Из чего делают трубы металлические

Обновлено: 07.07.2024

Стальные трубы

Стальные трубы — общепринятый термин, они различаются по категориям и ГОСТу, определяющую роль в этом играет состав металла и его марка. Имеют разный размер, форму и свойства. Характеризуются прочностью, устойчивостью к коррозии, не подверженностью к высокой температуре и большому давлению. Срок эксплуатации до 15 лет. Некоторые виды оснащены оцинкованным покрытием, что повышает их качество. В продажу поступают в связках, весом от 1 до 9 тонн, это зависит от диаметра.

Недостатки — большой вес, плохая переносимость минусовых температур, трудный монтаж с применением специальной техники.

малый — до 102 мм;
средний — до 426 мм;
большой — от 426 мм.

Кроме того, бывают шовные и бесшовные, а также круглые и профильные.

Данная продукция широко применяется в промышленности и в быту, для монтажа коммуникаций открытого и закрытого типа. Самые распространённые марки используются для изготовления электросварных изделий, которые предназначены для теплопроводных магистралей и газопроводов. Из профильных видов изготавливаются металлические каркасы для высокоустойчивой мебели. А трубопровод с повышенной термостойкостью применяется при обустройстве водогазопроводных конструкций.

Основным показателем качества труб является их масса на 1 погонный метр, на это влияет плотность металла.

Если вы хотите узнать о стальных трубах более подробно, то в данном разделе найдёте статьи по этой теме.

Из чего делали трубы раньше и какие они сейчас

Бамбук, хоть и относится к травянистым растениям, обладает высокой прочностью и хорошей гибкостью. А то, что его стебли достигают огромной длины и полые внутри, само подсказывало, что можно использовать их как трубы. Правда, встречается этот природный материал далеко не везде. Водопровод из бамбуковых труб был в Китае – это одна из самых древних находок археологов. В некоторых провинциях Поднебесной бамбуковый водопровод использовался аж до середины прошлого века.

Фрагмент трубы из бамбука. Фото - открытые источники. Фрагмент трубы из бамбука. Фото - открытые источники.

Довольно долго в разных странах были популярны трубы из древесины, ведь дерево было одним из самых доступных материалов. Благодаря тому, что отдельные виды древесины при взаимодействии с водой не разрушались, а становились только прочнее, элементы таких систем доходят до наших дней. Существуют упоминания о деревянном водопроводе в Англии, которые датируются 17 веком. Активно использовались трубы из древесины и в Америке, и в России. Например, в Петергофе был проложен деревянный водопровод к фонтану Самсон, который прослужил почти 300 лет.

Деревянные трубы большого диаметра собирали из реек (наподобие бочки) и стягивали. Герметичность достигалась или в результате разбухания древесины под воздействием влаги, или применением цементирующих и клейких растворов. Трубы небольшого сечения выдалбливались из цельных разрезанных пополам стволов или высверливались. По свидетельствам современников, конструкции были настолько крепкими, что невозможно было разбить такую трубу даже топором.

Остатки деревянных водопроводов в наших городах коммунальщики находят довольно часто. В регионах, где работает Росводоканал, тоже есть такие примеры. В музее Оренбурга хранится деревянный водопровод, найденный во время ремонта теплосетей.

Часть деревянной водопроводной трубы в музее Оренбурга. Часть деревянной водопроводной трубы в музее Оренбурга.

Трубы диаметром 500 миллиметров были сделаны из лиственницы, древесина которой не гниет от воды и с годами не каменеет. В 2019 году в Тюмени при замене старого чугунного водовода был обнаружен фрагмент канализационной сети квадратной формы, набранный из деревянных досок. Кубические конструкции были распространены в Японии, и остается загадкой, как такая труба появилась в российской глубинке. Находку откопали на ул. Водопроводной, с которой началась история централизованного водоснабжения Сибири, осторожно извлекли и передали в местный музей.

Старинный деревянный "квадратный" водопровод, найденный в Тюмени в 2019 году. Старинный деревянный "квадратный" водопровод, найденный в Тюмени в 2019 году.

Керамика и глина

Более долговечной альтернативой дереву и бамбуку стала керамика – один из самых долговечных материалов. Керамические и глиняные трубы использовались для отвода сточных вод и сбора дождевой воды в колодцы еще 6 тысяч лет до нашей эры. Остатки подобного водопровода были обнаружены на острове Крит, и археологи определили возраст находки в 8 тысяч лет. Собирались такие водопроводы из трубных секций, соединённых раствором, которые могли укладываться и на земле, и под ней.

Фрагмент керамической трубы. Фото - открытые источники. Фрагмент керамической трубы. Фото - открытые источники.

