Полное обзорное изложение знаний о стальных трубах: от производства до классификации
Стальные трубы, являющиеся одним из видов экономичных стальных материалов, играют чрезвычайно важную роль в современной промышленности. Они не только широко используются для транспортировки жидкостей и порошкообразных твердых веществ, обмена тепловой энергией, но и являются важным материалом для изготовления механических деталей и резервуаров. Начиная с разработки нефти в начале 19 века, через производство кораблей, котлов и самолетов в период двух мировых войн, до подъема химической промышленности, а также бурения и транспортировки нефти и природного газа, каждая технологическая революция значительно способствовала скачку в разнообразии, объеме производства и качестве стальных труб. Методы производства стальных труб можно разделить на две основные категории: бесшовные стальные трубы и шовные стальные трубы. Шовные стальные трубы, в свою очередь, можно разделить на прямосварные трубы и спиральносварные трубы.
Методы производства бесшовных стальных труб разнообразны и включают горячедеформированные бесшовные трубы, холоднотянутые трубы, прецизионные трубы, трубы с расширенным диаметром, холодногибленные трубы и экструдированные трубы.
Эти стальные трубы изготавливаются из высококачественной углеродистой стали или легированной стали и обрабатываются с помощью таких процессов, как горячая прокатка или холодная прокатка (вытягивание).
Классификация сварных труб зависит от их сварочного процесса и включает печные сварные трубы, электросварные (сопротивляющиеся сварные) трубы и автоматические дуговые сварные трубы.
В зависимости от формы сварного шва сварные трубы можно разделить на прямосварные трубы и спиральносварные трубы. Кроме того, в зависимости от формы конца трубы сварные трубы можно разделить на круглые трубы и трубы особой формы (например, квадратные, плоские и т.д.).
В плане методов изготовления стальные трубы можно разделить на сварные трубы для транспортировки низкого давления жидкостей, спиральносварные электросварные трубы, прямо - сварные трубы и электросварные трубы и т.д. Бесшовные стальные трубы широко используются в различных отраслях для трубопроводов, по которым транспортируются жидкости и газы. Сварные трубы применяются для водопроводных трубопроводов, газопроводов, теплотрасс и электрических трубопроводов.
Кроме того, стальные трубы можно классифицировать в зависимости от материала для их изготовления, включая углеродистые трубы и легированные трубы. Углеродистые трубы можно разделить на обычные углеродистые стальные трубы и высококачественные углеродистые структурные трубы. Легированные трубы охватывают такие типы, как низколегированные трубы, легированные структурные трубы, высоколегированные трубы, высокопрочные трубы и т.д.
В плане способа соединения стальные трубы можно разделить на гладкие трубы и резьбовые трубы. Резьбовые трубы можно дополнительно разделить на обычные резьбовые трубы и резьбовые трубы с утолщением конца. Последние включают трубы с внешним утолщением, внутренним утолщением и внутренним и внешним утолщением. В то же время, если резьбовые трубы классифицировать по типу резьбы, то можно выделить обычные цилиндрические или конические резьбы и специальные резьбы.
Кроме того, в зависимости от характеристик поверхностного покрытия стальные трубы можно разделить на черные трубы и покрытые трубы. Покрытые трубы включают оцинкованные трубы, алюминированные трубы, хромированные трубы и т.д., а покрытые трубы делятся на трубы с внешним покрытием, трубы с внутренним покрытием и трубы с внутренним и внешним покрытием. Обычно используемые покрытия включают пластмассы, эпоксидные смолы, каменноугольные эпоксидные смолы и различные стеклянные антикоррозийные покрытия.
Наконец, стальные трубы также можно классифицировать в зависимости от их назначения.
Трубы для трубопроводов
Этот вид стальных труб в основном используется для транспортировки воды, газа, пара и т.д. Например, бесшовные трубы применяются в нефтепроводах и магистральных газопроводах, а также в сельскохозяйственном орошении для водопроводных шлангов и шлангов для полива.
Трубы для тепловых установок
Эти стальные трубы широко используются в обычных котлах, локомотивных котлах, а также в высокотемпературных и высоконапорных котлах и других тепловых установках, таких как кипятильные трубы, трубы для перегретого пара и т.д.
Трубы для машиностроения
Этот вид стальных труб имеет важное применение в авиации, автомобилестроении, тракторостроении и других областях. Например, они используются для авиационных конструкционных труб, полуосевых труб автомобилей, а также для труб охлаждающих устройств тракторов и т.д.
Трубы для нефтегеологического бурения
Эти стальные трубы специально разработаны для нефтегеологического бурения и включают в себя буровые трубы, бурильные штанги и различные трубные соединения и т.д.
Трубы для химической промышленности
Этот вид стальных труб в основном используется в теплообменниках и трубопроводах химического оборудования, а также для транспортировки химических сред. Например, они могут быть трубами из нержавеющей кислотостойкой стали и высоконапорными трубами для удобрений.
Трубы для других отраслей
Этот вид стальных труб охватывает множество областей, таких как трубы для резервуаров, приборов, медицинского оборудования и т.д.
