Классификация стальных нержавеющих труб обширна. В основе лежит несколько ее признаков:
- по характеру производства;
- по марке стали;
- по типу обработки;
- по форме сечения.
Рассмотрим их более подробно.
Характер производства труб из нержавеющей стали
По этому признаку выделяют сварные (шовные) и бесшовные трубы:
1. Сварные (шовные) трубы изготавливают несколькими способами, среди них:
Печная сварка. При этом методе используют стальные заготовки (штрипсы), которые отправляют в туннельную печь и прогревают до 1300 градусов, а на выходе обдувают воздухом и повышают температуру еще на 100 градусов. Затем горячую заготовку пропускают через формовочно-сварочный стан, получая заданную форму. Края свариваются под давлением. Такие трубы относятся к классу горячедеформированных.
Сварка в инертном газе. Применяется для изготовления труб из высоколегированной стали. Для того чтобы улучшить качество шва, используют газы: аргон, гелий, углекислый газ. Они вытесняют кислород из рабочей зоны сварки, позволяя проводить работы в вакууме. Готовые швы получаются очень прочными и обеспечивают полную герметичность трубы. Такие изделия относят к классу холоднодеформированных.
Электросварка. Наиболее распространенная технология. Формовку стальные листы проходят в холодном виде, кромки сваривают при помощи электродуговой сварки. Труба проходит калибровку в калибровочном стане, который позволяет добиться заданных параметров. Последние приведены в ГОСТ 10704-91.
В государственном стандарте за сварными трубами закреплено название «электросварные». Для их изготовления стальной лист сворачивают и боковые кромки сваривают между собой. Получается шов, который расположен на протяжении всей трубы. Для изделий большого диаметра требуются два листа, соответственно, соединительных швов также два. В зависимости от расположения шва выделяют прямошовные и спиралешовные трубы. У первых стык расположен по прямой линии, у вторых — по спирали. Спиралевидное расположение считается более надежным, оно «тормозит» образование продольных трещин и облегчает ремонт трубопроводов. Однако шов, расположенный по спирали, имеет значительно большую протяженность, что требует дополнительных затрат на сварку. Для проверки расслоений в рулонах/листах для производства сварных труб из нержавеющей стали используют ультразвуковой метод автоматизированного контроля. Требования к нему устанавливает стандарт ГОСТ Р ИСО 10893.
Кстати
Технология изготовления спиралешовных труб позволяет получать изделия диаметром до 2520 мм. Для этого применяют заготовки одинаковой ширины, один и тот же прокатный стан. Именно по этой технологии делают трубы, у которых диаметр более чем в 100 раз превышает толщину стенки.
При изготовлении нержавеющих электросварных труб производители руководствуются требованиями ГОСТ 11068-81, которые определяют размер стенки и наружный диаметр. Подробнее на типоразмерах остановимся позже. Для того чтобы в точности довести трубу до соответствия заданным параметрам, используют формование, калибровку и др.
Современная технология сварки позволяет создавать почти идеальные швы, которые по прочности сравнимы с цельным металлом. Это позволяет расширять зону использования сварных труб и устанавливать их там, где еще недавно допускались только бесшовные аналоги. Например, в системах жизнеобеспечения: водоснабжение, отопление, подача газа. При этом сварные трубы значительно дешевле в производстве. Их также отличает меньшая масса и больший внутренний объем. Так, газопроводы из нержавеющих труб сварного типа могут пропускать больший объем газа, чем прокатные. Сегодня на долю круглых прямошовных труб приходится до 50% всего трубопроката. Есть и недостатки: сниженная прочность и высокий коэффициент шероховатости по причине наличия шва.
2. Бесшовные трубы из нержавеющей стали изготавливаются методом проката. Для получения изделия по заданным параметрам применяют специальный стержень, на который надевают заготовку. Затем ее пропускают через вальцы, которые заготовку обжимают, вытягивают, доводят диаметр и толщину стенок до требуемых значений. Производство бесшовных нержавеющих труб регулируют два стандарта: ГОСТ 9940-81 — технические условия и сортамент горячедеформированных труб и ГОСТ 9941-81 — относится к тепло- и холоднодеформированным трубам. По первому стандарту заготовку обрабатывают в раскаленном виде, по второму — в холодном. Производство бесшовных холоднодеформированных труб для маслопроводов и топливопроводов ведется по ГОСТу 19277-2016. Государственный стандарт также регламентирует отклонения по длине, толщине стенки, кривизне.Бесшовные трубы из нержавеющей стали способны выдерживать высокие механические нагрузки, имеют длительные сроки эксплуатации, поэтому часто применяются на ответственных участках трубопроводов, в системах высокотемпературного парового отопления, в энергетике, на химических производствах, в целлюлозной и текстильной промышленности. При этом трубы сложны в установке и имеют высокую стоимость, поэтому применение их для обустройства домашних систем коммуникации нецелесообразно.