Керамика не боится перепада температур, не подвержена коррозии, экологична. Одно время такие трубы пытались применять для обустройства и водоснабжения, и отопления, и канализации. В то же время, трубы из керамики всегда толстостенные (тонкие стенки слишком хрупкие) и поэтому тяжелые. Длинные элементы для уличных коммуникаций крайне сложны в изготовлении и не технологичны. Эта особенность сильно ограничивает возможность применения керамических труб, и в настоящее время они не используются.

Также из глины изготавливали более практичные кирпичные водопроводы. Они, в отличие от керамических, могли иметь значительные диаметры (до 3 метров) и применялись в основном для водоотведения. Кирпич позволял изготавливать трубопроводы сложного сечения, обеспечивающего правильный режим течения и предотвращение забивания коллекторов песком. Однако трудоемкость изготовления привела к тому, что постепенно и они были вытеснены бетонными сооружениями.

Кирпичная канализация начала 20 века в Самаре. Кирпичная канализация начала 20 века в Самаре.

Благородные и не очень металлы

С развитием возможностей технологических процессов на смену природным материалам пришли металлы. Медь, бронза, чугун, сталь….

Один из первых металлов, который стали использовать для изготовления труб – медь. Самая древняя из найденных металлических труб – 4700 лет – была сделана как раз этого металла. Нашли ее в Египте. Она была сделана из медного листа, соединенного ковкой внахлест. Для большей сохранности труба была уложена в вырубленный в камне желоб, который сверху залили известью. Известно, что в Иерусалиме и Риме трубы делали из бронзы.

Фрагменты древних металлических водопроводных труб. Фото- свободные источники. Фрагменты древних металлических водопроводных труб. Фото- свободные источники.

Первое упоминание о чугунных трубах датируется 1455 годом. Изначально литая чугунина никак не обрабатывалась. Позже для увеличения срока службы придумали использовать битумное покрытие – сначала его наносили только снаружи, а потом и внутри, погружая трубы полностью в горячий расплав.

Чугун, медь, и сталь как материалы для изготовления водопроводных труб используются и сегодня. Известны уникальные случаи, когда чугунные трубы, установленные более ста лет назад, исправно служат и просто не дают повода их заменить! Так, сотрудники "Росводоканал.Омск" с профессиональным интересом внимательно следят за чугунной трубой возле офиса водоканала, которая установлена в 1915 году и до сих пор не вызывает нареканий. Но, конечно, это исключение, и сегодня предприятия давно перешли на современные и технологически более совершенные изделия.

Так, на смену обычному чугуну пришел так называемый высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ). По сравнению с серым чугуном он сохранил коррозионную стойкость и устойчивость к растягивающим усилиям, но и приобрел способность выдерживать ударные, деформирующие нагрузки. Технологии позволяют изготавливать из ВЧШГ трубопроводы не только для водоотведения (традиционной сферы применения чугунных трубопроводов), но и для напорного водоснабжения. Срок службы таких трубопроводов составляет не менее 50 лет.

Стальные трубопроводы, даже с покрытием, для внешних сетей водоснабжения, а тем более водоотведения, все чаще вытесняются более долговечными и технологичными материалами.

Железобетон

Активному распространению железобетона мы обязаны Жозефу Монье, садоводу из Версаля, который, пытаясь защитить кадки от прорастающих корней растений, опытным путем создал первую железобетонную конструкцию, когда попробовал использовать железные обручи в качестве каркаса. В 1867 году Монье уже получил первый патент на садовые кадки из металлических обручей и цементного раствора, а всего год спустя взял патент на железоцементный резервуар и трубы. Хотя до этого у ряда исследователей были попытки реализовать проекты с применением цемента, бетона и металлических стержней, именно Монье считают "автором" железобетона.

Использование железобетона в качестве материала для отливки труб большого диаметра было логичным решением в условиях быстро растущих городов, где для подачи воды нужны были трубы большого диаметра. Впервые железобетонные трубы диаметром до 1800 мм появились уже в конце 19 века. Долговечность, пропускные и изоляционные возможности, пластичность материала были быстро оценены по достоинству.

Огромным недостатком трубопроводов из железобетона является разрушение бетона под воздействием канализационных испарений, в частности сероводорода. Поэтому сегодня железобетонные трубопроводы все чаще заменяют на трубы из более современных материалов.

Время полимеров

Появление на рынке труб из полимерных материалов практически оставило в прошлом проблему ржавых водопроводных конструкций. Изделия именно этого сегмента повсеместно используются для монтажа водопровода в многоквартирных и загородных частных домах.

Технология производства из полиэтилена появилась еще в 50 годах прошлого века как результат поиска сферы применения нового материала в разных областях промышленности. У первых полиэтиленовых труб был один существенный недостаток – они не выдерживали высоких температур. Но и для этой проблемы со временем нашли решение. Например, известные всем металлопластиковые трубы уже хорошо переносят высокие температуры.