Кроме того, стальные трубы можно классифицировать в зависимости от формы их поперечного сечения, включая круглые стальные трубы и трубы особой формы. Трубы особой формы - это трубы с различными не круглыми поперечными сечениями, такими как квадратные трубы, прямоугольные трубы и т.д.
Поперечное сечение стальных труб также имеет разнообразие и в основном делится на две основные категории: трубы с равным поперечным сечением и трубы с переменным поперечным сечением. Трубы с переменным поперечным сечением, как следует из названия, это трубы, у которых форма поперечного сечения, внутренний и наружный диаметры, а также толщина стенки и т.д. изменяются периодически или непериодически вдоль длины трубы. Этот вид труб включает в себя внешние конические трубы, внутренние конические трубы, внешние ступенчатые трубы, внутренние ступенчатые трубы, трубы с периодическим поперечным сечением, волнистые трубы, спиральные трубы, трубы с радиаторами и трубы для оружия с дополнительными направляющими и т.д.
В плане проверки состава стандарты различаются для разных типов стальных труб. Например, согласно GB3087 - 2008 «Бесшовные стальные трубы для низко - и средненапорных котлов», химический анализ состава должен соответствовать соответствующим положениям GB222 - 84 и GB223 «Методы химического анализа железа и стали». Точно так же GB/T5310 - 2008 «Бесшовные стальные трубы для высоконапорных котлов» также предъявляет соответствующие стандарты к химическому анализу состава. Что касается импортных котельных стальных труб, то химический анализ состава должен проводиться в соответствии с соответствующими стандартами, указанными в контракте.
Кроме того, методы идентификации различных типов стальных труб также разнообразны и зависят от назначения и характеристик стальных труб.
Псевдонарушительные стальные трубы часто имеют складчатые дефекты.
Складка - это различные линии сгиба на поверхности стальной трубы, который обычно проходит через всю длину стальной трубы в продольном направлении. Появление складчатости часто связано с тем, что производители псевдонарушительных стальных труб стремятся к увеличению скорости производства, устанавливают слишком большое значение уменьшения, что приводит к образованию ушек, а затем в следующем процессе прокатки возникает складчатость. Такие складчатые стальные трубы при сгибании легко трескаются, что серьезно снижает прочность стали.
Поверхность псевдонарушительных стальных труб часто имеет мучнистую поверхность.
Мучнистая поверхность обусловлена чрезмерным износом волокна проката, что приводит к нерегулярной неровности на поверхности стали. Для получения прибыли производители псевдонарушительных стальных труб часто позволяют волокну проката превышать норму проката, что вызывает мучнистую поверхность.
На поверхности псевдонарушительных стальных труб часто появляются шрамы.
Это в основном связано с двумя причинами: (1) материал псевдонарушительных стальных труб неоднороден и содержит много примесей; (2) оборудование для направления и защиты, используемое производителями псевдонарушительных материалов, довольно простое, что легко приводит к прилипанию стали в процессе прокатки, и эти примеси после входа в зубья волока проката легко образуют шрамы.
На поверхности псевдонарушительных стальных труб часто появляются трещины, что в основном связано с тем, что их заготовки являются глиняными заготовками. Поскольку в глиняных заготовках много пор, в процессе охлаждения эти заготовки подвергаются воздействию тепловых напряжений, что приводит к образованию трещин. После прокаточного процесса эти трещины превращаются в трещины на поверхности стальной трубы.
Псевдонарушительные стальные трубы легко царапаются, что в основном связано с тем, что оборудование производителей простое, что приводит к образованию зубцов на поверхности стали. Эти зубцы снижают прочность стали, что влияет на их эксплуатационные характеристики.
Псевдонарушительные стальные трубы обычно не имеют металлического блеска и имеют светло - красный цвет или цвет, похожий на чугун. Это в основном связано с тем, что их заготовки являются глиняными заготовками, а также с нестандартной температурой проката. Поскольку в глиняных заготовках много пор, в процессе прокатки трудно достичь заданной области аустенита, что влияет на свойства стали.
У псевдонарушительных стальных труб поперечные ребра тонкие и не заполнены полностью, что часто связано с тем, что производители для достижения большого отрицательного допуска чрезмерно уменьшают готовую продукцию. Малый размер железной формы и неполное заполнение отверстия формы приводят к тому, что свойства стали не соответствуют норме.
Поперечное сечение псевдонарушительных стальных труб имеет овальную форму, что также связано с тем, что производители для экономии материала чрезмерно уменьшают готовую продукцию. Прочность такой резьбовой стали значительно снижается и не соответствует стандартам внешних размеров.
Качественный материал имеет однородный состав, а торцевая поверхность после резки гладкая и аккуратная, в то время как псевдонарушительный материал из - за плохого качества материала имеет явление выпадения мяса на торце. Кроме того, у производителей псевдонарушительного материала меньше обрезанных частей на продукции, а на голове и хвосте могут появиться большие уши, что дополнительно влияет на качество стали.
Псевдонарушительные стальные трубы имеют много примесей в материале, малую плотность и серьезные отклонения по размеру. Путем взвешивания и проверки можно предварительно определить, является ли она псевдонарушительным материалом. Например, для резьбовой стали 20 в национальном стандарте указано, что максимальный отрицательный допуск составляет 5%, а теоретический вес одной штуки при длине 9M составляет 120 кг. Если фактический вес меньше 114 кг (то есть 95% от теоретического веса), то это может быть псевдонарушительным материалом.
