. Заготовки в форме цельных цилиндров разогревают в печи, затем при помощи прошивного пресса они становятся цилиндрами с полостью внутри. Полученные гильзы вытягивают в горячем виде, применяя вальцы, до нужного размера. Стенки трубы и диаметр приобретают заданные параметры. После остывания трубы делается резьба по длине и складирование.

Такое трубное производство помогает делать сверхпрочные изделия с толщиной стенок до семидесяти пяти миллиметров.

Бесшовные холоднодеформированные

Такие разновидности стального коллектора производятся подобно описанным выше. Но различие этих типов в том, что после прошивки изделие охлаждается и остальные манипуляции с ней осуществляются в холодном виде. Когда труба сформирована, ее отжигают, нагревая до рекристаллизационной температуры стали (для устранения внутреннего напряжения стали). Затем происходит окончательное охлаждение.

Бесшовные холоднодеформированные не такие толстые (в стенках), как горячедеформированные, их толщина колеблется в пределах от 0,3 до 24 миллиметров.

При работе с этими изделиями (со сварными чаще) обязательно нужно держать под рукой фаскосниматель для стальных труб – спецаппарат для зачистки поверхности (наружной и внутренней) и для выравнивания швов после сварки.

Читайте также:  Основание врезки в трубу

Для создания отводов от основного «русла» применяется седелка на стальную трубу. Монтаж трубопроводов очень облегчается при использовании таких деталей.

Материал

Основа стальных труб – легированная сталь. Этот сплав бывает в листах (толщиной до пятидесяти миллиметров) или в рулонах, в виде стальной ленты. Изготовление труб из этого материала связано с техническими характеристиками стали:

  • прочность высокого уровня;
  • возможность выдержки значительного давления;
  • низкий коэффициент линейного расширения.

Наряду с положительными характеристиками у стали выделяют и отрицательный момент – низкую коррозийную устойчивость. Чтобы продлить срок эксплуатации стальных труб, их подвергают антикоррозионной обработке: пассивной (использование спецоболочек для наружных и внутренних частей труб) и активной (электрозащита).

Трубная металлургическая компания использует следующие марки стали.

Марка стали Тип труб
ст3, ст10-20, ст17г1с-у (углеродистые) Производство сварных труб (для универсального назначения) широко применяет такие материалы
ст20-10 Горячекатанные без швов
ст20 Холоднодеформированные
08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т (стойкие к коррозии) Изделия для химической и энергетической промышленности
08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т Нержавеющие центробежнолитые (для среды с агрессивными характеристиками)

Маркировка стальной трубы говорит специалисту о зашифрованной в буквенно-цифровых обозначениях информации о том, кто производит изделие (или товарном знаке), о размерах трубы и марке стали.

Сталь, применяемая для создания труб, по уровню содержания углерода бывает с его низким, средним и высоким содержанием. По этому показателю (и многим другим) составляются качественные характеристики труб.

Сталь с высоким содержанием углерода ведет к особой прочности труб, но при этом уменьшаются характеристики эластичности и устойчивости к холоду, поэтому такие изделия нежелательно использовать в условиях низких температур.

Легирующие элементы, входящие в состав материала для стальных труб, может значительно повлиять на увеличение прочности при условии процентного их содержания не более 2,5 процентов. Изделия из низколегированной стали дороже, но прочнее и менее подвержены коррозии. Они прослужат намного дольше, чем те, у которых высокое содержание легирующих элементов.

Популярны коллекторы из нержавеющей стали, отличающейся высокой коррозионной стойкостью.

Характеристики

Параметры, влияющие на качество стальных изделий:

  • способ производства;
  • размеры (диаметр);
  • толщина;
  • наружное покрытие;
  • перфорация.

Характеристика стальных труб зависит от того, есть ли шов в изделии. Бесшовные намного надежнее и прочнее, т.к. шов сам по себе — уязвимое место.

Источник

Технология производства электросварных труб

Для выпуска круглых и профильных труб на заводе имеется 3 стана.