На сегодняшний день для внешнего водоснабжения и водоотведения наибольшее применение получили трубы из полиэтилена (полиэтилена низкого давления – ПНД) в комбинациях с другими полимерами, изготовленные по различным технологиям. Заявленный срок службы современных трубопроводов из полиэтилена низкого давления - 50 лет и более. Для отдельных задач используются трубопроводы из поливинилхлорида (ПВХ). Как правило, это внутренняя разводка и придомовая территория.

К полимерным также можно отнести стеклопластиковые трубопроводы из полиэфирных и эпоксидных смол. Применение последних сдерживается высокими требованиями к технологичности производства, что могут обеспечить далеко не все производители.

В целом технические характеристики труб из полимеров выигрывают у многих других вариантов, подкупая, в том числе, и своей относительно невысокой стоимостью.

Что предпочитают водоканалы?

ГК «Росводоканал» практикует строительство не только магистральных сетей водоснабжения и водоотведения, но и прокладывает внутриквартальные сети к много- и малоэтажным застройкам, проектирует и строит по заказу частные сети, предъявляя при этом к трубам самые высокие требования.

Виды водопроводных труб. Плюсы и минусы

Немаловажным в строительстве водопровода есть правильный выбор материала труб. Сначала нужно определить диаметр трубы для водопровода (простой расчет потребления воды плюс разовая пропускная способность). Этот вопрос рассматривается в отдельной статье, поскольку одним параграфом текста его не описать. Из практики, это трубы не менее 32 мм.

Материал труб определяет эксплуатационные характеристики трубы, а также способ ее монтажа. Трубы для водопровода используют стальные (в том числе гофрированные), медные, полимерные, металлопластиковые.

Нужно разделять требования к материалу труб отдельно для наружного водопровода и отдельно для внутреннего. Рассмотрим подробно характеристики каждого вида труб, их недостатки и преимущества, и кратко - особенности монтажа.

Стальные трубы

Работают с температурой теплоносителя до 120 град и давлением – до 16 бар. Срок службы стальной трубы небольшой – до 20 лет.

Особенности монтажа

Монтируются с помощью сварки или резьбовых соединений.

Недостатки

Относительно малый срок эксплуатации, склонна к отложению органических и неорганических веществ внутри трубы.

Разновидностью стальных труб есть оцинкованные трубы, срок их службы в среднем больше чем в стальных на 5 лет, да и будут стоить дороже чем стальные.

Разновидностью стальных труб являются оцинкованные трубы. Срок их службы в среднем больше чем стальных на 5 лет. Но и стоить такие трубы будут дороже чем стальные.

Отмечается общая тенденция уменьшения использования стальных труб в строительстве водопроводов.

Медные трубы

Преимущества

- диапазон рабочих температур от минус 200 до плюс 250 градусов;

- высокая механическая прочность (давление, при котором труба может разрушиться составляет 200 атмосфер);

- бактерицидность (в них не образуются отложения из органических и неорганических веществ);

- экологическая безопасность (не образуют вредных веществ при взаимодействии с хлором и другими веществами);

- обладает низким коэфициентом линейного расширения (при нагревании не деформируется);

- простота монтажа и высокая ремонтопригодность.

Недостатки

- относительно высокая стоимость.

- не рекомендуется монтировать вместе с оцинкованной трубой.

Особенности монтажа

Монтаж медных труб проводят с помощью высокотемпературной или низкотемпературной пайки с использованием соответственно твердого или мягкого припоя. Также есть резьбовые медные фитинги (немножко похожие на фитинги металлопластиковой трубы), но они мало используются из-за высокой стоимости. Хотя если Вы богаты – это по плечу и долговечность гарантирована. Медные трубы могут быть в виде прямых отрезков (3 и 6м), или в виде бухт (9, 18 и 30м). Прямые отрезки более жесткие и прочные нежели бухтовые. Бухтовые трубы мягче и их используют при надобности изгибов на трассе. Следует также знать, что медные трубы в водопроводе нужно использовать с клеймом EN 1057 (соотвествие с стандартом DIN). Такие трубы подкислены фосфором, что обеспечивает их стойкость к воздействию воды.

Гофрированная труба из нержавеющей стали

Благодаря простоте изгиба трубы, легкости соединения труб разных диаметров (через соответствующие фитинги) мы чаще всего используем данный материал при изготовлении обвязки отопительных котлов в наших Проектах . Также возможна проектировка и запуск протяженных обогревающий элементов, благодаря высокому свойству теплоотдачи материала.

Преимущества

- гибкость - отпадает потребность в многочисленных соединениях, что существенно сказывается на эффективности работы системы и стоимости установки.