Внутренний диаметр псевдонарушительных стальных труб имеет большие колебания, что в основном связано с нестабильной температурой стали, неоднородным составом и простым оборудованием. Такие трубы подвергаются неравномерному воздействию силы, легко возникают трещины и другие проблемы с качеством.
На качественных трубах марка и печать аккуратные и четкие, в то время как у псевдонарушительного материала могут быть размытыми или нестандартными.
Для резьбовых стальных труб диаметром более 16 у качественных изделий расстояние между двумя марками обычно составляет более 1m, в то время как у псевдонарушительных изделий может быть недостаточное расстояние.
У псевдонарушительной резьбовой стали продольные ребра часто имеют волнистую форму, что влияет на их эксплуатационные характеристики и внешний вид.
Производители псевдонарушительных стальных труб из - за отсутствия оборудования, такого как краны, могут иметь более свободную упаковку, боковая поверхность имеет овальную форму, что дополнительно выявляет их недостатки в качестве.
Кроме того, во внешней торговле требования к спецификациям спиральных стальных труб также являются одним из очень важных условий контракта. Обычно они включают стандартный марку, номинальный диаметр арматуры, номинальный вес, заданную длину и значения допусков и т.д. В нашей стране стандарт рекомендует использовать серию спиральных стальных труб с номинальными диаметрами 8, 10, 12, 16, 20, 40mm и т.д. и определяет соответствующий диапазон длины поставки. Знание этих требований к спецификациям помогает обеспечить, чтобы обе стороны торговли могли ясно определить требования к качеству и эксплуатационным характеристикам продукции, тем самым обеспечивая успешное проведение торговли.
-
(2) Требования к внешнему виду:
① Поверхностное качество: соответствующие стандарты четко определяют поверхностное качество резьбовой стали, требуя, чтобы торец был аккуратно срезан, а на поверхности не должно быть вредных дефектов, таких как трещины, шрамы, складки и т.д.
② Допустимые отклонения от внешних размеров: изгиб резьбовой стали и геометрическая форма арматуры строго контролируются. Например, в нашей стране стандарт указывает, что изгиб прямой арматуры на каждый метр не должен превышать 6mm, а общий изгиб не должен превышать 0.6% от общей длины арматуры. -
Исследование пластины:
После входа стальной пластины на производственную линию в первую очередь проводится ультразвуковой контроль всей пластины для обеспечения ее качества. -
Фрезеровка краев:
С помощью фрезеровочной машины для краев стальной пластины производится двусторонняя фрезеровка для достижения заданной ширины, параллельности и формы фасоны. -
Предварительное изгибание краев:
С помощью предварительного изгибного станка края пластины подвергаются предварительному изгибанию для придания им необходимой кривизны. -
Формование:
На машине для формования JCO сначала половина предварительно изогнутой стальной пластины прессуется в форму "J", затем другая половина прессуется в форму "C", и в конце концов формируется форма "O". -
Предварительная сварка:
Сформированную прямую сварную стальную трубу сшивают и проводят непрерывную сварку с использованием сварки под защитным газом. -
Внутренняя и внешняя сварка:
Соответственно на внутренней и внешней сторонах прямой сварной стальной трубы проводится сварка с использованием многосварочного провода с подводом луча в длину. -
Ультразвуковой контроль I:
Проводится 100% ультразвуковой контроль внутренних и внешних швов прямой сварной стальной трубы и обеих сторон материала. -
Рентгеновский контроль I:
С помощью рентгеновского промышленного телевидения проводится 100% контроль внутренних и внешних швов, а также с использованием системы обработки изображений для обеспечения чувствительности контроля дефектов. -
Расширение диаметра:
Производится расширение диаметра сварной стальной трубы с подводом луча в длину для повышения точности размеров и оптимизации распределения внутренних напряжений. -
Гидравлический тест:
На гидравлическом испытательном станке каждая стальная труба проверяется отдельно, чтобы обеспечить достижение стандартного испытательного давления, и имеет функцию автоматической записи. -
Обратное заострение:
На проверенных стальных трубах проводится обработка концов трубы для достижения заданного размера фасонов. -
Ультразвуковой контроль II:
Повторно проводится ультразвуковой контроль каждой стальной трубы для проверки возможных дефектов после расширения диаметра и гидравлического теста. -
Рентгеновский контроль II:
На стальную трубу после расширения диаметра и гидравлического теста проводится рентгеновский промышленный контроль и снимается рентгеновский снимок конца сварного шва. -
Магнитный порошковый контроль конца трубы:
Для обнаружения дефектов на конце трубы. -
Антикоррозийная обработка и покрытие:
Наконец, в соответствии с требованиями заказчика проводится антикоррозийная обработка и нанесение покрытия на качественные стальные трубы.
Далее представлен технологический процесс производства спиральносварных стальных труб:
(1) Подготовка сырья: включает в себя рулонную стальную ленту, сварочную проволоку и флюс, которые перед использованием проходят строгий физико - химический контроль.
