Труба сталева - виробництво цього виду продукції насичує значну частину ринку трубного прокату. Адже з міцністю, вогнестійкістю і відносною дешевизною сталевої продукції не можуть посперечатися ні дорогі мідні труби, ні пожежонебезпечні вироби з пластику. Тому сучасні трубні заводи продовжують нарощувати обсяги продукції. А саме виробництво сталевих труб грунтується на вже усталених технологічних процесах, що гарантують найвищу якість кінцевого виробу.

Ми постараємося докладно розповісти про таких «класичних» технологіях трубного виробництва, спроектувавши конкретні способи виготовлення труб на типи сортаменту сталевого трубного прокату.

Виробництво сталевих труб: основні технології, їх достоїнства і недоліки
В основі трубного виробництва перебувають всього два способи отримання продукції, за допомогою яких можна виготовити або безшовне виріб, або трубу зі швом.

Прокатне виробництво

Продукцію першого типу - безшовну трубу - виготовляють методом прокату заготовки на особливих вальцах прокатного стану.

Причому саме прокатне виробництво грунтується на двох технологіях:
• Гарячої деформації циліндричної заготовки
• Холодної деформацією циліндричної заготовки

Подібний спосіб виробництва дозволяє отримувати труби діаметром до 550 міліметрів. Причому товщина стінки сталевої труби, отриманої методом гарячого прокату, може досягати і 75 міліметрів. Ну а холодний прокат дозволяє виготовити трубу з мінімальною товщиною стінки в 0,3 міліметра.

Ну а сам технологічний процес прокатного виробництва виглядає наступним чином:
• За допомогою штампування або висаджування з розігрітого до певної температури циліндричного прокату виготовляють порожню циліндричну заготовку (гільзу). Причому від якості виготовлення заготовки залежатиме термін служби труб сталевих, прокатного типу. Тому на виробництві гільз для майбутнього виробу зайняті тільки кваліфіковані фахівці.

• Ялини процес передбачає холодну деформування, то гільзу охолоджують до «кімнатної» температури і передають на прокатний стан. Якщо подальший виготовлення припускає гарячу деформацію, то гільзу не охолоджує і передають на прокатний стан в розігрітому стані.

• На прокатному стані холодна або гаряча гільза проходить крізь ряд чорнових вальців, що формують профіль труби. Типова сталева кругла труба виготовляється саме за такою схемою. Процес виготовлення профільної продукції передбачає опресовування круглого напівфабрикату під овальний або прямокутний профіль.

• Після чорнового деформування і, якщо буде потрібно, опресування, труба передається на чистові вальці. Ця ділянка прокатного стану калібрує напівфабрикат під розміри одного з різновидів сортаменту безшовного прокату.

• На фінальній стадії квадратні й круглі труби піддають особливої термічній обробці - відпалу, за допомогою якого можна знизити структурна напруга в деформованих (у процесі прокату) шарах продукції.

На самій останній стадії здійснюється маркування та різання виробів. Причому різка труб сталевих круглого типу може доповнюватися ще й зняттям фаски з поверхні виробу і нарізанням на торцях продукту трубної або метричної різьби.

Втім, різьбове з'єднання сталевих труб можна забезпечити і без «фабричної» накатки згону на торці вироби. Тому остання операція здійснюється лише у разі виробництва особливих категорій трубного прокату.

Переваги і недоліки прокатних труб
До базових достоїнств сталевих труб, отриманих в результаті використання прокатної технології можна віднести високу міцність і тривалий термін служби таких виробів. Причому запорукою і першого і другого якості виступає досить велика товщина стінки труби: адже чим більше шар металу, тим довше труба пручається корозії або зовнішньої навантаженні.
Основний недолік прокатних труб - значну вагу погонного метра - пов'язаний з тією ж товщиною стінки: адже чим більше шар металу, тим важче труба.

Зварне виробництво
Продукцію другого типу - трубу з швом - виготовляють методом холодної деформації листової заготовки з подальшим заварюванням стикувального шва.
Причому всі зварне виробництво труб базується на двох способах формування профілю і заварювання шва:

• прямошовні варіанті, який заснований на поетапної деформації заготовки з утворенням поздовжнього шва (уздовж осі майбутньої труби)
• спіралешовная варіанті, який заснований на скручуванні листової заготовки з утворенням шва спіральної форми.

У підсумку, за допомогою зварного виробництва можна отримувати дійсно великі труби. Причому виготовлення сталевих труб самого великого діаметра (до 2,5 метрів) припускає використання спіралешовная технології. Ну а за допомогою прямошовні виробництва можна виготовити вироби з діаметром до 1,4 метра. Максимальна товщина труби при цьому буде дорівнювати 32 міліметрів.