- высоким коэффициентом теплоотдачи. Благодаря этому свойству, гофру-нержавейку можно успешно использовать вместо радиатора отопления;

- антикоррозийность и химическая инертность.

- возможность закрытой укладки. Такую трубу можно укладывать и в стены, и в пол, и зарывать под землю.

- устойчивость к резким перепадам температуры и давления. Гофротрубам не страшны ни гидроудары, ни самая страшная угроза в виде размораживания, выводящая из строя системы отопления, сконструированные из аналогичных изделий из полимерных и металлических материалов. При замерзании теплоносителя его расширение в объеме будет с легкостью компенсировано гофрой, она не подвергнется деформации и не выйдет из строя. А отогреть замерзший участок можно будет даже с помощью паяльной лампы.

- гладкость внутренней поверхности, что способствует повышению пропускной способности трубы.

- неподверженность грибку, плесени и грызунам.

- технологичность монтажа. Для установки специальных фитингов потребуется только два трубных ключа.

- низкй уровень шума.

- большая длина мерных отрезков. Это дает возможность собирать достаточно масштабные конструкции, не проводя дополнительных соединений.

- срок эксплуатации (практически неограничен).

Недостатки

- высокая стоимость ввиду сложности изготовления;

- высокая теплоотдача - это и достоинство и недостаток одновременно;

- тонкость стенок, не рассчитанных на высокие механические нагрузки.

- необходимость периодического осмотра и технического обслуживания фитингов, контроля герметичности соединений, замены полимерных элементов. Но проблема компенсируется долговечностью самой трубы.

- нежелательность установки разъемных соединений, в которых использованы полимерные уплотнители, в полностью скрытом виде.

Особенности монтажа

- производится подключение фитингов к сантехническим приборам. В местах подключения, учитывая повышенную нагрузку, желательно предусмотреть установку опор.

- трубы нарезаются на отрезки нужной длины, края срезов проверяются на предмет наличия неровностей и заусенцев.

- вставив гофру в фитинг, закручивают гайками. При необходимости труба аккуратно изгибается под возможно меньшим углом. Крайне нежелательно допускать провисание гофры-нержавейки. Скрытые участки гофротрубы, проходящие неподалеку от электрической сети, рекомендуется защитить стальным кожухом от электрохимической коррозии, порождаемой вихревыми токами.

- по придании трубопроводу требуемой формы, его прикрепляют к поверхности стены.

- проверяется работа смонтированной системы под давлением в ходе пробного запуска.

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы изготавливаются из монолитного металла, цельный корпус не имеет швов и других соединений. Это повышает устойчивость к перепадам давления и действиям агрессивных сред, увеличивает стойкость к разрывам.

Главное преимущество этой категории — герметичность, кроме этого исключаются все неблагоприятные факторы, связанные со сварным соединением: остаточные напряжения, микроскопические неровности и наплывы. По бесшовной технологии выпускают толстостенный и тонкостенный трбопрокапрокат: от 0,3 до 75 мм. Для получения равноценных показателей прочности требуется меньшее количества сырья, чем в производстве прямошовных аналогов, следовательно снижается вес конструкций. Изделия с большой толщиной стенки имеют повышенный запас стойкости к механическим воздействиям.

Стальные бесшовные трубы классифицируют по способу производства:

Горячекатаные;
Холоднокатаные;
Цельнотянутые.

Повышенная устойчивость к внутренним и внешним нагрузкам;
Снижение металлоемкости;
Стойкость к коррозии за счет отсутствия микродефектов, присущих сварным швам;
Абсолютное исключение завоздушивания среды.
Отличная обрабатываемость при изготовлении гнутых деталей: отводов, змеевиков.

Несмотря на преимущества, применение не всегда оказывается целесообразным. В коммунальных сетях практически отсутствуют нагрузки, которые не может выдержать недорогой электросварной прокат. Затраты на производство являются основной причиной, по которой повсеместное использование ограничивается. Пока ни одна из применяемых технологий не позволяет выпускать изделия с диаметром более 550 мм. Этого не всегда достаточно для обеспечения требований к пропускной способности в магистральных линиях.

Техника безопасносности запрещает использование трубного проката с цельным корпусом для транспорта взрывчатых и пожароопасных веществ.

Виды бесшовных труб

Горячекатаные

Так как производство обычно включает несколько операций, технологический процесс организуют с помощью автоматических линий. Заготовкой для горячекатаной продукции служит слиток. Производственный цикл состоит из следующих этапов:

Разогрев заготовки в кольцевой печи;
Прошивка (прокалывание);
Раскатка гильзы, заготовка принимает цилиндрическую форму;
Обкатка до параметров трубы;
Калибровка, редуцирование (когда нужна небольшая толщина стенки);
Охлаждение;
Стабилизирующий отжиг.