(2) Соединение и сварка стальной ленты: используется технология сварки с использованием одного или двух проводников в условиях подводного дугового плавления для соединения начала и конца стальной ленты, а после формирования трубы проводится автоматическая дуговая сварка для заполнения швов.
(3) Подготовка перед формованием: стальная лента проходит через такие процессы, как выравнивание, обрезка краев, строгание краев, а также очистку поверхности, транспортировку и предварительное изгибание краев.
(4) Для точного контроля давления в цилиндрах пресса по обеим сторонам транспортера используется электрический контактный манометр, что обеспечивает бесперебойную и стабильную транспортировку стальной ленты.
(5) Используется технология формования с помощью валков, которая включает внешний и внутренний контроль, чтобы соответствовать различным производственным требованиям.
(6) Устройство для контроля зазора сварного шва настроено тщательно, чтобы гарантировать, что зазор сварного шва строго соответствует стандартам сварки, а также осуществляется комплексный контроль за диаметром трубы, величиной перекоса и зазором сварного шва.
(7) Для внутренней и внешней сварки используются американские сварочные аппараты Lincoln, которые поддерживают сварку с использованием одного или двух проводников в условиях подводного дугового плавления, обеспечивая высокую стабильность сварочных параметров.
(8) Качество сварного шва проверяется с помощью автоматического ультразвукового дефектоскопа в режиме онлайн - непрерывного контроля, что позволяет достичь 100% покрытия при проверке без разрушения. Как только обнаруживается дефект, система автоматически подает сигнал тревоги и наносит маркировку, чтобы производственный персонал мог своевременно скорректировать технологические параметры для устранения дефекта.
(9) Для точной резки стальных труб на отдельные штуки используется воздушный плазмотрон, чтобы удовлетворить потребности последующей обработки и поставки.
(10) Перед началом производства каждой партии стальных труб проводится строгая первичная проверка, которая охватывает механические свойства сварного шва, химический состав, состояние слияния, а также качество поверхности стальной трубы и другие аспекты, чтобы гарантировать соответствие технологии изготовления труб требованиям.
(11) Для участков сварного шва, на которых имеются маркировки, полученные при непрерывной ультразвуковой дефектоскопии, проводится ручная ультразвуковая и рентгеновская проверка. Если обнаруживаются дефекты, они устраняются, и проводится повторная проверка до тех пор, пока не будет подтверждено полное устранение дефектов.
(12) Сварные швы на стыке соединенных рулонов стальной ленты и перекрестные сварные швы в местах пересечения со спиральными сварными швами на трубах подвергаются проверке с помощью рентгеновского телевидения или рентгеновской съемки для гарантии качества сварки.
(13) Каждая стальная труба проходит гидравлическое испытание под давлением статической воды, при котором используется радиальное уплотнение, а давление и время испытания строго контролируются микрокомпьютерным устройством для проверки гидравлического давления стальных труб. Параметры испытания автоматически печатаются и записываются, чтобы обеспечить возможность отслеживания качества продукции.
(14) В процессе механической обработки концов трубы строго контролируется вертикальность конца, угол фасоны и толщина тупого края и другие размерные точности, чтобы соответствовать требованиям последующего использования.
Кроме того, в стандартах на стальные трубы также указаны механические характеристики стали, включая прочность на растяжение, твердость, вязкость и характеристики при высоких и низких температурах. Эти показатели имеют решающее значение для обеспечения конечных эксплуатационных характеристик стальных труб.
① Предел прочности на растяжение (σb)
В ходе испытания на растяжение, когда образец разрывается, отношение максимальной силы (Fb), которую он выдерживает, к первоначальной площади поперечного сечения образца (So), то есть напряжение (σ), называется пределом прочности на растяжение (σb), и его единицей измерения являются Н/мм² или МПа. Этот показатель отражает способность металлического материала сопротивляться разрушению при действии растягивающей силы. Формула для его расчета следующая:
Предел прочности на растяжение (σb) = максимальная сила (Fb) / первоначальная площадь поперечного сечения (So)
Где Fb - это максимальная сила, которую образец выдерживает в момент разрыва, измеряемая в ньютонах (N); So - первоначальная площадь поперечного сечения образца, измеряемая в квадратных миллиметрах (мм²). Благодаря этому показателю мы можем понять, как металлический материал проявляет свою прочность в процессе растяжения.
② Точка текучести (σs)
Для металлических материалов, которые имеют явление текучести, в процессе растяжения существует определенная точка напряжения, называемая точкой текучести. Когда напряжение, действующее на образец, достигает этого значения, образец может продолжать удлиняться без увеличения силы. Если в этом процессе сила уменьшается, необходимо дополнительно различать верхнюю и нижнюю точки текучести. Верхняя точка текучести - это максимальное напряжение, которое образец выдерживает до первого уменьшения силы при текучести, а нижняя точка текучести - это минимальное напряжение в стадии текучести, если не учитывать начальный мгновенный эффект. Обе эти точки измеряются в Н/мм² или МПа. Формула для их расчета следующая:
Точка текучести (σs) = сила текучести (Fs) / первоначальная площадь поперечного сечения (So)
Где Fs - это сила текучести, которая поддерживается постоянной в процессе растяжения образца, измеряемая в ньютонах (N); So - первоначальная площадь поперечного сечения образца, измеряемая в квадратных миллиметрах (мм²). Благодаря этому показателю мы можем понять поведение металлического материала при пластической деформации в процессе растяжения.
