Χάλυβα χωρίς συγκόλληση σωλήνα. Παράμετροι που χαρακτηρίζουν την απρόσκοπτη σχεδίαση

Ο σωλήνας χωρίς συγκόλληση είναι ένας από τους πιο ακριβούς τύπους μετάλλων. Αυτό οφείλεται στην πολυπλοκότητα της παραγωγής του. Το προϊόν είναι εξαιρετικά αξιόπιστο και κατασκευάζεται σύμφωνα με τα πρότυπα. Οι σωλήνες χωρίς συγκόλληση χρησιμοποιούνται ευρέως στη διύλιση λαδιού, στη χημική βιομηχανία, στην κατασκευή αεροσκαφών και μηχανημάτων, καθώς και στις δημόσιες υπηρεσίες.

Οι σωλήνες χωρίς συγκόλληση είναι πιο ανθεκτικοί από τους συγκολλημένους σωλήνες, αλλά είναι επίσης ακριβότεροι.

Μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα των σωλήνων από χάλυβα χωρίς ραφή

Το εύρος των χαλύβδινων σωλήνων είναι πολύ εκτεταμένο, καθώς η απουσία ραφών επηρεάζει τα χαρακτηριστικά αντοχής των προϊόντων - καθίστανται σχεδόν άτρωτα. Ο απρόσκοπτος σχεδιασμός χαρακτηρίζεται από χαμηλή γραμμική διαστολή, η οποία προκαλείται από την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών, αντοχής στη διάβρωση και δεν φοβάται τις υψηλές πιέσεις.

Ο βαθμός θερμικής αγωγιμότητας εξαρτάται από το υλικό κατασκευής και, κατά κανόνα, είναι σε καλό επίπεδο. Ο σωλήνας χωρίς συγκόλληση από χάλυβα έχει μια τέλεια λεία επιφάνεια στο εσωτερικό, που βελτιώνει την απόδοση Σε σύγκριση με ένα συγκολλημένο προϊόν, η απρόσκοπτη σχεδίαση είναι πολύ καλύτερη από την άποψη της αντοχής και της αντοχής σε εξωτερικές επιρροές.

Μεταξύ των ελλείψεων αυτού του τύπου μεταλλικής έλασης, μπορεί να σημειωθεί η έλλειψη ευελιξίας προϊόντων με παχιά τοιχώματα, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε ορισμένες δυσκολίες κατά την εκτέλεση εργασιών επισκευής και κατασκευής. Επιπλέον, η παραγωγή σωλήνων απαιτεί ακριβό εξοπλισμό και η ίδια η τεχνολογία είναι πολύ περίπλοκη. Σε συνδυασμό με το υψηλό κόστος των υλικών, αυτό οδηγεί σε αύξηση του κόστους παραγωγής, οπότε σε ορισμένες περιπτώσεις δεν είναι πρακτική η χρήση τέτοιων προϊόντων.

Απρόσκοπτη σχεδίαση: βασικοί τύποι

Ο σωλήνας χωρίς χάλυβα ταξινομείται ανάλογα με το πάχος του τοιχώματος. Στην περίπτωση που το τοίχωμα είναι μεγαλύτερο από τη διάμετρο, η ομαλή κατασκευή ονομάζεται ιδιαίτερα παχύ τοίχωμα. Επιπλέον, διακρίνονται ιδιαίτερα στοιχεία λεπτού τοιχώματος, λεπτού τοιχώματος και απλά παχιά τοιχώματα.

Το πάχος τοιχώματος ενός από τους τύπους σωλήνων χωρίς συγκόλληση μπορεί να φτάσει το 10% της διαμέτρου

Σημείωση! Ο πρώτος τύπος χαρακτηρίζεται από πάχος τοιχώματος όχι περισσότερο από 2,5% της διαμέτρου, για το δεύτερο - από 2,5 έως 5 τοις εκατό, για το τρίτο - από 5 έως 10%.