При изготовлении труб из углеродистых сталей используется метод высокочастотной сварки. Эта технологии в сочетании с физическими методами контроля и гидравлическими испытаниями обеспечивают надежность труб при использовании их в машиностроении и строительных конструкциях.

На нашем заводе применяется современная технология сварки-токами высокой частоты (радиочастотная). Основные преимущества этого способа сварки труб:

  • Возможность значительного увеличения скорости сварки
  • Получение труб с качественным швом из горячекатаной нетравленой заготовки
  • Значительное уменьшение расхода электроэнергии на 1 тонну готовых труб
  • Возможность применения одного и того же сварочного оборудования при сварке различных материалов

Принцип метода: ток высокой частоты, проходя по участку заготовки, интенсивно разогревает ее кромки, которые при обжатии «намертво» свариваются. Важным преимуществом метода высокочастотной сварки является то, что микротвердость сварного шва и переходной зоны всего лишь на 10-15% отличается от микротвердости основного металла. Такие свойства сварного соединения и структуру невозможно получить ни одним из существующих способов сварки труб.

Рис. 1. Технология производства электросварных труб

Сырьем для производства электросварных труб является штрипс (свернутый в рулоны листовой металл), поступающий с металлургических комбинатов. Заготовка поступает в рулонах шириной от 500 до 1250 мм, а для производства труб необходима лента шириной 50-355 мм. т.е. рулон необходимо разрезать на узкие полосы.

Для этой цели служит агрегат продольной резки.

Состыкованная лента тянущими роликами подается в барабанный накопитель полосы для обеспечения непрерывного технологического процесса за счёт создаваемого запаса ленты. Из накопителя лента поступает в формовочный стан, состоящий из 6-8 клетей по 2 валка в каждой. Между каждой клетью находится пара вертикальных (эджерных) валков для стабилизации движения ленты. Формовочный стан предназначен для профилирования ленты в бесконечную заготовку в холодном состоянии.

Сформированная (но с открытой щелью между кромками) труба поступает в сварочный узел стана, где точками высокой частоты происходит сварка кромок. Часть металла за счёт давления шов-снимающей клети выступает как внутрь трубы, так и снаружи в виде грата.

Читайте также:  Завод полиэтиленовых труб в оренбурге

После сварки и снятия наружного грата труба по рольгангу, находящемуся в закрытом желобе, направляется в калибровочно-профилирующий узел. При этом она обильно поливается охлаждающей эмульсией. Процесс охлаждения продолжается и в калибровочно-профилирующем стане , и при порезке трубы летучей дисковой пилой.

Калибровка круглых труб производится в 4-х клетевом калибровачном стане. Каждая клеть имеет 2 горизонтальных валка. А между клетямиустановлены вертикальные валки, также по 2 штуки. Пофилирование квадратных и прямоугольных труб производится в 4-х валковых слетях участка профилирования.

Просмотров: 6819 Создан: 2012-08-31 Источник: Рязанский Трубный Завод

Источник

Технология производства стальных электросварных труб

Производство цельнотянутых стальных труб весьма трудоёмко, поскольку отличается весьма большими технологическими усилиями деформации. Там, где по эксплуатационным показателям не требуются высокие значения допустимых внутренних давлений, вполне целесообразно применять электросварные трубы. Данная продукция выпускается согласно техническим требованиям ГОСТ 10704 и ГОСТ 10706.

Разновидности технологии использования

Типовой технологический процесс производства стальных электросварных труб со швом включает в себя:

  1. Листовую прокатку в холодном или горячем состоянии (в зависимости от толщины исходного материала).
  2. Стыковую сварку полуфабриката, которая, в свою очередь, может быть выполнена двумя способами – контактной сваркой с использованием токов высокой частоты и обычной электродуговой сваркой.
  3. Калибровку продукции на специальных станах.
  4. Поверхностную антикоррозионную обработку (цинкование).

Выбор способа соединения определяется геометрическими параметрами поперечного сечения – при диаметрах до 530 мм возможно применять контактную сварку, а для диапазона диаметров 530…1420 мм – электродуговую. Выбор диктуется требованиями к прочности готового изделия, поскольку при дуговой сварке процесс соединения происходит в три этапа. Вначале получают промежуточный и наружный шов, а затем, с целью усиления мест стыка – внутренний. Количество стыков зависит от исходной длины листа.