③ Относительное удлинение после разрыва (σ)
После завершения испытания на растяжение мы можем рассчитать относительное удлинение после разрыва, измерив изменение между метками на образце до и после его разрыва. Этот показатель отражает способность металлического материала к удлинению в процессе растяжения. Формула для его расчета следующая:
Относительное удлинение после разрыва (σ) = (L1 - L0) / L0 × 100%
Где L1 - это длина между метками на образце после его разрыва, а L0 - первоначальная длина между метками на образце. Рассчитав этот процент, мы можем оценить степень деформации металлического материала при действии растягивающей силы.
④ Коэффициент сужения поперечного сечения (ψ)
После завершения испытания на растяжение мы обращаем внимание на изменение площади поперечного сечения в месте сужения образца в точке разрыва. Коэффициент сужения поперечного сечения, обозначаемый как ψ, отражает этот процент изменения. Конкретно, он показывает максимальное уменьшение площади поперечного сечения в месте сужения после разрыва образца по отношению к первоначальной площади поперечного сечения. Этот показатель также имеет решающее значение для оценки характеристик металлического материала. Формула для его расчета следующая:
Коэффициент сужения поперечного сечения (ψ) = (S0 - S1) / S0 × 100%
Где S0 - это первоначальная площадь поперечного сечения образца, а S1 - это минимальная площадь поперечного сечения в месте сужения после разрыва образца. Рассчитав этот процент, мы можем дополнительно понять характеристики деформации и разрушения металлического материала в процессе растяжения.
⑤ Показатели твердости
Способность металлического материала сопротивляться прогибанию поверхности под действием твердого тела называется твердостью. Этот показатель в зависимости от различных методов испытаний и областей применения делится на бринеллевскую твердость, роквелловскую твердость, виккерсовскую твердость, шоровскую твердость, микротвердость и высокотемпературную твердость и т.д. В обычном контроле труб чаще всего используются бринеллевская, роквелловская и виккерсовская твердости.
A. Бринеллевская твердость (HB)
Испытание на бринеллевскую твердость проводится с использованием стального шарика или карбидного шарика определенного диаметра, который под действием заданной испытательной силы вдавливается в поверхность образца. После заданного времени удержания испытательная сила удаляется, а затем измеряется диаметр отпечатка на поверхности образца. Значение бринеллевской твердости рассчитывается путем деления испытательной силы на сферическую поверхность отпечатка и выражается в HBS (стальной шарик), единицей измерения являются Н/мм² (МПа).
Хотя определение бринеллевской твердости точное и надежное, этот метод в основном применим к металлическим материалам с твердостью ниже 450 Н/мм² (МПа). Для более твердых сталей или более тонких листов бринеллевская твердость может быть не подходящей. В стандартах на стальные трубы бринеллевская твердость обычно выражается диаметром отпечатка d, что является интуитивно понятным и удобным в эксплуатации способом.
Например, 120HBS10/1000/30 означает, что значение бринеллевской твердости, измеренное после 30 - секундного удержания под действием шарика диаметром 10 мм и испытательной силы 1000 кгс (9.807 кН), составляет 120 Н/мм² (МПа).
B. Роквелловская твердость (HK)
Испытание на роквелловскую твердость похоже на испытание на бринеллевскую твердость и также является методом определения отпечатка. Но в отличие от него оно измеряет глубину отпечатка. Под действием начальной испытательной силы и общей испытательной силы индентор вдавливается в поверхность образца. После заданного времени удаляется основная испытательная сила, а затем для расчета значения твердости измеряется прирост глубины остаточного отпечатка. Его значение выражается в HR, и часто используются шкалы A, B, C и т.д. В испытаниях твердости стали наиболее часто используются шкалы A, B, C, то есть HRA, HRB, HRC.
Сварные стальные трубы, также называемые сварными трубами, изготавливаются путем сварки стальных листов или полос после их скручивания в форму. Этот метод производства стальных труб имеет простой процесс, высокую эффективность и широкий ассортимент типоразмеров, а также относительно меньшие инвестиции в оборудование. Хотя их прочность обычно немного ниже, чем у бесшовных стальных труб, начиная с 1930 - х годов, благодаря быстрому развитию технологии непрерывного проката полос, а также прогрессу в сварке и контроле качества, качество сварных стальных труб постоянно повышается, и область их применения становится все более широкой.
Сварные стальные трубы в основном делятся на два типа: прямосварные трубы и спиральносварные трубы. Прямосварные трубы занимают свое место на рынке благодаря простому процессу производства, высокой эффективности и низкой стоимости. Спиральносварные трубы, хотя длина сварного шва у них больше, а скорость производства немного ниже, обычно имеют более высокую прочность, чем прямосварные трубы, и могут изготавливать трубы с большим диаметром из более узких заготовок, а также могут изготавливать трубы разного диаметра из заготовок одинаковой ширины. Поэтому в области труб меньшего диаметра прямосварные трубы более популярны, а для труб большого диаметра чаще используются спиральносварные трубы.