Διακρίνονται επίσης ελαφριές, ενισχυμένες και συνηθισμένες κατασκευές. Οι ενισχυμένες επιλογές σωλήνων χαρακτηρίζονται από αυξημένη αντίσταση στη διάβρωση και οι πνεύμονες προσφέρονται καλά για κάμψη. Το πιο συνηθισμένο είναι μια αδιάβροχη δομή από χάλυβα, αλλά είναι δυνατή η παραγωγή προϊόντων από διάφορα κράματα και μη σιδηρούχα μέταλλα. Οι σωλήνες ποικίλλουν στις τεχνικές κατασκευής. Σε αυτή τη βάση, διακρίνονται προϊόντα ψυχρής και θερμής έλασης.

Πεδίο εφαρμογής της χρήσης προϊόντων χωρίς ραφή

Λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών αντοχής, ο σωλήνας χωρίς συγκόλληση έχει βρει την εφαρμογή του σε μεγάλο αριθμό τομέων της ανθρώπινης ζωής, αλλά ο κύριος είναι η εγκατάσταση αυτοκινητοδρόμων για διάφορους σκοπούς.Στη βιομηχανία φυσικού αερίου και πετρελαίου, τέτοια προϊόντα χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά καυσίμων.

Η απουσία συγκόλλησης και μια απολύτως λεία επιφάνεια στο εσωτερικό επιτρέπει τη χρήση τέτοιων στοιχείων σε αγωγούς για την παροχή πόσιμου νερού. Ο απρόσκοπτος σχεδιασμός επιτρέπει τη διευθέτηση αυτοκινητόδρομων που μεταφέρουν επιθετικές ουσίες και βρίσκονται υπό υψηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες.

Η πυρηνική βιομηχανία δεν είναι πλήρης χωρίς τέτοιους σωλήνες. Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε πλοία, αυτοκίνητα, αεροσκάφη, τρακτέρ και μηχανήματα, για την επίλυση του προβλήματος της μετάδοσης περιστροφής άξονα. Για την κατασκευή ανθρακωρυχείων και πετρελαιοπηγών απαιτείται άνευ ραφής κοίλη, απρόσκοπτη κατασκευή.

Συνιστάται να το χρησιμοποιείτε υπό ιδιαίτερα δύσκολες συνθήκες λειτουργίας, όταν το συνηθισμένο μέταλλο και η συγκόλληση ενδέχεται να μην αντέχουν. Τα μονολιθικά προϊόντα βρέθηκαν επίσης στην αμυντική βιομηχανία.

Οι σωλήνες χωρίς ραφή είναι απαραίτητοι για αυτοκινητόδρομους που λειτουργούν σε δύσκολες συνθήκες, υπό υψηλή πίεση ή θερμοκρασία.

Τυποποιημένες απαιτήσεις μεγέθους προϊόντος

Οι απαιτήσεις για ψυχρά παραμορφωμένα προϊόντα καθορίζονται στο πρότυπο 8734 του 1975. Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, ένας σωλήνας χωρίς συγκόλληση μπορεί να παραχθεί σε μη μετρημένα ή μετρημένα μήκη. Στην πρώτη παραλλαγή, αυτό το χαρακτηριστικό βρίσκεται εντός των ορίων 4,5-9 μέτρων, στη δεύτερη - από ενάμισι έως 11,5 μ. Οι μέγιστες αποκλίσεις δεν υπερβαίνουν το 1 cm.

Κατόπιν συμφωνίας με τον πελάτη, σωλήνες μετρούμενου μήκους μπορούν να παραχθούν από 4 έως εννέα μέτρα με σταθερή τιμή οριακών αποκλίσεων. Τα προϊόντα πολλαπλών μετρούμενων μηκών παράγονται σε μεγέθη από ενάμισι έως 9 μέτρα.