Технологічний процес зварного виробництва труб виглядає наступним чином:
• На самому початку на виробничу площадку завозять рулон листової сталі, яку поміщають в особливий верстат, що розділяє лист на смуги (штрипси).
• Далі, відокремлену від рулону смугу закладають у спеціальний апарат, деформуючий штрипс під профіль майбутньої труби. Причому за допомогою поздовжньої деформації можна виготовити і круглу, і профільну трубу. А за допомогою деформації кручення, звертаємо лист в спіраль, можна виготовити тільки круглі труби.

• На виході із зони деформації отриманий з штрипса напівфабрикат потрапляє в зону зварювання стиків. І тут необхідно зауважити, що виробники сталевих труб в Росії використовують для з'єднання стиків кілька зварних технологій, серед яких найпоширенішими є дугове зварювання в хмарі інертного газу і зварювання високочастотними струмами індукційного типу.
• Після стикування швів вже майже готова труба відправляється в зону калібрують вальців, які підганяють параметри вироби під значення, вказані в сортаменті. Причому калібрування труб можна виконати і в холодному, і в злегка розігрітому стані.

На фінальній стадії відкалібрована труба проходить перевірку якості. Адже термін служби сталевих труб, в даному випадку, залежить від міцності зварного шва, тому стикувальна зона перевіряється у всіх труб і в будь-якому випадку.

Ну а в самому кінці виробничого процесу труба розрізається на мірні відрізки і маркується. Причому маркування сталевих труб передбачає інформування та про геометричних параметрах вироби, і про клас точності виробничого процесу, і про тип використовуваного конструкційного матеріалу.

Переваги і недоліки зварних труб
У силу особливостей виробничого процесу зварна сталева труба має такими достоїнствами: меншою масою і великим внутрішнім об'ємом (у порівнянні з прокатними трубами). І завдяки таким достоїнств газопроводи зі сталевої труби зварного типу, дозволяють прокачувати крізь себе більший обсяг газу, ніж аналогічні лінії, зібрані з труб прокатного типу. Адже при однаковому діаметрі товщина стінок у прокатної труби буде практично вдвічі більше аналогічного параметра зварного виробу. Отже, внутрішній об'єм зварної труби буде більше, ніж аналогічний параметр зварного виробу.

Крім того, зварне виробництво дозволяє сформувати більш обширний сортамент, ніж виробництво прокатне. Адже діаметри прокатних труб мають розміри від 5 і до 550 міліметрів, тоді як діаметри зварних труб можуть змінюватися від 10 і до 2520 міліметрів.
До недоліків таких виробів можна віднести меншу міцність і більш високий коефіцієнт шорсткості сталевої труби зварного типу. Причиною першого недоліку є зварний шов, міцність якого менше міцності тіла труби. Причина друга недоліку - все той же зварений шов, уродующий внутрішню поверхню виробу.

Сфера застосування труб сталевих безшовного і прямошовних і спіралешовная типів
У промисловості та побуті сталеві труби можуть використовуватися, як у вигляді складових елементів напірних або безнапірних трубопроводів, так і в ролі деталей для навантажених або слабонавантажених металоконструкцій.

Конкретна сфера застосування сталевих труб залежить від технології виготовлення і конструкційного матеріалу. Причому від технології залежать габарити і фізичні якості труб, а від конструкційного матеріалу - корозійна стійкість продукції.
Наприклад, у промисловості та нафтогазовій галузі використовують особливі магістральні труби з діаметром не менше 630 міліметрів. З цією роллю справляться труби ос спіральним швом. Використання трубного сортаменту з меншими габаритами, в даному випадку, невиправдано з точки зору економіки.

У сфері водопостачання використовуються труби, діаметр яких не перевищує 110-150 міліметрів. З цією роллю справляться і безшовні та прямошовні труби. Причому більша частина домашніх трубопроводів вибудовується на основі півдюймових (близько 16 міліметрів у діаметрі) або дюймових (близько 33 міліметрів у діаметрі) труб. І дюйм, в даному випадку, особливий - трубний. Правда, більшу частину сталевих труб з домашнього та промислового водопостачання витіснили полімерні аналоги.

У системах опалення сталеві труби є загальновизнаними фаворитами. Висока кільцева жорсткість і досить великий опір поздовжнім навантажень роблять сталеву трубу практично ідеальним стояком в системі вертикальної розводки. Крім того, в системі опалення можна зустріти не тільки стояки, а й регістри із сталевих труб. В якості основи для трубопроводу або регістрів системи опалення можна використовувати і безшовні вироби, і труби зі швом.

У металоконструкціях навантаженого і слабонагруженном типу використовуються тільки прямошовні профільні труби з квадратним або прямокутним перетином. А в разі потреби в набір заготовок для металоконструкцій додають ще й прямошовні труби з круглим профілем.
Холоднокатані труби овального перетину використовують у хімічній або харчової промисловості.

Такий профіль дозволяє створити ідеальний охолоджувач, адже поверхня овальної труби транслює тепло прокачиваемого носія з максимальною ефективністю. Втім, якщо спиратися на цей факт, то овальні труби можна використовувати ще і як регістрів системи опалення.