Кроме того, сварные стальные трубы для транспортировки низкого давления жидкостей (GB/T3091 - 2008), обычно называемые обычными сварными трубами или черными трубами, являются идеальным выбором для транспортировки низкого давления жидкостей, таких как вода, газ, воздух, нефть и отопительный пар. Эти стальные трубы можно разделить на обычные стальные трубы и утолщенные стальные трубы в зависимости от толщины стенки, а также на гладкие трубы без резьбы и трубы с резьбой в зависимости от формы конца трубы. Помимо прямого использования для транспортировки жидкостей, они также часто используются в качестве основной трубы для горячедефицированных сварных стальных труб.
Горячедефицированные сварные стальные трубы с цинковым покрытием для транспортировки низкого давления жидкостей (GB/T3091 - 2008), также известные как горячедефицированные электросварные стальные трубы с цинковым покрытием или белые трубы, предназначены специально для транспортировки низкого давления жидкостей, таких как вода, газ, воздух, нефть, отопительный пар и теплая вода. Эти стальные трубы проходят процесс горячего цинкования для повышения их коррозионной стойкости и делятся на обычные и утолщенные по толщине стенки, а также на трубы с резьбой и без резьбы по форме конца трубы. Их размеры обычно выражаются в номинальном диаметре, привычно в дюймах, например, 1/2, 3/4, 1, 2 и т.д.
Обычные углеродистые стальные трубы - оплетки для электропроводов (YB/T5305 - 2006) являются идеальным выбором для защиты электропроводов в электроустановочных работах и широко используются в промышленных и гражданских зданиях, а также при установке машин и оборудования.
Прямосварные электросварные стальные трубы (GB/T13793 - 2008) имеют свойство, что сварной шов параллелен продольному направлению стальной трубы и подходят для общих строительных целей, включая метрические электросварные стальные трубы и электросварные тонкостенные трубы и многие другие типы.
Спиральносварные стальные трубы с подводом луча в длину для транспортировки давленческих жидкостей (SY/T5037 - 2000) изготавливаются из горячекатаной стальной ленты в виде рулона, которая после формования в спираль на комнатной температуре и двусторонней сварки подводом луча в длину предназначена специально для транспортировки давленческих жидкостей, имеет отличные давленческие возможности и сварные характеристики.
Спиральносварные стальные трубы с высокочастотной сваркой для транспортировки давленческих жидкостей (SY/T5038 - 2000) также изготавливаются из горячекатаной стальной ленты в виде рулона, производятся путем формования в спираль на комнатной температуре и высокочастотной шовной сварки с наложением и подходят также для транспортировки давленческих жидкостей, имеют также отличные давленческие возможности и пластичность.
Обычные спиральносварные стальные трубы с высокочастотной сваркой для транспортировки низкого давления жидкостей (SY/T5039 - 2000) являются стальными трубами, подходящими для обычной транспортировки низкого давления жидкостей, изготовленные путем высокочастотной сварки с наложением.
Спиральносварные стальные трубы для свай (SY/T5768 - 2000) предназначены специально для проектирования основных свай гражданских строительных конструкций, причалов, мостов и т.д., изготавливаются из горячекатаной стальной ленты в виде рулона, после формования в спираль на комнатной температуре и двусторонней сварки подводом луча в длину или высокочастотной сварки.
Бесшовные стальные трубы также являются важным типом стальных материалов. Они имеют полое сечение и отсутствие швов по периметру, широко используются для изготовления конструкционных элементов и машинных деталей. По сравнению со сплошными стальными материалами, такими как круглый прокат, бесшовные стальные трубы при одинаковой прочности на изгиб и кручение имеют меньший вес, являются экономичным сечением стальных материалов. Их сечение обычно круглое, но также изготавливаются другие специальные сечения стальных труб в зависимости от конкретного назначения.
Структурные бесшовные стальные трубы (GB/T8162 - 2008) предназначены специально для изготовления общих конструкций и машинных конструкций.
Бесшовные стальные трубы для транспортировки жидкостей (GB/T8163 - 2008) подходят для транспортировки воды, нефти, газа и других жидкостей и являются бесшовными стальными трубами с относительно широким применением.
Бесшовные стальные трубы для низко - и среднедавленческих котлов (GB/T3087 - 2008) предназначены специально для изготовления различных труб перегретого пара, кипятильных труб и т.д. низко - и среднедавленческих котлов, изготавливаются из высококачественной углеродистой конструкционной стали.
Бесшовные стальные трубы для высокодавленческих котлов (GB5310 - 2008) подходят для нагревательных поверхностей котлов с водой при давлении выше среднего и выше, материал включает высококачественную углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую жаропрочную сталь.
Бесшовные стальные трубы для химического оборудования с высоким давлением (GB6479 - 2000) подходят для химического оборудования и трубопроводов, могут выдерживать относительно высокое рабочее давление и температурный диапазон.
Бесшовные стальные трубы для нефтепереработки (GB9948 - 2006) предназначены специально для нефтеперерабатывающих заводов, используются для печных труб, теплообменников и трубопроводов и т.д.