Структура металла при горячей обработке сохраняет пластичность и ударную вязкость, при эксплуатации такой трубопровод гасит вибрации, выдерживает значительный вес грунта.

Холоднодеформированные

Холоднодеформированный трубопрокат изготовить сложнее. Сталь без нагрева обрабатывается медленнее, циклы раскатки перемежаются со стабилизирующей термообработкой, очисткой, сушкой в специальной камере, нанесением смазок.

Заготовкой служит отцентрованная цилиндрическая форма (гильза). Для раскатки чаще всего используют трехвалковые станы. Валки размещаются с уклоном, от величины угла зависят параметры будущего изделия. Учитывается предел прочности сплава, при котором дальнейшая деформация невозможна без разрывов. Несмотря на то, что технологию называют холодной, от трения сталь разогревается до значительных температур.

При холодной деформации структура металла вытягиваются в направлении приложения усилий, во время термообработки происходит рекристаллизация, зерна измельчаются и строение снова становится однородным. Таким образом, прочность закладывается на молекулярном уровне, при этом число повторяющихся циклов может достигать 17. Технические условия регулируются регламентом ГОСТ P 54159-2010, типоразмеры приведены в ГОСТ 8734-75.

К холоднодеформируемому сортаменту применяют дополнительную классификацию по толщине стенки:

Холодным методом производят трубопрокат малого веса и высокой точности, в том числе капиллярные трубки. Готовые полуфабрикаты используют для монтажа трубопроводных систем, контуров теплообменного оборудования, изготовления змеевиков и различных деталей.

Производство холоднодеформированных труб

Цельнотянутые

Цельнотянутые трубы часто путают с остальной бесшовной продукцией, но их нельзя отнести к горячекатаным или холоднокатаным. Специальные болванки нагревают и протягивают через стан, раскатывающие станки не применяются. Изделия отличаются незначительным тепловым удлинением, используются для поставок пара, в авиации, атомной промышленности и других узкоспециальных областях. Учитывая специфическое назначение, для углеродистых сталей сразу предусматривают коррозионно-стойкие покрытия.

Сферы применения

Технология производства горячекатаного проката самая простая, металлопродукция универсальна и используется во всех отраслях промышленности.

В городских инженерных сетях: толстостенные изделия выдерживает нагрузки грунта, сокращают теплопотери;
Передача горячих сред любого назначения;
Транспортировка газа, нефти, организация технологических и промысловых трубопроводов;
В качестве свай, столбов, опорных элементов, обсадных труб;
Для изготовления тройников, отводов для трубопроводных систем;
Детали агрегатов, котельных установок, автомобилей.

Холоднокатаные полуфабрикаты отличаются высокой точностью, малым весом, могут быть тонкостенными и толстостенными. Область применения довольно широка. Благодаря однородной структуре металла трубы легко справляются с перепадами напора, идеально-ровная внутренняя поверхность увеличивает пропускную способность и повышает коррозионную стойкость. Единственное ограничение: плохая устойчивость к ударным и растягивающим нагрузкам.

Технологические трубопроводы на пищевых и промышленных производствах;
Гидравлические установки, теплообменное оборудование;
Приборостроение, например капиллярные трубки применяют в аппаратах дозирования;
Змеевики, спирали, поршневые механизмы;
Приборы экспериментальных лабораторий;
Авиация и судостроение: ценится высокая прочность и небольшой вес;
Выхлопные системы автомобилей, дымоходы печного оборудования;
Металлоконструкции, перила, ограждения.

При транспортировке питьевой воды, в химической промышленности и на пищевых предприятиях, предъявляют особые требования к химическому составу: ограничивается содержание вредных примесей и элементов, вступающих в реакции с конкретными средами.

Способы монтажа и соединения

Монтаж трубопроводов принципиально не отличается от возведения конструкций из прямошовных аналогов. Сварное соединение наиболее надежно и применяется для систем с высоким давлением, при работе с кислотами и щелочами. Для сред низкой агрессивности с температурой до 100 С⁰ допускается крепление на резьбе, но при вибрационных воздействиях возможно самопроизвольное отвинчивание.

Сварка: выбор метода зависит от технических параметров;
Резьба: если позволяет толщина металла нарезается производителем или на токарном станке, для герметизации применяют уплотнители.

Для организации разводки применяются приварные и резьбовые фасонные детали, направление изменяют трубогибами. Для инженерных сетей с давлением до 250 кгс/см² можно использовать воротниковые фланцы.

Все про стальные трубы: обзор технических характеристик и монтажных нюансов

В промышленности и быту стальная труба применяется очень широко. Ее используют при прокладке закрытых и открытых коммуникаций, поставляющих газы и жидкости к распределительным станциям. С помощью стальных изделий защищают силовые и сигнальные кабели в авиа- и автомобилестроении.

