Бесшовный трубный прокат — это цельные изделия, по всей длине которых нет швов и стыков. Они бывают горячекатаными и холоднокатаными. Основная сфера применения бесшовных труб — сборка систем, рассчитанных на высокое давление рабочей среды. Они прочны, имеют толстые стенки, обладают высокой теплопроводностью и устойчивостью к коррозии.
Главные эксплуатационные качества бесшовных труб
- Высокие прочностные характеристики;
- Широкий диапазон толщин стенок;
- Возможность эксплуатации в условиях низких температур (-40 и ниже)
На чем основан метод прокатки
Стальные заготовки способны увеличиваться в длине в несколько раз относительно первоначального размера в процессе формообразования, потому что сталь обладает высокой пластичностью. Валики прокатного стана раскатывают гильзу не однократно, а много раз. В это время металл подвергается деформации (в холодном или горячем состоянии), его зерна перестраиваются в направлении протяжки. Механические свойства достигаются не деформацией, а в первую очередь, термической обработкой.
Производство бесшовных труб методом горячей прокатки
Последовательность этапов производства такова:
- Подготовка. Изготовление трубы начинается с нагрева заготовки — полнотелой стальной заготовки с определенным сечением и определенных размеров. На этом этапе заготовку разогревают до 1200*С.
- Создание гильзы. По продольной оси заготовки прошивают отверстие требуемого размера. После этого заготовка начинает напоминать трубу, но перед использованием по назначению она проходит еще несколько этапов обработки.
- Прокатка. Гильзу отправляют в прокатный СТАН, чтобы провести через последовательность ВАЛКОВ. Изделие протягивают до тех пор, пока труба не приобретет требуемый диаметр и толщину стенки.
- Калибровка. После горячей прокатки с внутренней стороны трубы остаются дефекты — например, следы движения ВАЛКОВ и разная толщина стенок по длине. Поэтому на заключительном этапе производства изделие обрабатывают на калибровочном СТАНЕ с более жесткими допусками. В результате добиваются точно заданных размеров во всех плоскостях.
В ходе производства стальную заготовку нагревают, превращают в гильзу и протягивают через ВАЛКИ несколько раз — таким способом завод добивается желаемого диаметра изделия. Наружный диаметр заготовки постепенно уменьшается а, внутренний - увеличивается, стенка становится тоньше, длина увеличивается.
Производство бесшовных труб методом холодной прокатки
Эту технологию используют для получения высокоточного стального проката малого диаметра с очень гладкой поверхностью. Этапы изготовления выглядят так:
- Предварительная обработка заготовки. Холоднокатаную бесшовную трубу получают из заготовки, полученной по технологии горячего проката при температуре 450*С. Заготовку фиксируют на оправке, имеющей форму конуса или цилиндра.
- Прокатка. Валки стана со специально подобранными калибрами движутся по заготовке вдоль в прямом и обратном направлении, постепенно сжимая ее. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо для получения трубы заданного диаметра.
Методом холодной прокатки удается вытянуть заготовку в пять или менее раз. Технология горячей прокатки считается более производительной. Зато холодная прокатка обеспечивает высокую точность размеров, позволяет добиться высокой прочности. Поэтому холоднокатаные бесшовные трубы востребованы в высокотехнологичных сферах.
Где используют бесшовные трубы
Изготовление бесшовных труб методом горячей и холодной прокатки избавляет изделия от самого уязвимого места — сварного шва. Шов ржавеет быстрее остальных участков, с большей вероятностью дает течь и разрушается при движении рабочей среды под высоким давлением. Бесшовные трубы лишены этих недостатков. Если давление рабочей среды превысит критическое, пробоина появится только на одном участке линии в то время, как труба со швом будет разорвана по всей длине. Из-за большого запаса прочности бесшовный прокат широко используют во многих сферах.
