Виды нержавеющих толстостенных труб и сферы применения

Виды нержавеющих толстостенных труб и сферы применения

Для нужд энергетической, химической и нефтегазовой промышленности требуются трубы, которые способны без проблем выдержать давление, равное сотням атмосфер, в условиях агрессивных сред при высочайшей температуре. По этой причине производители выпускают трубную продукцию с толстыми стенками из нержавеющей стали.

Работа с трубами из нержавейки

Процент использования труб из нержавеющей стали при монтаже бытовых коммуникаций снижается из-за распространения полимерных аналогов. Последние выгодны ценой и элементарностью монтажа, но нержавейка подкупает долговечностью и устойчивостью к механическим повреждениям. Из нержавейки можно монтировать дымоходы, обустраивать водопровод и канализацию на дачном участке. Яркий глянцевый блеск, не тускнеющий от влаги, выгоден при сборке декоративных конструкций для внутреннего и наружного обустройства: оградок, фасадных орнаментов, мебельных несущих конструкций.

При работах с нержавейкой необходимо освоить несколько видов операций:

1. Резка проводится роликовым труборезом. Перед разделением участок смазывается машинным маслом, зажатая в тисках труба режется вращением инструмента. Резка другими ручными методами может деформировать окружность торца. После разделения торец зачищается от заусенцев.
2. Гибка тонкостенных труб из нержавейки может производиться вручную, для толстостенных и труб большого диаметра оптимален арбалетный трубогиб. Для сохранения целостности стенок устанавливаются внутренние ограничители.
3. Монтаж производится разборным методом с использованием арматуры и монолитным сварочным аппаратом.

Технология производства труб

Производство бесшовных труб из нержавеющей стали является весьма трудоемким процессом. Он требует больших затрат энергии и сырья. Используемые в процессе производства вещества должны быть высокого качества, так как их свойства перейдут на готовую продукцию. Также необходимо очистить металл от вредных примесей

Изготавливаются трубы на высокоточных станках, которые полностью автоматизированы. От человека требуется только следить за показаниями контрольных приборов и вовремя реагировать на любые отклонения от установленной нормы.

Технологический процесс выглядит следующим образом:

• 1. Заготовка нагревается в специальной печи до температуры красного каления.
• 2. Затем она отправляется на прессовально-прошивной стан, который формирует будущее изделие при помощи воздействия на горячую заготовку специальными формирующими элементами. Горячий металл хорошо поддается обработке, не рвется и не деформируется в неправильном направлении. После остывания он будет держать полученную форму. Труба раскатывается до нужной длины, формируются внешний и внутренний диаметр, а также толщина стенок.
• 3. В специальной ванной изделия проходят процесс остывания и калибровки. Это завершающий этап. Но некоторые марки проходят дополнительную процедуру закалки, которая состоит в нагревании, а затем мгновенном охлаждении труб. Это перестраивает молекулярную сетку сплава и наделяет его необходимыми свойствами.
• 4. Готовая продукция нарезается на куски необходимой длины, маркируется, упаковывается и отправляется либо на склад, либо к конечному потребителю.

Область применения бесшовных нержавеющих труб

Бесшовные нержавеющие трубы из нержавейки 12х18н10т, как холоднокатанные, так и горячекатанные, применяют в пищевой, химической, перерабатывающей, машиностроительной промышленности и сельскохозяйственном производстве. Толстостенные нержавеющие трубы 12х18н10т (так же, как и тонкостенные трубы из нержавеющей стали ) используют для монтажа магистральных и локальных трубопроводов для щелочных и кислотных растворов, спиртосодержащих жидкостей, дизельного и бензинового топлива, молока, в производстве напитков, так как на внутренних поверхностях труб из нержавейки не образуется накипь, и они химически нейтральны к содержимому, устойчивы к коррозии.

Поверхность

На обработку внешней поверхности трубы влияют по большей степени эстетические предпочтения заказчика. Шлифованная и полированная нержавейка смотрится по-разному, но неизменно эффектно.

Тусклый блеск шлифованных труб дизайнеры ценят не меньше сияния полировки

Как принято в таких случаях, есть нюанс.