Σημείωση! Συνήθως, τα προϊόντα κατασκευάζονται σύμφωνα με το πάχος του τοιχώματος και την εξωτερική διάμετρο, ωστόσο, σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη, μπορείτε να εστιάσετε σε άλλα χαρακτηριστικά, για παράδειγμα, τη διαφορά και τις δύο διαμέτρους ή την εσωτερική και τη διάμετρο του τοίχου.

Κατόπιν αιτήματος του πελάτη, οι αποκλίσεις ορίου μπορούν επίσης να συνδυαστούν. Για παράδειγμα, η διάμετρος του προϊόντος γίνεται με συνηθισμένη ακρίβεια και το πάχος του τοιχώματος αυξάνεται.

Οι κατασκευαστές οφείλουν να διασφαλίζουν ότι ούτε η διαφορά μεγέθους ούτε η ωογένεση των σωλήνων υπερβαίνουν τα όρια των επιτρεπόμενων αποκλίσεων. Το πρότυπο δίνει επίσης τιμές καμπυλότητας. Για προϊόντα με διατομή έως 8 mm, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3 mm, εντός 8-10 mm - μήκους άνω των 2 mm ανά 1 m, άνω των 10 mm - περισσότερο από ενάμισι χιλιοστόμετρου.

Άνευ ραφής προϊόντα για ειδικούς σκοπούς

Υπάρχουν σωλήνες χωρίς συγκόλληση για ειδικούς σκοπούς, οι οποίοι παράγονται σύμφωνα με το πρότυπο 9941 του 1981. Αυτός ο τύπος μεταλλικής έλασης χαρακτηρίζεται επίσης από μετρούμενο, πολλαπλό και μη μετρημένο μήκος. Το πάχος του τοιχώματος κυμαίνεται από 0,3 έως 24 mm, διάμετρος - από 5 έως 250 mm.

Οι σωλήνες χωρίς συγκόλληση διατίθενται σε μετρημένο και μη μετρημένο μήκος σύμφωνα με τα πρότυπα

Η πιθανή καμπυλότητα της δομής καθορίζεται ανάλογα με τις παραμέτρους. Για παράδειγμα, για προϊόντα με διατομή μεγαλύτερη από 5 mm και τοίχωμα από μισό χιλιοστόμετρο, αυτή η τιμή δεν μπορεί να υπερβαίνει το 1 mm ανά μέτρο και για διάμετρο μεγαλύτερη από 15 mm και πάχος μετάλλου μικρότερο από 0,5 mm, έως 2 mm.

Τα άκρα του μετάλλου πρέπει να είναι απαλλαγμένα από ελαττώματα και να κόβονται στους 90 μοίρες. Κατόπιν αιτήματος του καταναλωτή στα άκρα μπορούν να εφαρμοστούν chamfers για συγκόλληση. Αυτό επιτρέπεται όταν το πάχος του μετάλλου είναι μεγαλύτερο από 5 mm. Στην περίπτωση αυτή, το υλικό κατασκευής πρέπει να πληροί ειδικές απαιτήσεις. Για παράδειγμα, η χημική σύνθεση του χάλυβα ρυθμίζεται από το πρότυπο κατάστασης 5632 και μερικές από τις επιβλαβείς ακαθαρσίες (θείο) δεν μπορούν να υπερβούν το 0,02%.

Η επιφάνεια των σωλήνων πρέπει να χαρακτηρίζεται από την απουσία ηλιοβασιλέματος, κελυφών και ρωγμών. Η εξαίρεση είναι προϊόντα που δεν έχουν καθαριστεί. Ταυτόχρονα, επιτρέπονται μεμονωμένες συλλήψεις, μικρά βαθουλώματα ή κίνδυνοι, αλλά αποκλείεται η επίδραση αυτών των ελαττωμάτων στη διάμετρο και το τοίχωμα του στοιχείου.