Трубы из стали в ряде областей выполняют функцию конструкционных и декоративных элементов. В быту из них собирают системы водоснабжения и отопления. Продукция обладает высокими физическими характеристиками, выдерживает значительные эксплуатационные нагрузки и надежно служит в течение многих лет.

Марки стали для производства

При изготовлении стальных труб в промышленном производстве используют такие виды сырья, как:

Низколегированные виды стали имеют хорошие механические свойства и доступную цену. Легирующие добавки позитивно влияют на физические характеристики стали, улучшают вязкость и пластичность, делают материал более прочным и стойким к высоким температурам и атмосферным коррозийным проявлениям.

Однако стоимость легированной стали несколько выше и трубы, сделанные из нее, всегда ценятся немного дороже. По уровню легированности сталь делится на три класса.

Бесшовные трубы из легированной стали обеспечивают газопроводу безупречную целостность, не требуют кропотливых обслуживающих работ и сводят к минимуму потенциально возможную утечку

Низколегированный материал в составе содержит не более 2,5% различных добавок. В среднелегированных видах этот показатель колеблется в пределах 2,5-10%. В высоколегированных сортах количество компонентов, улучшающих базовые свойства металла, составляет от 10 до 50%.

Галерея изображений Несмотря на появление на рынке стройматериалов многочисленных предложений для сборки "домашних" коммуникаций, внутренние трубопроводы продолжают сооружать из стальных труб. Правда гораздо реже, чем раньше В соответствии с нормативными требованиями системы питьевого водоснабжения должны были собираться из оцинкованных труб. Но в домах старой застройки из черного трубопроката сооружали и отопление, и газо- и водоснабжение По сей день во время ремонта систем в старых домах большинство сантехников предпочитает использовать стальные трубы. Их ведь все равно подключают к стоякам из аналогичного материала Смысл устраивать водопровод из нержавеющих или оцинкованных стальных труб есть только в частных элитных домах с автономным водоснабжением. Там вода не загрязнится окалиной и осадком во время прохода по общественным стоякам Технически оправдано и целесообразно подключить газовый котел со стальным теплообменником стальными трубами. В этом случае вероятность коррозии снизится и повысится теплотехнический эффект В ходе сооружения трубопроводов из стального проката используются резьбовые, фланцевые и сварные варианты соединения. Домашнему мастеру проще и удобнее работать с резьбой Для соединения тонкостенных стальных труб применяются пресс фитинги, которые устанавливают с помощью пресс клещей Стальные трубы предлагают потребителю как с резьбой, так и без нее. Резьбу нарезать можно непосредственно на объекте с помощью клуппа и метчиков Система отопления со стальным трубопроводом Водопроводные ветки из стальных труб Подключение труб к металлическим стоякам Питьевое водоснабжение из нержавейки Подключение котла стальными трубами Варианты соединения стальных труб Устройство узлов пресс-фитингами Предложенный к продаже трубопрокат

Всего имеется 14 типов высоколегированных стальных сплавов с разными характеристиками. К самым востребованным относятся материалы, проявляющие хорошую устойчивость к различным коррозийным явлениям и способные эффективно работать без разрушения структуры в экстремально высоких температурах.

Изготовление стальных труб: основные методы

Трубы из стали делают несколькими способами.

Самыми распространенными вариантами изготовления являются:

электросварный с прямым швом;
электросварный со спиральным швом;
горячедеформированный без шва;
холоднокатаный без шва.

Выбор подходящего способа обработки металла зависит от качества сырья и оборудования, имеющегося в наличии у производителя.

Отдельным стандартом регламентируют водогазопроводные трубы. Однако это происходит не потому, что для этого материала существует особый способ изготовления, а только исходя из области применения.

По сути, трубы такого типа представляют собой универсальное электросварное изделие с прямым швом. Обычно такой вид применяют в системах коммуникаций с умеренным давлением.

Как делают электросварные прямошовные изделия?

Свернутый в плотный рулон стальной лист (штрипс) разматывают и режут на продольные полосы нужной длины и ширины. Полученные фрагменты сваривают в бесконечную ленту, обеспечивая таким образом непрерывность в производстве.

Затем ленту деформируют в вальцах и превращают заготовку в изделие круглого сечения с открытыми краями. Соединительный шов проваривают дуговым способом, индукционными токами, плазмой, лазером или пучками электронов.

Шов на стальной трубе, выполненный в среде инертного газа вольфрамовым электродом (действующий элемент электродуговой сварки), довольно прочен и долговечен. Однако обработка занимает длительное время. Сварка труб высокочастотными индукционными токами осуществляется почти в 20 раз быстрее, поэтому и цена на такие изделия всегда значительно меньше

После всех манипуляций круглую стальную трубу калибруют в вальцах и проводят деликатный неразрушающий контроль прочности и целостности шва ультразвуком или вихревыми токами. Если в процессе тестирования погрешности не обнаружены, заготовку раскраивают на фрагменты запланированной длины и отправляют в складское помещение.