Геологические буровые стальные трубы (YB235 - 70) предназначены специально для геологического отдела, включают буровые штанги, бурильные трубы и многие другие типы, удовлетворяют потребности в бурении сердцевины.
Углеродистые стальные трубы без швов для судостроения (GB5312 - 2009) используются для изготовления давленческих трубопроводов судна, котлов и перегревателей и т.д., обеспечивают безопасную работу судна.
Бесшовные стальные трубы для полуосевых втулок автомобилей (GB3088 - 82) предназначены специально для автомобилестроения, имеют отличное качество материала, удовлетворяют требованиям высокой прочности и высокой точности.
Высокопрочные нефтяные трубы для дизельных двигателей (GB3093 - 2002) предназначены специально для систем впрыска дизельных двигателей, обеспечивают стабильность и безопасность высокодавленческого топливного пути.
Точные бесшовные стальные трубы с внутренним диаметром для гидравлических и пневматических цилиндров (GB8713 - 88) имеют точные размеры внутреннего диаметра, подходят для изготовления гидравлических и пневматических цилиндров, обеспечивают точность и производительность цилиндров.
Холоднотянутые или холодногибленные точные бесшовные стальные трубы (GB3639 - 2000) подходят для механических конструкций и гидравлического оборудования, имеют высокую точность и высокую степень гладкости поверхности.
Структурные бесшовные стальные трубы из нержавеющей стали (GB/T14975 - 2002) широко используются в химической, нефтяной и других промышленных областях, имеют отличную коррозионную стойкость.
Бесшовные стальные трубы для транспортировки жидкостей из нержавеющей стали (GB/T14976 - 2002) также подходят для транспортировки жидкостей, материал - нержавеющая сталь, обеспечивают долгосрочную коррозионную стойкость при использовании.
Специальные бесшовные стальные трубы - это бесшовные стальные трубы не круглой формы, включают трубы с равной толщиной стенки, неравной толщиной стенки и переменным диаметром и многие другие типы, широко используются для изготовления различных конструкционных элементов и машинных деталей.
B. Фактический размер
Фактические размеры, полученные в процессе производства, могут быть больше или меньше номинального размера. Это явление называется отклонением.
C. Расчет веса на метр
Вес на метр можно рассчитать по формуле: m=F×L×ρ, где m - масса, в единицах Кг; F - площадь поперечного сечения, в единицах m2/m; L - длина, в единицах m; ρ - плотность, в единицах kg/m3. Также необходимо знать метод расчета площади поперечного сечения.
- Расчет площади поперечного сечения квадратной стали: F=a2, где a - сторона квадрата.
- Расчет площади поперечного сечения стальной трубы: F=3.1416×(D−2×t)×t, где D - внешний диаметр, t - толщина стенки.
- Расчет площади поперечного сечения стального листа и плоской стали: F=a×t, где a - ширина, t - толщина.
Отклонение и допуск
A. Определение отклонения
Поскольку фактические размеры часто трудно полностью соответствуют номинальным размерам, стандарт допускает наличие определенной разницы между фактическими и номинальными размерами. Эта разница может быть положительной (положительное отклонение) или отрицательной (отрицательное отклонение).
B. Объяснение допуска
Допуск - это сумма абсолютных значений положительного и отрицательного отклонений, указанных в стандарте, также называемая "зоной допуска". Стоит отметить, что отклонение имеет направление, а допуск - нет. Поэтому называть значение отклонения "положительным допуском" или "отрицательным допуском" неправильно.
Длина поставки
Длина поставки, также известная как длина по требованию пользователя или длина по контракту, регулируется в стандарте следующим образом:
A. Обычная длина
Стальные трубы, длина которых находится в пределах установленного стандартом диапазона и для которых нет требования к фиксированной длине, называются обычной длиной. Например, стандартная длина термически катаных (выдавленных, расширенных) структурных труб составляет от 3000 мм до 12000 мм, холоднотянутых (прокатанных) - от 2000 мм до 10500 мм.
B. Точная длина
Это фиксированная длина, указанная в контракте, которая должна находиться в пределах обычной длины. Поскольку на практике трудно достичь абсолютной точной длины, стандарт допускает определенное положительное отклонение. Например, для структурных труб коэффициент полезного использования труб с точной длиной ниже, чем у труб обычной длины, поэтому производственные предприятия могут предъявить требование о повышении цены.
C. Длина в несколько раз
Эта длина также должна находиться в пределах обычной длины, и в контракте необходимо указать одинарную длину и количество одинарных длин, составляющих общую длину. При практической эксплуатации общая длина должна быть увеличена на допустимое положительное отклонение в 20 мм, и необходимо учитывать остаток на резке для каждой одинарной длины. Например, для структурных труб остаток на резке для труб с внешним диаметром менее или равным 159 мм составляет от 5 до 10 мм, для труб с внешним диаметром более 159 мм - от 10 до 15 мм.
