Труба - это полое изделие различных сечений, длина которого значительно превышает размер сечения. Трубы, как и прочие предметы, можно классифицировать по различным параметрам.
Размеры круглых труб характеризуются такими показателями, как диаметр трубы,или наружный диаметр и толщина стенки.
По диаметру круглые трубы делятся на 3 класса:
- - малого диаметра (наружный диаметр до 57 мм включительно);
- - среднего диаметра (от 57 до 530 мм);
- - большого диаметра (530 мм включительно и выше, до максимального диаметра выпускаемых в РФ труб 1420 мм).
Трубы большого диаметра сокращенно принято называть «ТБД».
В зависимости от длины различают трубы:
- - немерной длины;
Все трубы поставляются различной длины, при этом минимальная и максимальная длины труб, которые могут быть в данной партии, определяется конкретным ГОСТом на данные трубы. Обозначают их как Н/Д.
- - мерной длины
- Это означает, что все трубы в поставке имеют равную длину. Обозначают эти трубы как М/Д с указанием длины.
Способы производства труб
В зависимости от способа производства металлических труб их разделяют на:
сварные
Большой класс труб, который получают путем сгибания (формовки) штрипса (металлической заготовки для производства сварных труб в форме полосы или листа) с его последующей сваркой.
бесшовные
Производят из трубной заготовки цилиндрической формы. При их изготовлении в полной мере используется такое качество металла, как пластичность (которая значительно выше у разогретого металла и в меньшей степени, но тоже присутствует - у холодного металла).
Сварные трубы
Производятся путем формовки (придания различных геометрических форм) штрипса с последующим соединением его краев способом сварки.По способу формовки штрипса сварные трубы разделяют на:
прямошовныет.е. когда штрипсу в процессе формовки придается круглая форма сечения, после чего его края свариваются. Возьмете лист бумаги и соедините его края, получив круглое сечение – приблизительно так же сворачивается и металлический штрипс.
спиралешовныет.е. когда штрипс «закручивается» по спирали и прилегающие края свариваются – соответственно шов на теле трубы тоже имеет форму спирали.
Большим плюсом прямошовных труб является то, что они имеют минимально возможную длину шва и простоту сворачивания штрипса. Сложностью при этом является то, что при изготовлении прямошовных ТБД требуется штрипс шириной, равной длине окружности трубы.
Спиралешовные трубы, в отличие от прямошовных, имеют гораздо большую протяженность шва на теле трубы, что сказывается на их прочностных характеристиках. Кроме того, в теле трубы возникают гораздо большие механические напряжения, т.к. шов пересекает тело трубы по всему ее диаметру в нескольких местах. Но самым главным недостатком спиралешовной трубы является ее деформация (т.е. изменение геометрических размеров) в случае разрушения.
Бесшовные трубы – это второй большой класс труб, которые, производятся по технологии, обеспечивающей отсутствие шва.Все бесшовные трубы производятся из трубной заготовки цилиндрической формы. Процесс производства начинается с разогрева трубной заготовки в газовой печи до состояния пластичности. Разогретая заготовка после выхода из печи удерживается дорном и прошивается оправкой, в результате чего в цельной трубной заготовке получается сквозное отверстие. Оправка выполнена из высокопрочных и жаростойких марок сталей, имеет коническую форму и внутреннее охлаждение.После прошивки получается гильза, которая поступает далее в прокатный стан. В прокатном стане гильза раскатывается на оправке большей дины, при этом на нее постоянно действуют две механические силы – одна «сжимающая» валками, котораяпозволяет получить трубу нужного диаметра и вторая – «вытягивающая», которая позволяет получить требуемую толщину стенки. В процессе прокатки трубы ее температура поддерживается промежуточным разогревом в индукционных печах.Таким образом, из трубной заготовки длиной 2-4 метра получают бесшовные трубы длиной порядка 30 метров и более, которые режутся на части и поступают на правильный станок для окончательной правки, где устраняется кривизна и уменьшается овальность трубы.
Вся продукция, выпускаемая металлургическими комбинатами и трубными заводами, должна соответствовать требованиям нормативно-технических документов, которыми являются ГОСТы, ТУ или ТТ (государственные стандарты, технические условия или технические требования).
