Безшовна труба формується шляхом проколювання твердого, майже розплавленого сталевого стрижня, який називається заготовкою, за допомогою оправки для отримання труби без швів або з'єднань.
Безшовні труби виготовляються шляхом проколювання суцільної сталевої заготовки та подальшого формування її у порожнисту трубку без будь-якого зварювання. Цей процес зазвичай включає нагрівання заготовки до високої температури, проколювання її оправкою для створення порожнистої форми, а потім подальше формування шляхом прокатки та розтягування.
Безшовна труба формується з циліндричного прутка гарячої сталі. Пруток нагрівається до високої температури, а потім у нього вставляється зонд, щоб створити отвір крізь циліндр. Потім циліндр передається на ролики, які визначають його розмір до заданого діаметра та товщини стінки. Деякі заводи можуть виробляти безшовні труби діаметром до 24 дюймів. Безшовні методи виробництва використовуються для труб малого діаметра, але вони мають вищу вартість та обмежену доступність, а зі збільшенням діаметра зварні труби стають більш економічними.
Властивості матеріалів та ключові моменти виробничого процесу безшовних труб
Безшовні труби зазвичай виготовляються з металу, але їх експлуатаційні характеристики можна покращити, покривши внутрішню стінку пластиковим покриттям. Ця композитна структура зберігає перевагу високої міцності металевих труб і має корозійну стійкість пластикових труб. Однак, якщо пластикове покриття пошкоджено, відкрита металева частина все ще може спричинити проблеми з корозією після контакту з рідиною.
Ключові контрольні точки у виробничому процесі
Змащення та запобігання утворенню тріщин: Безшовні труби повинні витримувати надзвичайно високий тиск під час процесу формування, тому поверхню необхідно покрити мастилами високого тиску, щоб запобігти утворенню тріщин. Однак мастило необхідно повністю видалити перед подальшою термічною обробкою, інакше залишковий корозійний розчинник може залишатися в трубі протягом тривалого часу, що спричиняє ризик корозії – це особливо важливо для тонкостінних безшовних труб.
Товщина стінки та структурна цілісність
Механічні властивості: Міцність на розрив та межа текучості труби безпосередньо залежать від товщини стінки. Будь-яке зменшення товщини стінки, спричинене корозією, може призвести до руйнування конструкції.
Характеристики терморегуляції: Товщина стінки також впливає на стабільність теплопровідності труби. Неправильні виробничі процеси збільшують ризики коливань температури або високих температурних умов і навіть призводять до серйозних аварій.
Безшовні труби
Безшовні труби виготовляються з твердої сталі, тобто пластин або прутків, які формуються у тверді круглі форми (так звані «заготовки»), які потім нагріваються та відливаються у матрицю, таку як перфорований стрижень, для формування порожнистої труби або оболонки. Цей тип труб відомий своєю більшою стійкістю до тиску, швидкістю та економічною ефективністю порівняно з іншими процесами виробництва труб. Безшовні труби зазвичай використовуються в трубопроводах для природного газу, а також у трубопроводах для транспортування рідин.
Оскільки безшовні труби можуть витримувати високий тиск, вони також широко використовуються в системах високого тиску, включаючи нафтопереробні заводи, гідравлічні циліндри, вуглеводневу промисловість та нафтогазову інфраструктуру.
Порівняно з іншими типами труб, безшовні труби не потребують зварювання чи з'єднань і просто формуються з суцільних круглих заготовок, що підвищує їхню міцність та інші властивості, включаючи корозійну стійкість. За даними Американського товариства інженерів-механіків (ASME), ці труби можуть ефективніше витримувати механічні навантаження, ніж зварні труби (тобто не безшовні труби), і мають вищий робочий тиск.
Загалом кажучи, застосування безшовних труб залежить від товщини стінки. Труби з товстішими стінками потребують вищих температур для виробництва, що знижує опір деформації та призводить до більшого прогину.
Основним конкурентом безшовних труб є труби ERW (HFI) через їхню нижчу вартість виробництва. Основними перевагами безшовних труб над трубами ERW є: (a) відсутність зварного шва, (b) майже рівномірний розподіл властивостей матеріалу та (c) дуже низькі залишкові напруження. З іншого боку, безшовні труби дорожчі за труби ERW, товщина їхнього поперечного перерізу може бути неоднорідною, а їхні внутрішні та зовнішні поверхні зазвичай дуже шорсткі.
У зварних трубах зварювання використовується для закриття зварного шва після того, як сталевий лист або рулон сформовано у циліндричну форму. Завод використовує ультразвукові та/або радіографічні методи контролю для забезпечення якості зварного шва, і кожне з'єднання труби випробовується під тиском, що перевищує заданий робочий тиск. Зварні труби класифікуються за способом їх формування та використаною технологією зварювання.
Труби, зварені дуговим зварюванням під флюсом (SAW), використовують присадний метал під час процесу зварювання, тоді як електроконтактне зварювання/електроплавлення (ERW/EFW) не потребує присадного металу. SAW також поділяється на поздовжнє зварювання (або пряме зварювання, L-SAW), а S-SAW — на спіральне зварювання труб. Як правило, прямошовні L-SAW середнього діаметра є одношовними, а L-SAW великого діаметра — двошовними.
Труби ERW виготовляються за допомогою електричного струму для нагрівання сталі до точки сплавлення країв. Цей виробничий процес був запроваджений у 1920-х роках, використовуючи низькочастотний змінний струм для нагрівання країв, але пізніше було виявлено, що він схильний до корозії зварних швів та неякісних зварних швів. Сьогодні використовується високочастотний змінний струм, також відомий як контактне зварювання. Труби EFW - це процес, який використовує електронні промені для направлення кінетичної енергії для плавлення заготовок для формування зварного шва.
Час публікації: 19 червня 2025 р.