В практике количество стыков по эксплуатационным причинам может быть ограничено. Также во многих случаях могут потребоваться трубы весьма большого диаметра. В таких ситуациях формируют спиральный шов: исходную рулонную сталь при прокатке скатывают в спираль (угол наклона образующей спирали можно изменять), а затем сваривают, используя электросварку, либо сварку в среде инертного газа (для изделий из легированных сталей).

Эксплуатационные показатели электросварных труб

В качестве исходного материала используются низкоуглеродистые стали, хорошо поддающиеся сварке. Возможно применение также низколегированных сталей типа 12Г2С, 17 ГС и т.д.

Спиралешовные изделия отличаются повышенной стойкостью, что объясняется увеличенной прочностью спиралевидного стыка перед прямым. Однако трудоёмкость сварки возрастает в связи с повышенным расходом сварочных материалов.

Для контроля однородности шва электросварные трубы подвергаются неразрушающему ультразвуковому контролю. В особо ответственных случаях возможна проверка качества стыков жидкостью высокого давления. Следует отметить, что прочность сварных труб на 10…15% ниже прочности цельнотянутых.

ГОСТ нормирует следующие прочностные показатели подобной продукции:

  • Временное сопротивление, МПа, не менее – 255;
  • Предел текучести, МПа, не менее – 175;
  • Относительное удлинение, %, не менее — 8…10.

Преимуществом рассмотренных труб является возможность снижения массы одного погонного метра продукции вследствие уменьшения толщины стенки.

ООО ММК АЛЬЯНС — металлопрокат, продажа металлопроката в Москве и Московской области — купить металлопрокат по доступной цене оптом и в розницу.

Источник

Технология производства электросварных прямошовных труб

Технология производства электросварных прямошовных труб

Около 10 % общего объема выпускаемой стали идет на производство труб. Это говорит о востребованности данных изделий на рынке металлопроката. Существуют различные виды труб и различные способы их изготовления.

В данной материале рассмотрим сварные прямошовные трубы

Какую сталь используют при производстве труб сварных прямошовных

При производстве данных труб используются, как правило углеродистые марки стали, которые имеют высокую прочность и твердость, но имеют низкие показатели износо- и теплостойкостьи. Так же иногда используются при производстве низколегированные и легированные стали, но в значительно меньшем объеме. За счет легирующих элементов свойства сталей улучшают. Для повышения твердости – добавляют хром, для прочности и пластичности — никель, для твердости и износостойкости — марганец, а алюминий – для жаростойкости.

Выделим селедующие этапы производства труб

Изготовление прямошовных электросварных труб выполняется на основании ГОСТов 10706-76, 10705-80 и 10704-91.

Этапы технологического процесса производства труб:

Схема производства электросварных прямошовных труб

Читайте также:  Эквивалентная шероховатость для пластиковых труб

ПОРЕЗКА ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА

Данный процесс производится с помощью агрегатов продольной порезки. Такие механизмы отличаются своей производительностью и рассчитаны на резку металлов различной толщины и ширины. Агрегаты продольной резки производят полосы металла одинаковой ширины, с высокой точностью. В дальнейшем это обеспечит схождение кромок полос при формовке трубной заготовки.

ПРАВКА ПОЛОС

На этом этапе полосы пропускаются через систему спаренных горизонтальных валков. Этот процесс позволит устранить дефекты поверхности , шероховатость, волнистость.

СВАРКА ПОЛОС

Такая операция позволяет получить одну бесконечную полосу. Этот этап выполняется с помощью полуавтоматической сварки под флюсом. Такой способ соединения металлов обеспечивает формирование прочных и пластичных швов с минимально количеством дефектов. Произведенная бесконечная полоса передается в накопитель.

ФОРМОВКА ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ

Для того, чтобы придать плоской заготовке форму трубы, полосу пропускают через систему горизонтальных и вертикальных валков. Каждая последующая пара валков уменьшает радиус заготовки, пока ее кромки максимально не сблизятся друг с другом.

