Виды, характеристики и особенности стальных труб

Стальные трубы — один из самых распространенных видов металлопроката. Они широко используются в промышленности, строительстве, коммунальном и сельском хозяйстве. Их применяют для прокладки открытых и закрытых коммуникаций для транспортировки жидких и газообразных сред. Трубы подходят для создания систем отопления, водо- и газоснабжения, защиты силовых и сигнальных кабелей, изготовления конструкционных и декоративных элементов. Они отличаются высокой прочностью, способностью выдерживать значительные нагрузки и давления.

Виды

Данный вид металлопроката классифицируется по большому количеству признаков. Рассмотрим основные из них.

Методы производства

Стальные трубы в зависимости от технологии изготовления бывают:

• электросварными прямошовными. Они производятся из листовой стали, которую деформируют на специальных станах для получения круглой заготовки. Затем края листа свариваются друг с другом с помощью электродуговой, плазменной или другой сварки;
• электросварными спиралешовными. Суть технологии производства таких изделий практически такая же, как и в случае прямошовных труб. Главное отличие заключается в том, что листы предварительно раскраиваются на ленты, которые затем сворачиваются спиралью. Спиралешовные трубы характеризуются более высокой прочностью на разрыв, поскольку у них отсутствует продольный магистральный шов, являющийся концентратором напряжений. В то же время из-за увеличенной длины сварного шва они требуют больше времени и расходных материалов при изготовлении;
• бесшовными горячедеформированными. Это цельнотянутые изделия, которые производятся из монолитной заготовки с цилиндрическим сечением. Пруток нагревают в промышленной печи до высоких температур, после чего прогоняют через прошивной пресс, превращающий его в полый цилиндр. Затем следует дальнейшая обработка, с помощью которой трубе придается нужный диаметр и толщина стенок. Бесшовные горячедеформированные изделия используются в сложных эксплуатационных условиях, где требуется повышенная прочность и надежность;
• бесшовными холоднодеформированными. Начальный этап производства таких труб такой же, как и при горячедеформированном способе. Но после получения полого цилиндра заготовку охлаждают и дальнейшую обработку выполняют в холодном состоянии. Сформированная труба обязательно подвергается отжигу до температуры рекристаллизации стали, по завершении которого снова остужается. Эти операции повышают вязкость материала и снимают внутренние напряжения в металле. Холоднодеформированные трубы характеризуются высокой герметичностью и способны выдерживать большое внутреннее давление.

Форма сечения

По этому признаку стальные трубы делятся на круглые и профильные. Первый тип является традиционным и наиболее распространенным. Это универсальные изделия, которые подходят практически для любого применения. Профильные трубы, в свою очередь, представляют собой прогрессивную разновидность проката. Они могут иметь квадратное, прямоугольное или овальное сечение. Изготавливаются чаще всего из круглых труб путем их холодной или горячей деформации на специальных валках. Профильные трубы часто используются для создания различных металлоконструкций: каркасов зданий, опор, сложных пролетных перекрытий.

Материал

Трубы могут изготавливаться из разных марок стали. Они бывают углеродистыми (без легирующих добавок), низколегированными (до 2,5 % добавок), среднелегированными (2,5–10 %) и высоколегированными (более 10 %). Для электросварных универсальных изделий общего назначения подходят углеродистые и низколегированные сплавы (ст3, ст10, ст20 и другие). Для бесшовных горячекатаных и холоднодеформированных обычно используется марка сталь 20. Продукция, предназначенная для химической, пищевой промышленности и энергетики, производится чаще всего из нержавейки – например, 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т.

Углеродистые и низколегированные стали сочетают хорошие физико-механические свойства и сравнительно невысокую цену. Более дорогие средне- и высоколегированные сплавы обладают повышенной стойкостью к коррозии, высоким температурам и нагрузкам.

Помимо основного материала, стальные трубы могут иметь различные покрытия, в том числе:

• цинковое. Предназначено для защиты от коррозии и улучшения внешнего вида изделия;
• полимерное. Создает плотный непроницаемый защитный слой, предотвращающий разрушение металла;
• эпоксидно-битумное. Снижает влияние блуждающих токов;
• цементно-песчаное. Наносится на внутреннюю поверхность и предотвращает ее биологическое обрастание.

Область применения

Стальные трубы в зависимости от назначения делят на шесть классов:

• 1-й. Предназначены для создания неответственных конструкций, монтажа безнапорных трубопроводов, прокладки кабельных сетей;
• 2-й. Используются для монтажа трубопроводных систем, работающих под давлением;
• 3-й. Применяются в системах, требующих повышенной стойкости к давлению и высоким температурам;
• 4-й. Специализированные трубы для транспортировки нефти и газа, а также бурения различных скважин;
• 5-й. В основном используются для производства оборудования и другой продукции машиностроения;
• 6-й. Трубы для машиностроения, к которым предъявляются особые требования по прочности и жесткости.

Характеристики стальных труб

Изделия выпускаются в соответствии с различными государственными стандартами и техническими условиями. Основными из них являются ГОСТ 8734, 1050, 10704, 10692 и другие. Стандарты регламентируют ключевые характеристики стальных труб, в том числе:

• диаметр и толщину стенок;
• длину;
• класс точности;
• способ контроля технических параметров (химический состав, механические свойства, давление).

Преимущества и недостатки стальных труб

Среди достоинств данной продукции можно выделить долгий срок службы, негорючесть, устойчивость к высоким температурам и механическим нагрузкам. В то же время они не лишены и определенных недостатков. К ним можно отнести неустойчивость к коррозии (при отсутствии или повреждении защитного покрытия), высокую теплопроводность, большую массу, шероховатость внутренней поверхности, которая способствует засорению и накоплению отложений. Также следует выделить трудоемкий монтаж.