Plieninis besiūlis vamzdis. Parametrai, apibūdinantys vientisą dizainą

Besiūliai vamzdžiai yra viena iš brangiausių metalo rūšių. Taip yra dėl jo gamybos sudėtingumo. Produktas yra labai patikimas ir gaminamas visiškai laikantis standartų. Besiūliai besiūliai vamzdžiai yra plačiai naudojami naftos perdirbimo, chemijos pramonėje, orlaivių ir mašinų gamyboje, taip pat komunalinėse įmonėse.

Besiūliai vamzdžiai yra patvaresni nei suvirinti vamzdžiai, tačiau jie taip pat yra brangesni.

Besiūlių plieninių vamzdžių trūkumai ir trūkumai

Plieninių vamzdžių taikymo sritis yra labai plati, nes siūlių nebuvimas daro įtaką gaminių stiprumo savybėms - jie tampa beveik neliečiami. Besiūliai konstrukcijai būdingas mažas tiesinis išsiplėtimas, kurį lemia aukšta temperatūra, atsparumas korozijai ir nebijo aukšto slėgio.

Šilumos laidumo laipsnis priklauso nuo pagaminimo medžiagos ir, kaip taisyklė, yra gero lygio. Besiūlio plieno vamzdžio vidus yra visiškai lygus, o tai pagerina pralaidumą. Lyginant su suvirintu gaminiu, besiūlė konstrukcija yra daug geresnė stiprumo ir atsparumo išorės poveikiui atžvilgiu.

Tarp šio tipo metalo valcavimo trūkumų galima pastebėti storasienių gaminių lankstumą, o tai gali sukelti tam tikrų sunkumų atliekant remonto ir statybos darbus. Be to, vamzdžių gamybai reikalinga brangi įranga, o pati technologija yra labai sudėtinga. Kartu su didelėmis medžiagų kainomis tai padidina gamybos sąnaudas, todėl kai kuriais atvejais tokių produktų naudoti yra nepraktiška.

Besiūliai dizainai: pagrindiniai tipai

Besiūliai plieniniai vamzdžiai klasifikuojami pagal sienos storį. Tuo atveju, kai siena yra didesnė už skersmenį, besiūlė konstrukcija vadinama ypač storomis sienomis. Be to, ypač išskiriami plonasieniai, plonasieniai ir paprasčiausiai storų elementai.

Vieno iš besiūlių vamzdžių rūšių sienelių storis gali siekti 10% skersmens

Pastaba! Pirmajam tipui būdingas ne didesnis kaip 2,5% skersmens sienos storis, antrajam - nuo 2,5 iki penkių procentų, trečiajam - nuo 5 iki 10%.

Taip pat išsiskiria lengvos, sustiprintos ir įprastos konstrukcijos. Sustiprintiems vamzdžių variantams būdingas padidėjęs atsparumas korozijai, o plaučiai gali gerai sulenkti. Labiausiai paplitusi yra besiūlė plieno konstrukcija, tačiau įmanoma gaminti produktus iš įvairių lydinių ir spalvotųjų metalų. Vamzdžių gamybos būdas skiriasi. Tuo remiantis išskiriami šalto ir karšto valcavimo gaminiai.

Besiūlių gaminių naudojimo apimtys

Dėl puikių stiprumo savybių besiūliai vamzdžiai buvo pritaikyti daugelyje žmonių gyvenimo sričių, tačiau pagrindinis jų tikslas yra greitkelių įrengimas įvairiais tikslais.Dujų ir naftos pramonėje tokie produktai naudojami kurui gabenti.

Tai, kad nėra suvirinimo ir absoliučiai lygaus paviršiaus, leidžia tokius elementus naudoti geriamojo vandens tiekimo vamzdynuose. Besiūlis dizainas leidžia organizuoti greitkelių, gabenančių agresyvias medžiagas, esant aukštam slėgiui ir pakilusiai temperatūrai.

Branduolinė pramonė nėra išbaigta be tokių vamzdžių. Jie naudojami laivuose, automobiliuose, orlaiviuose, traktoriuose ir mašinų gamyboje, pavyzdžiui, norint išspręsti velenų sukimosi perdavimo problemą. Statant anglių kasyklas ir naftos gręžinius, reikalinga vientisa tuščiavidurė, vientisa struktūra.

Patartina jį naudoti ypač sunkiomis darbo sąlygomis, kai paprastas metalas ir suvirinimas gali neatlaikyti. Monolitiniai gaminiai taip pat atsidūrė gynybos pramonėje.

Besiūliai vamzdžiai yra būtini greitkeliams, važiuojantiems sunkiomis sąlygomis, esant aukštam slėgiui ar temperatūrai.

Standartizuoti gaminio dydžio reikalavimai

Reikalavimai šaltai deformuotiems gaminiams yra nustatyti 1975 m. Standarte 8734. Remiantis šiuo dokumentu, besiūlis vamzdis gali būti pagamintas neišmatuoto ar neišmatuoto ilgio. Pirmajame variante ši charakteristika yra 4,5–9 metrų ribose, antrame - nuo pusantro iki 11,5 m. Maksimalūs nuokrypiai yra ne didesni kaip 1 cm.

Susitarus su klientu, matuojamo ilgio vamzdžiai gali būti gaminami nuo 4 iki devynių metrų su pastovia verte, ribojančia nuokrypius. Gaminami iš kelių išmatuotų ilgių produktai nuo pusantro iki 9 m.

Pastaba! Paprastai gaminiai gaminami atsižvelgiant į sienos storį ir išorinį skersmenį, tačiau, atsižvelgiant į klientų reikalavimus, galite sutelkti dėmesį į kitas savybes, pavyzdžiui, skirtumą ir abu skersmenis arba sienos ir vidinį skersmenį.

Kliento prašymu taip pat galima derinti ribinius nuokrypius. Pavyzdžiui, gaminio skersmuo yra pagamintas įprastu tikslumu, o sienos storis padidėja.

Iš gamintojų reikalaujama užtikrinti, kad nei vamzdžių dydis, nei ovalumas neviršytų leistinų nukrypimų ribų. Standarte taip pat pateikiamos kreivumo vertės. Produktams, kurių skerspjūvis yra iki 8 milimetrų, jis neturėtų būti didesnis kaip 3 mm, per 8-10 mm - daugiau kaip 2 mm per 1 m ilgio, daugiau kaip 10 mm - daugiau kaip pusantro milimetro.

Besiūliai gaminiai specialiems tikslams

Yra besiūlių vamzdžių, skirtų specialiems tikslams, kurie gaminami pagal 1981 m. Standartą 9941. Šis metalo valcavimo būdas taip pat pasižymi išmatuotu, daugybiniu ir neišmatuotu ilgiu. Sienų storis svyruoja nuo 0,3 iki 24 mm, skersmuo - nuo 5 iki 250 mm.

Besiūliai vamzdžiai yra išmatuoti ir neišmatuoti pagal standartus

Galimas konstrukcijos kreivumas nustatomas atsižvelgiant į parametrus. Pavyzdžiui, gaminiams, kurių skerspjūvis didesnis nei 5 mm, o sienelė nuo pusės milimetro, šis indikatorius gali būti ne didesnis kaip 1 milimetras per metrą, o didesniam kaip 15 mm skersmeniui, o metalo storis mažesnis kaip 0,5 mm - iki 2 mm.

Metalo kraštai turi būti be defektų ir apipjaustyti 90 laipsnių kampu. Vartotojui pageidaujant, galuose gali būti uždedami skylės suvirinimui. Tai leistina, kai metalo storis yra didesnis nei 5 mm. Tokiu atveju pagaminimo medžiaga turi atitikti specialius reikalavimus. Pavyzdžiui, plieno cheminę sudėtį reglamentuoja valstybinis standartas 5632, o kai kurios kenksmingos priemaišos (siera) negali viršyti 0,02%.

Vamzdžių paviršius turi būti apibūdinamas tuo, kad nėra saulėlydžių, kriauklių ir įtrūkimų. Išimtis yra neišvalyti produktai. Tuo pačiu metu jiems leidžiami pavieniai gaudymai, maži įdubimai ar rizika, tačiau negalima atmesti šių defektų įtakos elemento skersmeniui ir sienoms.

Karštai deformuotų vamzdžių standartai

Karštai deformuoti besiūliai gaminiai turi visiškai atitikti standartus, nustatytus 1978 m. Valstybiniame standarte 8732. Šiame dokumente yra lentelės su galimais gaminio dydžiais. Išmatuoto / neišmatuoto ilgio karštai deformuoti produktai yra pagaminti nuo 4 iki 12,5 metrų. Jei ilgis yra keli, įpjova gali būti ne didesnė kaip 5 mm.

Karštai deformuotų vamzdžių gamyba vykdoma griežtai laikantis GOST

Pastaba! Didžiausias leistinas nuokrypis yra +15 mm, jei produktas yra didesnis nei 6 m, +10 mm, jei vamzdis yra trumpesnis už šį ilgį.

Kalbant apie šaltai deformuotus elementus, skirtumas ir ovalumas neturėtų išvesti sienos ir skersmens už nurodytų ribų. Vamzdžių kreivumas priklauso nuo metalo storio (visos vertės atitinka vieną gaminio metrą). Jei jis yra mažesnis nei 20 mm, tada parametras negali būti didesnis kaip 1,5 mm; jei 20-30 mm - iki 2 mm. Vamzdžiams, kurių sienelių storis didesnis, leidžiama išlinkti iki 4 mm.

Produkto kokybės patikrinimas

Aukštos kokybės besiūlius besiūlius vamzdžius išbando daugybė bandymų. Specialiais instrumentais patikrinus, ar gaminiuose nėra paviršiaus defektų, išmatuojamas skersmuo, ovalumas, ilgis ir išlinkimas.

Tempimo bandymas atliekamas pagal dokumentą 10006-80. Tokiu atveju nustatomas santykinis vamzdžio susiaurėjimas ir pailgėjimas po plyšimo, laikinas medžiagos atsparumas ir jos išeigos stipris. Pagal standarto 19040-81 reikalavimus, besiūlės konstrukcijos yra tempiamos aukštoje temperatūroje. Šiuo atveju medžiagų charakteristikos nustatomos nuo 35 iki 1200 laipsnių temperatūroje.

Be to, visi elementai yra tikrinami hidrauliniu slėgiu. Norminiame dokumente 17410 nurodytos ultragarso tyrimo sąlygos. Jei bent vienas indikatorius neatitinka standartų, būtina atlikti pakartotinius bandymus dvigubai daugiau mėginių.

Vamzdžių gamybos paslaptys

Apsvarstykite karšto valcavimo vamzdžių gamybos procesą. Jį sudaro keli technologiniai etapai. Žaliavos yra ruošiniai, kurie gali būti nuolat liejami, kaltiniai, valcuojami ar net luitai.

Vamzdžio luitas yra tvirtas plieno strypas

Pastaba! Pasirinktas elemento tipas turi įtakos stiprumo klasei ir gatavų gaminių klasei.

Pradiniame etape ruošiniai eina į presus ar malūnus, kur vyksta rankovės formavimas. Toliau jo skersmuo padidėja iki reikiamo dydžio. Tame pačiame etape vyksta būsimojo produkto paviršiaus išlyginimas. Tada vamzdis patenka į karšto valcavimo gamyklą. Paskutinis žingsnis yra šalto kalibravimo procesas. Jei reikia, vamzdis uždedamas sriegiu.

Rankovės formavimas atliekamas mašinose, kurias sudaro kūgio ar grybų formos ritiniai su vienpusiu pasukimu. Jie yra vertikalioje plokštumoje ir pasižymi kelių laipsnių nuolydžiu. Dėl sukimosi-transliacijos judesio sumažėja ruošinio, esančio tarp ašių, skerspjūvis, o ašinėje dalyje atsiranda maža skylė. Norint padidinti skersmenį, reikalingas specialus šerdis.

Produkto parametrų taisymas gamybos metu

Šerdis įmontuojamas tarp velenų, o per kitus eismus ant jo montuojama metalinė įvorė. Struktūrinio poslinkio galima išvengti naudojant fiksuotus ritinius ir liniuotės kreipiklius. Norėdami sureguliuoti vamzdžio skersmenį, yra įvairių automatinių įrengimų. Jų darbas atliekamas pagal šį principą: šerdis įkišamas į kalibrą taip, kad liktų tarpas, lygus būsimo gaminio sienelių storiui. Be to, besiūlė konstrukcija yra sukama, o rutulys kiekvieną kartą išleidžiamas stačiu kampu. Kad vamzdis patektų į šerdį, būtina nuleisti apatinį įrenginio ritinėlį.Užėmę norimą vietą su ruošiniu, volelis pastatomas į pradinę padėtį.

Šaltai deformuotas vamzdis pagamintas karšto valcavimo ruošinio pagrindu, kurio kaitinimas atliekamas iki žemos temperatūros. Būsimas vamzdis patiria piešimo procesą, kurio metu jis yra nupiešiamas, skersmuo sureguliuojamas ir sienos storis mažėja. Tokie elementai išsiskiria aukšta paviršiaus kokybe. Vamzdis įgyja antikorozines savybes galvanizuodamas. Plonas cinko sluoksnis skatina apsauginės plėvelės atsiradimą metalo paviršiuje, neleidžiančią jo kontaktuoti su O₂ (deguonies) ir jo prasiskverbimo giliai į. Tokiu būdu apdorotiems gaminiams nereikia grunto ar dažų.

Besiūliai vamzdžiai yra būtini konstrukciniai elementai, eksploatuojami sunkiomis ir agresyviomis sąlygomis. Jų parametrai yra daug pranašesni už gaminių su siūle stiprumo savybes.