В пищевой промышленности и у медиков гладкая поверхность трубы внутри и снаружи важна из других соображений.

• Зеркальная поверхность — отсутствие пищи для бактерий. Есть нечего — они не размножаются. Не размножаются бактерии — рана не воспаляется, а молоко не киснет.
• Для всевозможных имплантатов и медицинского инструмента важен минимальный коэффициент трения. Чтобы понять, о чем идет речь — представьте себе медицинский шприц с поверхностью в виде напильника. Не нравится? А ведь его игла — типичная особотонкостенная трубы из нержавейки!

Толщина стенки трубы: в чем важность этого параметра

Как известно, сечение трубопроводов из нержавеющей стали систем водоснабжения и отопления бывает только круглым. Это обусловлено тем, что магистраль, в очертаниях которой присутствуют различные углы, в местах изгибов может быстро засориться. Поэтому в данном случае от применения нержавеющей трубы квадратной или прямоугольной лучше отказаться.

Другое дело, если речь идёт об автомобилестроении, мебельной промышленности или, например, аэрокосмической отрасли. Здесь тонкостенной трубе-нержавейке квадратной, а также прямоугольной отводится особое место. Ведь, несмотря на относительно небольшой вес, благодаря наличию рёбер жёсткости она способна выдержать повышенные нагрузки. Для изготовления профильных тонкостенных электросварных нержавеющих труб применяется легированная или углеродистая сталь.

Использование изделий данного типа в качестве нагружаемых элементов металлоконструкций возможно только при отсутствии отклонений от заданных геометрических размеров. В противном случае под воздействием внешних сил труба просто сложится.

Производство профильной толстостенной трубы-нержавейки основано на применении технологии горячего деформирования и регламентируется требованиями ГОСТ 8734-75. Заваривание стыковочного шва выполняется электродуговой сваркой. Его наличие, конечно же, уменьшает прочность толстостенной нержавеющей трубы, но несущественно (всего на 10-15%).

От толщины стенок профильной трубы зависит ее устойчивость к нагрузкам и возможность использования в той или иной сфере

Сфера применения данной продукции самая разнообразная. Толстостенные трубы идут на изготовление декоративных ограждений, дорогостоящей мебели, медицинского оборудования. Прямоугольные изделия сечения 40х20 зачастую применяются для каркасов различных кушеток. А квадратные толстостенные трубы 50х50 используются в качестве лестничных перил супермаркетов. Трубный прокат данного типа нашёл широкое применение в судостроении, поскольку толстостенная труба из нержавейки способна выдержать негативное воздействие коррозии.

В зависимости от толщины стенки различают тонкостенные трубы нержавеющие и толстостенные трубы нержавеющие. В соответствие с ГОСТ 11068-81, к тонкостенным относятся трубы с толщиной стенки от 0,8 до 4 мм и наружным диаметром от 8 до 102 мм. Трубы изготавливаются как мерной длины — от 5 до 9 метров, так и немерной длины – от 1,5 до 9 метров. По назначению трубы тонкостенные делятся на трубопроводные, профильные и специального назначения.

Тонкостенные трубы используются в мебельном производстве, самолетостроении, химической промышленности, медицине, а также в быту. Толстостенными считаются трубы с толщиной стенки от 4,5 до 32 мм. Такие толстостенные трубы, отличающиеся высокой прочностью, применяются в энергетике, судостроении, нефтегазовой промышленности, на химзаводах.

Государственные стандарты

Прежде всего, следует отметить, что электросварных толстостенных труб не существует вообще. Все из-за технологии производства, которая не позволяет получить достаточную однородность и, как следствие, прочность изделия. Продольный сварочный шов приводит к тому, что изделие не способно выдержать серьезного давления. Да и гнуть толстый лист затем, чтобы сварить его, это не самая лучшая идея.