СВАРКА ПРОДОЛЬНОГО ШВА

Для таких целей применяется высокочастотная сварка. Соединяемые кромки заготовки нагреваются токами высокой частоты до температуры плавления, а потом сдавливаются обжимными роликами. В итоге образуется прочное соединение. Такая высокочастотная сварка может проводиться индукционным или контактным способом. Оба способа используются при изготовлении труб:

  • В первом случае нагрев будет осуществляется при помощью индуктора. Он провоцирует в заготовке, проходящей сквозь его витки, высокочастотный переменный ток. Этот процесс очень быстрый и занимает несколько секунд.
  • При использовании контактного способа сварки ток от высокочастотного генератора подводится с помощью контактов. Оставаясь неподвижными они скользят в процессе сварки по перемещающимся вдоль них трубным заготовкам. Недосток данного способа – это необходимость периодической замены контактов.

Высокочастотная сварка профильных труб

6.СНЯТИЕ ГРАТА

Такая процедура улучшает внешний вид и качество сварочного шва.

7. ЭТАП КАЛИБРОВКИ

Здесь устраняется овальность труб и обеспечивается точность их геометрических размеров и форм. Для этого изделия пропускаются через калибровочные валки. Перед такой процедурой предварительно изделие остужается с помощью воды.

8. ЭТАП ПРОФИЛИРОВАНИЯ

Данная операция производится только при изготовлении профильной трубы. Заготовки круглой формы пропускаются через формовочные валки, которые придают им прямоугольную(квадратную) или форму.

9. ЭТАП ПОРЕЗКИ

Отрезной станок режет бесконечное изделие на отрезки нужной длины.

10. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Важный этап. Изделие проходит контроль по трем параметрам: неразрушающий контроль сварного шва, гидроиспытание и сплющивание:

Этап проверки: неразрушающий контроль

Для проведения неразрушающего контроля, согласно ГОСТа 10705-80, возможно пользоваться магнитнм, ультразвуковым, вихретоковым либо рентгеновским способом. Самый распространенный — ультразвуковой. Он отличается тем, что является недорогим, но эффективным метод обнаружения дефектов в сварных швах. Выполняется процесс автоматически, а сам дефектоскоп устанавливается в линию стана. Так проверку проходит 100% швов. При обнаружении дефектов они исправляются, а исправленные трубы далее проходят гидроиспытание.

Этап проверки: гидроиспытание

Гидроиспытанию подвергается не все трубы, а около 10-15 % от партии. Такая процедура прописана в ГОСТе 3845-75. ЕЕ смысл в создании кратковременного повышеного давления (на 5 секунд) до 30 или 60 кгс/см 2 . Трубы не лолжны при это деформироваться, и на поверхности не должно появиться потеков жидкости.

Этап проверки: сплющивание

Такому испытанию подвергаются две трубы из партии. Проводится оно в соответствии с положениями ГОСТа 8695-75. Трубы сплющиваются до расстояния между стенками. При таком сплющивании не должно появиться трещин или надрывов.

Самый последний этап — визуальный контроль труб и их упаковка. Далее изделие готово к отгрузке покупателю.

Сфера применение профильной трубы

Электросварные прямошовные трубы универсальны. У них весьма обширная сфера применения: промышленных отраслях, машиностроении, строительных сферах, для сооружения инженерных сетей, эксплуатирующийся при повышенных нагрузках, в том числе нефте-, газо- и водопроводы, а также сети отопления. электросварные трубы способны выдерживать высокое давление, это позволяет использовать их для прокладки локальных и магистральных коммуникаций.

С их помощью сварных профильных труб сооружаются многочиленные конструкции.

Можно предположить, что слабым местом электросварных труб является сварной шов. Но это не так. Для их изготовления не зря выбрана именно высокочастотная сварка. Для ее применения не требуются дополнительные сварочные или присадочные материалы. Фактически на выходе получается монолитное изделие. Это и обеспечивает высокие прочностные характеристики. Важно, при их производстве соблюдать все требования технологического процесса и нормативных документов.

Источник