Πρότυπα για σωλήνες θερμής παραμόρφωσης

Τα προϊόντα θερμής παραμόρφωσης χωρίς συγκόλληση πρέπει να συμμορφώνονται πλήρως με τα πρότυπα που ορίζονται στο πρότυπο 8732 του 1978. Αυτό το έγγραφο περιέχει πίνακες με πιθανά μεγέθη προϊόντος. Τα θερμικά παραμορφωμένα προϊόντα μετρούμενου / μη μετρημένου μήκους κατασκευάζονται από 4 έως 12,5 μέτρα. Στην περίπτωση πολλαπλών μηκών, είναι δυνατή η αποζημίωση που δεν υπερβαίνει τα 5 χιλιοστά ανά κοπή.

Η παραγωγή σωλήνων θερμής παραμόρφωσης πραγματοποιείται σύμφωνα με την GOST

Σημείωση! Η μέγιστη επιτρεπόμενη απόκλιση είναι +15 mm εάν το προϊόν είναι μεγαλύτερο από 6 m, +10 mm εάν ο σωλήνας είναι μικρότερος από αυτό το μήκος.

Όσον αφορά τα ψυχρά παραμορφωμένα στοιχεία, η διαφορά και η ωογένεση δεν πρέπει να οδηγούν το τοίχωμα και τη διάμετρο πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια. Η καμπυλότητα των σωλήνων εξαρτάται από το πάχος του μετάλλου (όλες οι τιμές αντιστοιχούν σε ένα μέτρο του προϊόντος). Εάν είναι μικρότερη από 20 mm, τότε η παράμετρος δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1,5 mm. εάν 20-30 mm - έως 2 mm. Για σωλήνες με μεγαλύτερο πάχος τοιχώματος, επιτρέπεται καμπυλότητα έως 4 mm.

Έλεγχος ποιότητας προϊόντος

Απρόσκοπτοι σωλήνες υψηλής ποιότητας χωρίς καμία αποτυχία υποβάλλονται σε μια σειρά δοκιμών. Αφού ελέγξετε τα προϊόντα για την απουσία επιφανειακών ελαττωμάτων με τη βοήθεια ειδικών οργάνων, μετράται η διάμετρος, η ωοθυμία, το μήκος και η καμπυλότητα.

Διεξάγεται δοκιμή εφελκυσμού σύμφωνα με το έγγραφο 10006-80. Σε αυτήν την περίπτωση, προσδιορίζεται η σχετική στένωση και επιμήκυνση του σωλήνα μετά τη ρήξη, η προσωρινή αντίσταση του υλικού και η ισχύς της απόδοσης. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου 19040-81, οι απρόσκοπτες κατασκευές ελέγχονται σε εφελκυσμό σε υψηλές θερμοκρασίες. Σε αυτήν την περίπτωση, τα χαρακτηριστικά του υλικού ρυθμίζονται σε θερμοκρασίες από 35 έως 1200 βαθμούς.

Επίσης, όλα τα στοιχεία ελέγχονται με υδραυλική πίεση. Το κανονιστικό έγγραφο 17410 ορίζει τις προϋποθέσεις για τον έλεγχο υπερήχων. Εάν τουλάχιστον ένας δείκτης δεν πληροί τα πρότυπα, είναι απαραίτητο να πραγματοποιούνται επαναλαμβανόμενες δοκιμές σε διπλάσιο αριθμό δειγμάτων.

Τα μυστικά της παραγωγής σωλήνων

Εξετάστε τη διαδικασία κατασκευής σωλήνων θερμής έλασης. Αποτελείται από διάφορα τεχνολογικά βήματα. Οι πρώτες ύλες είναι μπιγιέτες, τα οποία μπορούν να χυτεύονται συνεχώς, να σφυρηλατούνται, να τυλίγονται ή ακόμη και πλινθώματα.

Η ράβδος του σωλήνα είναι μια συμπαγής ράβδος από χάλυβα

Σημείωση! Ο επιλεγμένος τύπος στοιχείου επηρεάζει την κατηγορία αντοχής και την κατηγορία τελικών προϊόντων.