Гораздо проще технологически и эффективнее экономически сделать изделие цельным изначально, используя прокатный стан. Именно поэтому толстостенные нержавеющие трубы бывают двух видов: горячедеформированные и холоднодеформированные. Выпуск этих двух разновидностей регламентируется разными стандартами:

• ГОСТ 9940-81 содержит сортамент, технические условия и другие важные параметры для производства горячекатаных труб. Диаметр изделий начинается от 57 мм.
• ГОСТ 9941-81 содержит сортамент, технические условия и другие важные параметры для производства холоднокатаных изделий. Диаметр изделий начинается от 5 мм. Очевидно, что такой прокат отлично подойдет для систем, где требуется сочетание небольшого диаметра с высокой прочностью.

Область применения

Нержавеющие толстостенные трубы часто применяются для лестничных перил.

Сфера применения нержавеющей толстостенной профильной трубы разнообразная, это могут быть декоративные ограждения и перила, навесы и козырьки, дорогостоящая мебель и различное медицинское оборудование. Так, квадратная нержавейка с сечением 50х50 зачастую применяется для лестничных перил супермаркетов, а профильная прямоугольная с сечением 40х20 стала широко применяться для каркасов кушеток медицины. В целом, нержавеющая толстостенная труба востребована в очень многих отраслях, начиная от труб дымоходов и декоративного изготовления перил до всевозможных систем охлаждения, включая ядерные реакторы.

Хотя в первых двух вариантах производители могут прекрасно обойтись недорогой электросварной трубой с небольшой толщиной стенок. Нержавеющая толстостенная труба, которая имеет средний диаметр (114 мм и больше), нашла широкое применение на химзаводах, а также в энергетической и нефтегазовой промышленности. Химзаводы, как правило, отдают преимущество стали 12х18х10 т, характеристика которой просто располагает к ее применению в экстремальных условиях. Вот некоторые из них:

• диапазон рабочей температуры трубопровода, выполненного из такой стали, находится в пределах от -196 – +600 градусов;
• способность выдерживать наличие растворов уксусной, азотной и фосфорной кислоты, а также разнообразных солей и щелочей;
• в агрессивной среде сталь может благополучно выполнять все свои функции с температурой до 350 С.

Применяется она и в оборонной промышленности, где налажено производство отравляющего вещества. Здесь опасны мельчайшие утечки. Толстостенная труба малого диаметра широко используется при монтаже технологического водопровода в самых ответственных местах, при создании высокотемпературной системы парового отопления. Часто ее можно увидеть в химических лабораториях на предприятиях текстильной, целлюлозной и пищевой промышленности. Именно пищевая промышленность использует нержавеющую сталь без оглядки на ее довольно-таки высокую цену и относительно сложный монтаж элементов трубопровода. Секрет очень прост: нержавейка способна сохранять поверхность идеально гладкой, на которой не могут размножаться бактерии. Кроме всего, ее стойкость к химическим элементам дает возможность не опасаться, что они повлияют на окончательный состав продукта.

В судостроении нержавейка используется очень широко: брызги и испарения соленой воды резко ускоряют электрохимические процессы и коррозию, которая разрушает черную сталь. А нержавейка способна все это выдержать. Однако толстостенные трубы весят немало, поэтому их использование оправдано там, где в действительности необходима особая прочность. Бесшовная толстостенная труба из нержавеющей стали с диаметром 15 мм и более применяется для сборки и самых простых водопроводов дома. Этот материал с уверенностью можно назвать практически вечным, он не подвергается коррозии и со временем не зарастает. У данного вида труб есть и свои недостатки. Это трудоемкий процесс обработки и очень сложный монтаж.

К примеру, для того чтобы нарезать на такой трубе резьбу, токарю порой придется править несколько раз резец или сразу закупить продукцию шведской фирмы «Sandvik», которая специализируется на инструментах из сверхтвердых сплавов. И наконец, никто не запрещает выполнять декоративные ограждения из толстостенных труб. Однако их стоимость будет в несколько раз больше таких же изделий из биметаллических труб. Итак, подведем итог. Отличительные особенности – высокая прочность, устойчивость к любому внешнему и внутреннему воздействию, значительная продолжительность эксплуатации и немалая стоимость. Так что вам решать, нужны ли вам все ее достоинства по такой цене.