Производство электросварных спиральношовных типов

Производство стальных спиралешовных труб происходит по тому же принципу, что и прямошовных, только для изготовления продукции применяют более простые механизмы. Главная разница заключается в том, что раскроенную стальную ленту с помощью вальцов сворачивают не трубкой, а спиралью. Это обеспечивает высокую точность соединения на всех этапах.

На трубах со спиральным швом при возникновении аварийной ситуации не образуется магистральная продольная трещина, признанная специалистами наиболее опасной деформацией любой коммуникационной системы

Спиральный шов считается более надежным и наделяет трубу повышенной прочностью на разрыв. К недостаткам относится увеличенная длина шва, требующая дополнительных расходов на сварочные материалы и большего количества времени для соединения.

Изготовление горячедеформированных бесшовных изделий

В качестве заготовки для создания бесшовной (цельнотянутой) стальной трубы методом горячей деформации используют монолитную заготовку цилиндрической формы.

Ее при высокой температуре раскаляют в промышленной печи и прогоняют через прошивной пресс. Агрегат превращает изделие в гильзу (полый цилиндр), а последующая обработка несколькими вальцами придает элементу нужную толщину стенок и подходящий диаметр.

Толщина стенки трубного материала из стали, изготовленного путем горячего деформирования, достигает 75 мм. Трубы такого качества используют в сложных эксплуатационных условиях и в коммуникационных системах, где прочность и надежность являются основным приоритетом

На последнем этапе горячую трубу из стали остужают, раскраивают по заданным параметрам и передают на склад готовой продукции.

Особенности выпуска холоднодеформированных труб

Начальный этап процесса изготовления бесшовных стальных труб методом холодного деформирования идентичен «горячему» варианту. Однако после прогонки через прошивной стан гильзу сразу же остужают и все остальные операции проводят в холодной среде.

Когда труба полностью сформирована, ее обязательно отжигают, сначала прогревая до температуры рекристаллизации стали, а потом снова остужая. После таких мероприятий повышается вязкость структуры, а сам металл покидают неизбежно возникающие во время холодной деформации внутренние напряжения.

Из стальных труб, произведенных методом холодного деформирования, можно проложить коммуникационную систему высокой надежности, в которой риск протечек будет сведен к минимуму

Сейчас на рынке представлены бесшовные холоднокатные трубы, имеющие стеночную толщину от 0,3 до 24 мм и диаметр 5 – 250 мм. К их достоинствам относятся высокий уровень герметичности и способность выдерживать высокое давление.

Виды сечения и покрытия

По типу поперечного сечения стальные трубные элементы подразделяются на круглые и профильные. Круглые относятся к универсальному виду, имеют широчайшую градацию по диаметру отверстия и толщине стенок. Производятся только в промышленных условиях из стальных сплавов и различных добавок, усиливающих физические характеристики материала.

Из полированной стальной трубы с круглым сечением можно сделать практичный и красивый навес, который надолго сохранит привлекательный внешний вид и защитит вход от выпадающих осадков

Спектр применения охватывает почти все промышленные и бытовые области. Круглые стальные трубы разных диаметров применяют для транспортировки нефти и газа, для оборудования надежной изоляции коммуникационных систем любой сложности и размера, для создания легких строений и различных элементов внешнего и внутреннего декора.

Профильные трубы – это прогрессивный вид строительного металлопроката с овальным, квадратным или прямоугольным сечением. Производится из низколегированной и углеродистой стали, реже из нержавейки, путем холодной или горячей деформации прямошовной круглокалиберной электросварной заготовки.

Формовка осуществляется путем прохождения детали через валки, которые и обеспечивают необходимое сечение.

Из труб с профильным сечением строят металлоконструкции разных видов и назначения, монтируют каркасы зданий, опоры, сложные межэтажные и пролетные перекрытия. Конструкции выдерживают значительные физические, вибрационные и механические нагрузки, надежно служат многие годы и подходят для интенсивной эксплуатации в любых атмосферных условиях

Готовые стальные трубы проверяют на предмет целостности сварного шва и подвергают дополнительной термической обработке, позволяющей снять внутреннее механическое напряжение. Потом раскраивают в соответствии с требуемыми габаритами. Для улучшения физических свойств стальных труб на них наносят защитное покрытие.

Материалы для изготовления труб: какие бывают

При всем многообразии современных материалов, применяемых для производства труб, условно их можно разделить на три категории:
• металлические,
• неметаллические;
• многослойные металлопластиковые.

Содержание

Металлические трубы

Самые распространенные металлы для производства труб – это:
• Сталь;
• Чугун.

