В производственной практике находят широкое применение стальные трубы некруглого поперечного сечения – квадратные, прямоугольные, шестигранные, плоско-овальные и пр. В отличие от круглых труб, они используются не в гидравлических системах или трубопроводах, а в сборно-сварных металлоконструкциях. Потребителей привлекает легкость и разнообразие приемов монтажа профильных труб, их технологическая гибкость, оптимальное соотношение веса и единицы длины. При этом очевидные ограничения труб с некруглым поперечным сечением (например, значительное сопротивление потоку пропускаемой рабочей среды) в данном случае несущественны.
ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» постоянно отслеживает передовые тенденции в технологиях производства трубного металлопроката и предлагает клиентам наиболее экономически выгодные решения. Ознакомиться с актуальным каталогом продукции и оформить заказ оптовой партии профильных труб можно на сайте компании. Сортамент профильных труб отвечает техническим требованиям ГОСТ 32931-2015.
Общая классификация стальных профильных труб
Стальные профильные трубы обычно классифицируются по способу производства, форме поперечного сечения (внутренних размеров и толщины стенки), составу материала и предполагаемому применению. Распространенные типы включают бесшовные и сварные трубы (производимые различными видами электросварки, причем вид шва особого значения не имеет), от углеродистой до нержавеющей и легированной стали. Такой трубный прокат используется в различных отраслях: от строительства и машиностроения до производств нефтегазодобычи, а их использование регулируется конкретными нормами архитектурного или производственного проектирования.
Основные принципы классификации
Для заказчиков наиболее существенными считаются подразделение:
- По производственному процессу. Так, бесшовные трубы изготавливаются путем прошивки нагретой заготовки; они не имеют сварных соединений и идеально подходят для сред с высоким давлением или высокой температурой. В свою очередь, сварные трубы изготавливаются путем прокатки и сварки стальных листов или рулонов. Электросварка сопротивлением обычно применяется в условиях низкого и среднего давления, продольная дуговая сварка под флюсом используется для сварки больших сечений в тяжелых условиях эксплуатации, а спиральная сварка под флюсом эффективна для металлоконструкций больших габаритных размеров.
- По форме поперечного сечения. Трубы специальной формы включают квадратные, прямоугольные, овальные, шестиугольные и другие трубы некруглой формы, используемые в рамах и оборудовании.
- По материальному составу. Профильные трубы формируют из углеродистых конструкционных сталей. Такая продукция экономична, характеризуется высокой механической прочностью, поэтому часто встречается в отраслевых стандартах для опорных металлоконструкций и свай. Нержавеющую сталь отличает превосходная устойчивость к коррозии, поэтому такие изделия используются в химической, пищевой и фармацевтической промышленности. Профильные трубы из легированных марок сталей содержат дополнительные элементы (например, Cr, Mo) для обеспечения превосходной прочности и термостойкости.
- По применению. Профильные трубы могут иметь конструктивное назначение (используются для возведения зданий, мостов, обустройства строительных лесов). В машиностроении из таких изделий производят опорные рамы и фрагменты станин оборудования (малого веса и/или мощности).
Сводная таблица применимости
|
Категория |
Общие типы |
Ключевая характеристика |
|
Непрерывность поперечного сечения |
Бесшовный процесс или сварной |
Целостность или экономическая эффективность |
|
Форма сечения |
Квадратная, прямоугольная |
Размеры обусловлены конкретными механическими требованиями |
|
Марка стали |
Конструкционная углеродистая, легированная (для сварных конструкций — с массовой долей углерода не более 0,25%) |
Коррозионная и температурная стойкость, жесткость |
Подробное описание этапов технологического процесса изготовления стальных профильных труб
Ключевые особенности
Стальные профильные трубы (квадратного или прямоугольного сечения) в основном изготавливаются с помощью электросварки сопротивлением (ЭС), которая превращает плоские стальные полосы в готовые профили. Процесс включает размотку, выравнивание, предварительное формование, сварку и затем окончательное профилирование. При необходимости трубы подвергаются термической обработке, поверхностной отделке, очистке, калибровке. Перед упаковкой производят контроль качества профильных труб.
Стадии изготовления
Технологический процесс обычно следует следующим структурированным этапам, каждому из которых соответствует определенное оборудование для производства профильных труб.
- Подготовка сырья: стальные рулоны осматриваются и разрезаются на более узкие полосы (ленты или штрипсы), чтобы соответствовать нужному размеру сечения трубы. Эти ленты соединяются (сваривают концами) для обеспечения непрерывности всего технологического цикла.
- Формовка: плоская полоса проходит через серию рабочих роликов, которые постепенно изгибают сталь в круглую форму.
- Сварка: края круглой трубы нагреваются (с помощью высокочастотной индукционной или контактной сварки) и деформируются совместно с помощью нажимных станков для образования продольного шва с последующим удалением грата.
- Очистка и охлаждение: избыточный материал после сварки удаляется, а труба охлаждается водой или охлаждающей жидкостью для стабилизации свойств материала конструкции.