Στο αρχικό στάδιο, τα κενά πηγαίνουν σε πρέσες ή μύλους, όπου συμβαίνει ο σχηματισμός του μανικιού. Περαιτέρω, η διάμετρος του αυξάνεται στο απαιτούμενο μέγεθος. Στο ίδιο στάδιο, πραγματοποιείται η ισοπέδωση του μελλοντικού προϊόντος. Στη συνέχεια, ο σωλήνας εισέρχεται στον θερμό μύλο. Το τελευταίο βήμα είναι μια διαδικασία ψυχρής βαθμονόμησης. Εάν είναι απαραίτητο, εφαρμόζεται ένα νήμα στο σωλήνα.

Ο σχηματισμός του χιτωνίου πραγματοποιείται σε μηχανήματα που αποτελούνται από κυλίνδρους ή ρολό σε σχήμα μανιταριού με περιστροφή μίας όψης. Βρίσκονται σε κατακόρυφο επίπεδο και χαρακτηρίζονται από κλίση αρκετών βαθμών. Λόγω της περιστροφικής-μεταφραστικής κίνησης, η διατομή του τεμαχίου εργασίας που βρίσκεται μεταξύ των αξόνων μειώνεται και μια μικρή τρύπα εμφανίζεται στο αξονικό τμήμα. Για να αυξήσετε τη διάμετρο, απαιτείται ένα ειδικό άξονα.

Διόρθωση παραμέτρων προϊόντος κατά την κατασκευή

Ο άξονας είναι εγκατεστημένος μεταξύ των αξόνων, και ένα μεταλλικό περίβλημα είναι τοποθετημένο πάνω του κατά τα επόμενα περάσματα. Η δομική μετατόπιση μπορεί να αποφευχθεί με σταθερούς κυλίνδρους και οδηγούς χάρακα. Για να ρυθμίσετε τη διάμετρο του σωλήνα, υπάρχουν διάφορες αυτόματες εγκαταστάσεις. Η εργασία τους πραγματοποιείται σύμφωνα με αυτήν την αρχή: ο άξονας εισάγεται στο διαμέτρημα έτσι ώστε να παραμένει ένα κενό ίσο με το πάχος του τοιχώματος του μελλοντικού προϊόντος. Περαιτέρω, η απρόσκοπτη δομή τυλίγεται και ο άξονας αναπτύσσεται σε ορθή γωνία κάθε φορά. Για να εισέλθει ο σωλήνας στον άξονα, είναι απαραίτητο να κατεβάσετε τον κάτω κύλινδρο της εγκατάστασης.Αφού καταλάβει την επιθυμητή θέση με το κενό, ο κύλινδρος τοποθετείται στην αρχική του θέση.

Ένας σωλήνας ψυχρής παραμόρφωσης κατασκευάζεται με βάση ένα μπιγιέ θερμής έλασης, η θέρμανση του οποίου πραγματοποιείται σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ο μελλοντικός σωλήνας υποβάλλεται σε διαδικασία σχεδίασης, κατά την οποία τραβιέται, ρυθμίζεται η διάμετρος και μειώνεται το πάχος του τοιχώματος. Τέτοια στοιχεία διακρίνονται από υψηλή ποιότητα επιφάνειας. Ο σωλήνας αποκτά αντιδιαβρωτικές ιδιότητες με γαλβανισμό. Ένα λεπτό στρώμα ψευδαργύρου προάγει την εμφάνιση προστατευτικής μεμβράνης στην επιφάνεια του μετάλλου, η οποία εμποδίζει την επαφή του με το Ο₂ (οξυγόνο) και η διείσδυση του βαθιά. Τα προϊόντα που υποβάλλονται σε επεξεργασία με αυτόν τον τρόπο δεν χρειάζονται αστάρι ή βαφή.

Οι σωλήνες χωρίς ραφή είναι απαραίτητα δομικά στοιχεία που λειτουργούν σε δύσκολες και επιθετικές συνθήκες. Οι παράμετροι τους είναι πολύ ανώτερες από τα χαρακτηριστικά αντοχής των προϊόντων με ραφή.