Сортамент каждого ГОСТа определяет размеры труб по диаметру, толщине стенки и длине, а также данные по овальности, кривизне, разностенности труб и допускаемые отклонения по всем этим величинам.Техническими требованиями ГОСТа определяются марки, химический состав и механические свойства стали, качество поверхности труб, необходимость термической обработки и все виды испытаний, которым должны подвергаться трубы.
ГОСТы на трубы
Трубы стальные водогазопроводные (ВГП). ГОСТ 3262-75.
В самом названии ГОСТа указывается область применения данных труб – для водо- и газоснабжения, т.е. для передачи жидкости или газа. Для данных труб изначально при расчете проекта основным является не наружный диаметр трубы, а ее внутреннее сечение, т.к. оно определяет, сколько газа (воды) способна пропустить данная труба. Пропускной объем трубы определяется и давлением, с которым по трубе передаются эти газы или жидкости.
Трубы стальные электросварные прямошовные. ГОСТы 10704-91, 10705-80 и 10706-76.
ГОСТ 10704 оговаривает сортамент для данного вида труб, а ГОСТы 10705 и 10706 –технические требования, при этом ГОСТ 10705 описывает требования к трубам диаметров от 8 до 630 мм, а ГОСТ 10706 – диаметров от 426 до 1 620 мм. При этом ГОСТ 10706 устанавливает более жесткие требования к качеству труб, чем ГОСТ 10705. Это вызвано тем, что он распространяется на трубы большего диаметра.
ГОСТ 10705-80.
Данный ГОСТ определяет технические условия для труб диаметров от 8 до 630 мм, сортамент которых задан ГОСТом 10704-91.
В зависимости от показателей качества трубы изготовляют следующих групп:
1. А – с нормирование механических свойств;
2. Б – с нормированием химического состава;
3. В – с нормированием механических свойств и химического состава;
4. Д – с нормированием испытательного гидравлического давления.
В зависимости от требований покупателя и особенностей производства трубы могут выпускаться без термической обработки, либо термообработанными по сварному соединению, либо по всему объему трубы (в том числе в защитной атмосфере)
На трубах диаметром 57 мм и более допускается один поперечный шов
Трубы изготавливаются с частичным, либо полным удалением грата
Фаска на концы труб наносится по требованию потребителя при толщине стенки 5 мм и более;
Сварные швы труб групп А, Б и В должны быть подвергнуты 100% контролю неразрушающими методами, а трубы группы Д – неразрушающему контролю или испытанию гидравлическим давлением.
ГОСТ 10706-76.Данный ГОСТ распространяется на прямошовные электросварные трубы диаметром426 – 1620 мм.Он устанавливает более жесткие требования к ударной вязкости основного металла, количеству поперечных швов, усилению внутреннего шва, к фаске на концах трубы.
Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. ГОСТ 20295-85.
Название ГОСТа указывает, что трубы применяются для газо- и нефтепроводов, а потому требования к данным трубам должны быть значительно выше, чем к трубам, рассмотренным по предыдущим ГОСТам 10704, 10705 и 10706.
ГОСТ распространяется на трубы диаметром 114 – 1420 мм, при этом они могут быть как прямошовными, так и спиральношовными.
Трубы изготавливаются трех типов:
1. Прямошовные диаметром 114 – 630 мм, изготовленные токами высокой частоты (в настоящее время готовится изменение по внесению в данный тип размера 730 мм)
2. Спиральношовные диаметром 159 – 1420 мм, изготовленные электродуговой сваркой
3. Прямошовные диаметром 530 – 1420 мм, изготовленные электродуговой сваркой
За счет усиления шва теоретическая масса труб «типа 2» увеличивается на1,5% , а «типа 3» - на 1% (таблица 1)
В зависимости от механических свойств, трубы изготавливаются классов прочности К34, К38, К42, К50, К52, К55, К60 (п. 1.2)
Длина труб составляет от 10,6 до 11,6 метров (п. 1.4)
Спиралешовные трубыТрубы стальные электросварные со спиральным швом общего назначения. ГОСТ 8696-74
Настоящий стандарт распространяется на стальные электросварные трубы со спиральным швом общего назначения. Настоящий стандарт не распространяется на трубы, предназначенные для магистральных газопроводов и нефтепроводов.
Размеры труб должны соответствовать от159 – 2520 мм
Трубы изготовляют длиной от 10 до 12 м
Также производятся трубы по различным ТУ для нефтегазовых компаний, которые предъявляют более жесткие требования чем указанные выше НД по составу стали и механическим свойствам металла.