Более дорогие алюминиевые и из алюминиевых сплавов трубы также весьма популярны. Изделия из других металлов, например, из меди отличаются самой высокой ценой и применяются, как правило, только для нужд специализированных производств и в приборо- и станкостроении.

Самая популярная категория труб из стали выпускается двумя способами:
• Сварные;
• Бесшовные.

Сварные изготавливаются методом электросварки в промышленных масштабах. Сегодня выпускаются не только прямошовные стальные трубы, но и сприралешовные, более современные.

Бесшовные трубы формуются на прокатных станках методами холодного деформирования или горячего волочением, прокаткой, прессованием (см. Пресс инструмент для труб). В результате получается готовое изделие заданных параметров, не имеющее шва.

Полимерные трубы

Перечень современных разновидностей полимерных труб очень широк и непрерывно увеличивается, так как появляются все более новые и современные материалы, находящие свое применение в производстве.

ПВХ: трубы из поливинилхлорида считаются одним из самых доступных по цене и при этом обладающим высокими эксплуатационными характеристиками строительным материалом. Материал обладает чрезвычайно высокой стойкостью к большому числу органических соединений, кислот и щелочей. Инертен к большинству растворителей. При нагревании ПВХ приобретает пластичность. Удельный вес ПВХ-труб один из самых низких. При этом диапазон рабочих температур от 15 градусов мороза, до 65 градусов жары.
ПВДФ: трубы из полифинилдифторида отличаются от обычных ПВХ-труб большей термопалстичностью, а также способностью выдерживать нагрев без утраты своих физических свойств до 150 градусов.
ПНД: трубы из полиэтилена низкого давления, отличаются от обычных ПЭ-труб более высоким уровнем экологической безопасности, повышенной химической нейтральностью, а также более высокой устойчивостью к отрицательным зимним температурам, при этом трубы могут выдерживать нагревание до 65 градусов без потери своих механических свойств.
РЕХ: трубы из сшитого полиэтилена. Специально разработаны под повышенные механические нагрузки, отличаются износостойкостью и инертностью к агрессивным химическим средам. При низких температурах не теряют своих свойств. При нагревании материал приобретает пластичность, что позволяет формовать изделия с любыми заданными параметрами.
НПВХ: трубы из непластифицированного поливинилхлорида, отличающиеся исключительно высокой прочностью и предназначенные для перекачки сред под высоким давлением.
ПП: полипропиленовые трубы, отличаются особой твердостью и устойчивостью к износу и истиранию. Изделие из полипропилена можно нагревать вплоть до 140 градусов, а пластическая деформация начинается при нагреве до 175 градусов.
ПБ: полибутеновые трубы сравнительно новый продукт на рынке, отличающийся в сравнении с аналогами еще более высокой стойкостью к износу, механической прочностью, устойчивостью к химически агрессивным средам, а также их можно эксплуатировать в широком температурном диапазоне.
Фаолит: пластичный материал, устойчивый к вибрации и к воздействию кислотных сред, даже концентрированных. Трубы из фаолита уже весьма востребованы в химической промышленности.
Стеклопластик: весьма популярный полимерный материал, поскольку отличается нейтральностью к большинству химических соединений, стойкостью к износу и к коррозии.
К неметаллическим трубам относятся также изделия из асбоцемента, керамики, композитных материалов. Эта продукция имеет свою сферу применения, чем и объясняется выбор в каждом конкретном случае выбор в пользу определенного материала.

Рекомендуем: Стеклопластиковые трубы: производство, применение, ГОСТ

На этом перечень полимерных и иных материалов для производства труб не заканчивается, и в серии статей в нашей энциклопедии Вы сможете узнать обо всех новинках производства, лучших марках и производителях полимерных и других труб, а также обо всех достоинствах и недостатках каждого материала по сравнению с аналогами.

Металлопластиковые трубы

В ряде случае обладающие самыми высокими качествами полимерные трубы не дают всех тех характеристик, которые нужны в конкретной ситуации, а металлические не пригодны в силу своих главных недостатков. Тогда и выбирают средний вариант – металлопластик . Трубы из металлопластика по сути многослойны. Слоев может быть всего 2 или больше, при этом слои полимеров чередуются тонкими слоями металла. В результате материал приобретает уникальные свойства. Такая труба имеет не только самую широкую сферу применения, но и более продолжительный срок эксплуатации.

Выбор материала для труб в каждом конкретном случае – ответственная задача. От выбора материала зависит не только цена изделия, но и его срок службы, а также соответствие его физико-механических свойств условиям эксплуатации.

Разобраться в колоссальном многообразии современных труб непросто. Но мы постараемся облегчить Вам эту задачу, рассказав подробно о каждом материале, чтобы Вы смогли принять взвешенное и оправданное решение.

Читайте также: