Главная > Трубы > Сортамент и основные характеристики круглых труб

Сортамент и основные характеристики круглых труб

Стальные трубы круглого сечения применяются во многих отраслях промышленности: при строительстве мостов, газо- и нефтепроводов, в жилых домах, заводских цехах и во многих других местах и производств. Ассортимент выпускаемых изделий очень обширный, они могут отличаться по диаметру, способу и материалу изготовления. Все параметры выпускаемых изделий регламентируются по ГОСТ.

Основные характеристики труб круглого сечения

Основным параметром, по которому ведется предварительный подбор труб для применения, является диаметр. В сортаментах для круглых труб различают следующие виды диаметров:

  1. Наружный диаметр является основным размером при определении возможности использование изделия в различных сферах промышленности и быта.
  2. Внутренний диаметр характеризует пропускную способность трубопровода. От величины данного размера зависит характер потока и потери напора при движении жидкости.
  3. Условный диаметр. Этот размер характеризует примерную пропускную способность труб и может быть одинаковым для разных типоразмеров. Например, для типоразмера 45х2,5 и 43х1,5 условный диаметр Ду=40.
  4. Номинальный диаметр. Расчетное значение при подборе необходимого параметра.
Трубы различных диаметров

Применяемость изделий различных диаметров

В зависимости от наружного диаметра, изделия могут применяться в следующих областях:

  • Для систем отопления и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий применяют трубы стальные диаметром 40-50мм.
  • В системах гидравлики рабочих органов машин и дорожной техники, в зависимости от количества подаваемой жидкости диаметр может быть от 8 до 50 мм.
  • В больших многоквартирных домах для подачи холодной воды диаметр применяемых трубопроводов до 150 мм.
  • В нефтяной, газовой и химической промышленности для внутренних транспортировок сырья используют изделия диаметров до 273 мм.
  • Крупные городские котельные для подвода отопления к дому, и предприятия водоканала для подачи воды применяют диаметры до 325 мм.
  • Канализационные трубы имеют размер 530-1020 мм в диаметре.
  • В крупных системах для транспортировки газа и нефти могут применяться большие размеры 1020 мм и больше.
  • Трубы широко используются в строительстве для забивки свай, опор фундаментов и мостов. Диаметр применяемых изделий от 650 мм.

Реальные значения размеров применяемых изделий могут отличаться от табличных, и зависят от конструктивных особенностей используемой системы трубопроводов.

Изделия диаметром 273 мм

Толщина стенки и другие параметры

Толщина стенки зависит от способа изготовления изделия и составляет:

  • для горячекатанных – 2.5…75 мм,
  • для холоднокатанных – 0,3…24 мм,
  • для сварных – 1…32 мм,
  • для сварных по технологии спирального проката-3,5…25.

Масса погонного метра. Для определения массы используется таблица сортамента из ГОСТ. Если необходимо подсчитать массу 1 погонного метра, то расчет производится по формуле:

P=((D-S)/40,5)*S, где

  • P – масса одного погонного метра, в кг.
  • D – наружный диаметр, в мм.
  • S – толщина стенки изделия, в мм.
  • 40,5 – коэффициент, зависящий от удельного веса.

Изделия могут применятся и в качестве строительных металлоконструкций. Для силового расчета таких конструкций необходимо определять момент инерции и радиус инерции. Значения этих величин можно также взять из таблиц ГОСТа или определить по формуле:

J=∏D³*S/8 и j=0.353D, где

  • J – момент инерции, в см4,
  • ∏ – число Пи, равное 3,14
  • D – наружный диаметр, в см.
  • S – толщина стенки изделия, в см.
  • J – радиус инерции, см.

Еще одним параметром, характеризующим возможность применения трубы в строительных конструкциях, является круговой момент сопротивления. Обозначение Wx и Wy. У круглой трубы эти параметры одинаковы для осей OX и OY. Этот параметр также можно определить по формуле или взять по таблице.

Выдержка из сортамента по ГОСТ 10704

Виды труб по способу производства

Различают следующие способы производства трубопроводов: горячедеформированные, холоднодеформированные, электросварные. Размеры и предельные отклонения изделий, материалы изготовления регламентируются сортаментами на трубы стальные круглые, разные сортаменты для каждого способа производства:

Трубы стальные бесшовные горячедеформированные ГОСТ 8732

Изготовление труб происходит в три этапа. В начале в нагретой до 900-1200 градусов круглой заготовке на специальных станках делают прошивку отверстия, в результате получается гильза. Дальше гильзу раскатывают в черновую трубу, и последний этап, это калибрование, прокатка с окончательными размерами по толщине и диаметру.

Размеры получаемых изделий по этому способу производства могут быть: наружный диаметр 16-630 мм, толщина стенки 1,5-50 мм. Заготовки изделий разделяются на несколько групп, в зависимости от применяемого материала изготовления:

  • А –механические свойства изделия нормируются.
  • Б – химический состав регламентируется при изготовлении.
  • В – одновременно регламентируются механические свойства и химический состав;
  • Г – нормируется химический состав и проверяются механические свойства на опытных образцах;
  • Д – регламентируется значение испытательного давления при проверке.
Производство горячедеформированных труб

Трубы стальные бесшовные холодно деформированные по ГОСТ 8734

Для прокатки используют круглые стальные заготовки. Заготовка нагревается в специальных печах до температуры начала кристаллизации для получения необходимой пластичности. Затем прошивается и попадает в прокатный стан, где с помощью вальцов формируются черновые размеры изделия. Последняя операция, это калибровка и нарезка определенной длины.

В отличие от горячедеформированной трубы, холоднодеформированная во время калибровки получает дополнительную термообработку, что делает такие изделия устойчивыми и долговечными.

Холоднодеформированные изделия делятся на следующие категории, где главным критерием является отношение диаметра D к размеру стенки S:

  1. Особотонкостенные, при отношении D/S больше 40. Если размер D=20 мм и меньше, размер S=0,5 мм и меньше.
  2. Тонкостенные, при отношении D/S от 12,5 и меньше 40. Кроме того трубы при D=20 мм. и меньше, при S=1,5 мм, и меньше.
  3. Толстостенные, при отношении D/S от 6 до 12,5.
  4. Особотолстостенные при отношении D/S меньше 6.

Тонкостенные и особотонкостенные трубы применяются в различных гидравлических системах, автомобильных моторах, промышленных холодильных установках, а также в медицинской и пищевой отрасли. Основное применение толстостенных труб – это нефтяная и газовая промышленность.

Тонкостенные холоднокатаные изделия

Трубы стальные электросварные по ГОСТ 10704

Технология изготовления включает в себя несколько этапов, которые объединены в один непрерывный процесс:

  1. Резка листовой заготовки. Она выполняется на высокоточных станках и позволяет получать заготовки одинаковых размеров.
  2. Для получения бесконечной ленты полоски свариваются между собой, предварительно пропущенные через систему валиков для устранения дефектов поверхности.
  3. Полученную заготовку пропускают через систему горизонтальных и вертикальных вальцов, с помощью которых формируется изделие.
  4. Сварка кромок производится с помощью высокочастотной сварки. Кромки заготовки нагреваются индуктором до температуры плавления, а потом сдавливаются обжимными роликами. Другой способ, когда кромки нагреваются с помощью высокочастотного генератора, ток подается на кромки с помощью контактов.

    Высокочастотная сварка
  5. Калибровка и снятие грата. Заготовку охлаждают, а потом пропускают через калибровочные валики, для устранения овальности и обеспечения необходимых размеров.
  6. Резка изделия. Заготовки разрезаются в необходимый размер.
  7. Контроль качества изготовляемых изделий производят тремя способами: контроль сварного шва, испытание с помощью повышенного давления воды и сплющивание. Для контроля сварного шва, в основном применяют ультразвуковой способ. Дефектоскоп расположен непосредственно на линии после сварочной операции. Контролю подвергаются 100% изделий. Гидроиспытанию подвергаются 15% изделий из партии. А проверку на сплющивание проходят два изделия из партии.
Схема изготовления электросварных труб

Электросварные трубопроводы широко применяются при прокладке инженерных сетей, которые выдерживают большие нагрузки и давления. Изделия диаметром 1200 мм. используют при монтаже почти всех магистральных газопроводов и нефтепроводов.

Материалы, используемые при изготовлении

Материалы, которые используются при изготовлении горячедеформированных труб, указаны в ГОСТ 8731, а для холодно деформированных в ГОСТ 8733. При изготовлении таких изделий применяются заготовки из обычной углеродистой стали по ГОСТ 380, качественной углеродистой конструкционной стали по ГОСТ 1050, и конструкционной легированной стали по ГОСТ 4543. При изготовлении электросварных труб все технические условия по материалам изделий указаны в ГОСТ 10705.

В промышленности широко используются бесшовные трубы, изготовленные из нержавеющей стали. Их применяют в приборостроении, при изготовлении автомобилей, в химической промышленности и многих других сферах производства.

Нержавеющие с матовой поверхностью

Весь сортамент, а также технические условия нержавеющих труб круглого сечения, установлен в ГОСТ 9941. По способу производства они изготовляются холоднодеформированным или горячедеформированным способом, следующих размеров:

  • при наружном D 16-53 мм, толщина стенки S 2-5 мм;
  • если D 53-73 мм, то S от 4,5 до 10 мм;
  • диаметр D 84-80 мм, стенка S от 11 до 15 мм;
  • для диаметров D 140-219 мм, S от 28 до 32 мм.

Для защиты нержавеющих труб от коррозии, в ее составе содержится хром, который делают устойчивым к воздействию агрессивных химических веществ. Поверхность получаемых готовых изделий может быть матовой или зеркальной, в зависимости от способа изготовления трубопроводов.

Потери напора жидкости при движении в круглых трубах

При транспортировке жидкостей в трубопроводах возникают потери напора, которые зависят от следующих факторов:

  • шероховатости внутренних поверхностей трубы,
  • потери при прохождении сужений сечения в кранах, переходниках и прочей арматуры,
  • потери при резких под 90 градусов поворотах трубопровода,
  • кроме того, потери напора зависят от вязкости жидкости.

Различают два режима потока жидкости: ламинарный и турбулентный. Ламинарный это когда движение жидкости в трубопроводах происходит без перемешивания частиц. При турбулентном происходит обильное перемешивание и вращательное движение частиц жидкости. Переход потока из ламинарного в турбулентный происходит, когда число Рейнольдса Re>2300.

Ламинарный и турбулентный потоки

Число Рейнольдса зависит от скорости движения потока, внутреннего диаметра и вязкости жидкости и характеризует режим движения жидкости. При расчетах параметров трубопроводах необходимо, чтобы расчетное число Рейнольдса было Re<2300. При этом меньше потери и затраты мощности насосов на движение жидкости.

Раструбное соединение

Для состыковки канализационных и водопроводных линий применяют раструбное соединение. Для этого на концах труб делают специальное расширение, куда вставляется другой конец. Герметичность соединения обеспечивается различными способами:

  1. Заделка цементом. Этот способ применяется при стыковке канализационных систем. Вначале зазор уплотняют с помощью пакли, а потом заливают цементный раствор.

    Изделия с раструбом
  2. Герметичность с помощью резинового уплотнительного кольца. Перед сборкой кольцо обязательно надо смазать глицерином или мыльным раствором.
  3. Клеевое соединение. Концы обрабатывают шкуркой для придания шероховатости. Затем намазывают клеевым раствором внутри раструба и конец трубы. Оба изделия плотно прижимают и удерживают до затвердения клея.
  4. Соединение при помощи сварки.

Состыковка раструбная обеспечивает надежное соединение, однако в некоторых случаях устанавливают так называемый доуплотнитель, особенно для чугунных канализационных систем.


Автор статьи

Оставить комментарий

Наверх
Онлайн консультация
Прикрепите файл