- Размерное профилирование. Для профильных труб круглая «материнская трубка» проходит через дополнительные формующие стойки, которые (в холодном состоянии) формуют изделие в желаемый квадратный или прямоугольный профиль.
- Отделка и резка. Профили выпрямляются, обрезаются до нужной длины летучей пилой и проходят окончательную проверку качества (чаще всего шов испытывают на герметичность избыточным гидростатическим давлением, проводят вихревые или ультразвуковые испытания).
Ключевые различия в типах производства
Определяются маркой материала и эксплуатационными требованиями:
- Большинство профильных труб проходят холодную формовку при комнатной температуре, что обеспечивает точные размеры. После сварки трубы могут проходить термическую обработку (нагрев до 850–1000°C) для снятия внутренних напряжений и нормализации структуры, что приводит к более высокой пластичности.
- Бесшовные и сварные. Хотя профильные трубы часто свариваются, используются и бесшовные варианты. Такие трубы получают для обеспечения высокого давления или экстремальных условий путём закрытой прошивки цельной заготовки. Эта технология используется для изготовления профильных труб из мягких, высокопластичных марок металла. Трубы обычно требуют дополнительной специализации для сложных профилей.
Подробности отдельных этапов
Профильные трубы являются неотъемлемой частью многих различных отраслей промышленности и строительства. Крайне важно, чтобы производители и конечные пользователи понимали производственный процесс, используемый для создания этих труб.
Производство стальных профильных труб предполагает использование специального сырья, отвечающего строгим стандартам качества. В качестве основного сырья используется железная руда. Она проходит сложный процесс добычи и переработки, последовательность которого зависит от марки стали. Углеродистая сталь преимущественно используется в производстве из-за ее высокой прочности и отличной свариваемости. Качество труб улучшают за счет добавления в дополнение к углероду различных легирующих элементов, таких как марганец, никель, хром и молибден.
Процесс производства стальных труб
Включает в себя несколько отдельных этапов.
- Производство стальных заготовок или рулонов, которые служат исходным материалом для изготовления стальных профильных труб.
- Формирование трубы. Существует два основных метода изготовления стальных профильных труб: бесшовный и сварной. Бесшовные трубы производятся методом прошивки, когда заготовка нагревается и прошивается, образуя полую трубку. Сварные трубы образуются путем соединения двух кромок стальных пластин или рулонов с использованием различных методов сварки.
- Производство бесшовных профильных труб включает три основных этапа: прошивку, удлинение и отделку. На этапе прошивки заготовка нагревается и прокалывается, образуя полую трубку. Процесс удлинения еще больше уменьшает сечение и толщину стенки трубы. Наконец, для достижения желаемых размеров и свойств выполняются отделочные процессы, такие как калибровка, правка и термообработка.
- Процесс изготовления сварных труб включает в себя несколько этапов. Сначала стальным пластинам или рулонам придают желаемую форму с помощью гибочного или формовочного оборудования. Затем эти секции соединяются вместе с использованием различных методов сварки. Последующие процессы могут включать калибровку, правку и термообработку для обеспечения точности размеров и оптимизации механических свойств.
Отделка профильных труб
После этапа формирования трубы она подвергается термической обработке для улучшения механических свойств. Термическая обработка может включать такие процессы, как отжиг, закалка и отпуск, в зависимости от желаемых свойств. Кроме того, применяются такие методы подготовки поверхности, как дробеструйная очистка или травление, чтобы удалить любые загрязнения и добиться чистоты продукта.
Чтобы поддерживать высокий стандарт и надежность стальных профильных труб, на протяжении всего производственного процесса проводится ряд тщательных мер по контролю и проверке качества. Эти меры включают проверку размеров, визуальный осмотр, неразрушающий контроль и механические испытания. Методы неразрушающего контроля включают ультразвуковой контроль и радиографический контроль. Используются для выявления любых потенциальных дефектов в структуре или поверхности труб, которые могут повлиять на их общую производительность и надежность.
Чтобы увеличить прочность и срок службы стальных труб, применяется ряд технологий нанесения покрытий и защиты от коррозии. Эти процедуры включают нанесение защитных покрытий из эпоксидной смолы или полиэтилена, на внешнюю поверхность труб. Для предотвращения коррозии и обеспечения работоспособности профильных труб в тяжелых условиях, изделия проходят антикоррозийную обработку: оцинкование (гальваническое или горячее), нанесение полимерных покрытий или, для подземных трубопроводов, катодную защиту.
Заключение
Понимание процесса производства стальных профильных труб необходимо как производителям, так и конечным пользователям. Эти изделия с их различными типами и применениями имеют значительные преимущества перед другими материалами.
Передовые технологии производства повышают производительность и качество продукции, а меры контроля качества гарантируют надежность. Учет воздействия на окружающую среду и внедрение современных производственных методов способствуют более устойчивому будущему.
Понимая производственный процесс и конечный результат, потребители могут принимать обоснованные решения при выборе стальных профильных труб для своих конкретных применений.
Специалисты ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» готовы проконсультировать вас по всем вопросам выбора и комплектации — от подбора оптимального сортамента до оформления заказа. Доставка осуществляется по всей России.