Если стандарт не указывает явно допуск на длину в несколько раз и остаток на резке, то стороны поставки должны совместно обсудить и четко оговорить в контракте. Длина в несколько раз, как и точная длина, может привести к значительному снижению коэффициента полезного использования производственными предприятиями, поэтому требование предприятий о повышении цены является обоснованным, и размер повышения цены обычно соответствует размеру повышения цены для точной длины.
D. Диапазон длины
Когда пользователь хочет получить трубы определенного диапазона длины в пределах обычной длины, это необходимо четко указать в контракте. Например, обычная длина составляет от 3000 до 12000 мм, а диапазон точной длины может быть установлен от 6000 до 8000 мм или от 8000 до 10000 мм. Стоит отметить, что диапазон длины более широк, чем точная и длина в несколько раз, но более строг, чем обычная длина, и также может снизить коэффициент полезного использования производственными предприятиями. Поэтому требование предприятий о повышении цены также является обоснованным, и размер повышения цены обычно составляет около 4% от базовой цены.
Неравномерность толщины стенки
Толщина стенки стальной трубы не является одинаковой по всей длине, на поперечном сечении и вдоль продольного направления трубы объективно существуют различия в толщине стенки, то есть неравномерность толщины стенки. Для контроля этой неравномерности некоторые стандарты стальных труб указывают допустимые показатели неравномерности толщины стенки, которые обычно не превышают 80% от допуска на толщину стенки, и конкретное выполнение требует согласования между сторонами поставки.
Эллиптичность
На поперечном сечении круглой стальной трубы может существовать разница между максимальным и минимальным внешними диаметрами, то есть эллиптичность (или неправильная округлость). Для обеспечения качества некоторые ст
Технология непрерывной прокатки труб
Процесс непрерывной прокатки занимает важное место в производстве стальных труб. Он связан с процессами непрерывной прокатки и изменения диаметра труб. В этом процессе труба и сердечник движутся совместно в нескольких станах, а деформация и движение подвергаются влиянию как валков, так и сердечника. Способ движения сердечника может быть свободноплавающим, то есть он продвигается только под действием металла; или ограниченным, то есть устанавливается определенная скорость движения и ограничиваются его степени свободы. В течение всего процесса непрерывной прокатки сердечник, валки и труба образуют взаимосвязанное целое, и любое изменение одного из них приводит к изменению состояния всей системы. Теория непрерывной прокатки - это научная теория, изучающая эти взаимосвязи.
Кинематические характеристики непрерывной прокатки труб
В процессе непрерывной прокатки труб возникает ряд сложных кинематических явлений. Эти явления не только влияют на точность размеров и качество формы трубы, но и оказывают прямое влияние на стабильность и эффективность процесса непрерывной прокатки. Поэтому глубокое изучение и понимание этих кинематических характеристик имеют важное значение для оптимизации процесса непрерывной прокатки труб, повышения качества продукции и снижения затрат.
1. Кинематические явления
2. Явление скольжения и его влияние
3. Закономерности изменения коэффициента натяжения
Комплексный анализ движущегося состояния трубы при непрерывной прокатке
В процессе непрерывной прокатки труб наблюдаются различные кинематические явления. Среди них явление скольжения является важной характеристикой, которая оказывает значительное влияние на точность размеров и качество формы трубы. В то же время коэффициент натяжения изменяется в процессе непрерывной прокатки, и это изменение напрямую влияет на стабильность и эффективность процесса непрерывной прокатки. Поэтому комплексный анализ движущегося состояния трубы при непрерывной прокатке, включая глубокое исследование явления скольжения и коэффициента натяжения, имеет жизненно важное значение для оптимизации процесса непрерывной прокатки труб, повышения качества продукции и снижения затрат.
1. Относительное смещение прокатного изделия и сердечника
2. Установка и действие станов
3. Технологический анализ прерывистой прокатки
4. Характеристики движения сердечника при прокатке на одном стане
Анализ деформации и напряжения в процессе непрерывной прокатки труб
В процессе непрерывной прокатки труб относительное смещение между прокатным изделием и сердечником является ключевым фактором, который напрямую влияет на качество формования трубы. В то же время установка станов имеет решающее значение для обеспечения стабильности и эффективности процесса непрерывной прокатки. Прерывистая прокатка как один из общепринятых способов прокатки требует глубокого анализа ее технологических особенностей и влияющих факторов. Кроме того, характеристики движения сердечника при прокатке на одном стане также являются важной областью исследования в процессе непрерывной прокатки. Наконец, в данной статье также будут рассмотрены вопросы деформации и напряжения в процессе непрерывной прокатки труб с целью предоставления теоретической поддержки для оптимизации процесса непрерывной прокатки и повышения качества продукции.
1. Анализ напряжения внутри трубы в процессе непрерывной прокатки
2. Подробное исследование деформации и напряжения боковой стенки
В процессе непрерывной прокатки труб распределение и изменение напряжения внутри трубы являются проблемой, которую нельзя игнорировать. В то же время деформация и состояние напряжения боковой стенки также напрямую влияют на точность размеров и свойства трубы. Поэтому глубокий анализ этих проблем имеет важное значение для оптимизации процесса непрерывной прокатки и повышения качества продукции.
Введение и классификация нержавеющей стали （1）
Принцип работы и технологические параметры холоднокатаного бесшовного трубного станка
