Čelične cijevi, primjena čeličnih cijevi u sanitarnoj tehnici. Specifičnosti upotrebe čeličnih cijevi

24.09.2019

Metalne cijevi su šuplji metalni proizvodi okruglog, kvadratnog ili drugog profila. Koriste se u raznim industrijama i komunalnim djelatnostima. Čelične cijevi se proizvode u širokom rasponu. Možete ih odabrati sa različitim debljinama zidova. Trošak proizvodnje ovisi o ovom pokazatelju. Već sada je isplativo kupovati valjane proizvode po cijeni po metru na web stranici Maxima Metal Service. Čelične cijevi se prodaju na veliko s isporukom po Ukrajini. U Dnjepru takođe možete kupiti proizvod za iznajmljivanje u maloprodaji.

Klasifikacija proizvoda

Metalne cijevi se proizvode pomoću dvije tehnologije: električno zavarene i bešavne. Potonji se dobijaju valjanjem po metodi toplog i hladnog deformisanja. Bešavne cijevi su pouzdanije i izdržljivije. Oni su u stanju da obezbede visoki nivo nepropusnost, otporna na opterećenja. Koristi se u naftnoj industriji, izgradnji podvodnih cjevovoda, mašinskoj proizvodnji. Električno zavareni spojevi razlikuju se po vrstama prema vrsti spoja: ravni i spiralni spoj. Našli su primjenu u organizaciji kućanskih i industrijskih cjevovoda, koriste se u izradi metalnih konstrukcija.

Osim toga, tu su:

galvanized;
profil (s kvadratnim ili pravokutnim presjekom);
vrste vode i gasa.

Prvi se razlikuju po načinu obrade površine. Primjena cinka čini metalne cijevi otpornima na koroziju i agresivna okruženja. Njihov vijek trajanja je 5 puta duži od konvencionalnih proizvoda. Ugaoni oblik profilisanih valjanih proizvoda daje im povećanu čvrstoću. Zidovi igraju ulogu ukrućenja, izdržavaju teška opterećenja. Cijevi za vodu i plin se proizvode u skladu sa GOST 3262-75 i koriste se za organizaciju komunalnih mreža.

Prijave

Metalne cijevi su univerzalni valjani proizvod. Koriste se u mnogim industrijama:

izgradnja;
mašina, aviona i brodogradnja;
proizvodnja namještaja;
organizacija komunikacionih sistema.

Široko se koriste u privatnom sektoru u izgradnji ograda, pregrada, nosivih okvira za privremene konstrukcije - opseg ovisi o klasi i vrsti metalne cijevi. Prilikom odabira treba se fokusirati na sljedeće parametre: oblik presjeka, dužinu valjanog proizvoda, debljinu zida (što je veći, to je dio izdržljiviji u odnosu na fizička aktivnost). Metalne cijevi su u aktivnoj potražnji među industrijalcima i privatnim kupcima. Razlozi ove popularnosti su praktičnost i odlične performanse: snaga, dug vijek trajanja i izdržljivost proizvoda. Metalne cijevi imaju malu specifičnu težinu, tako da ne opterećuju strukturu. Otporni su na prilično velika mehanička i dinamička opterećenja, što im omogućava da se koriste pri polaganju cjevovoda.

Početak proizvodnje čeličnih cijevi datira iz 1825. godine, od trenutka kada je sučeono zavarivanje korišteno za proizvodnju tankozidnog plina i vodovodne cijevi mali prečnik (20 - 50 mm) od mekog čelika (

Sučeono zavarivanje peći je odavno jedini način proizvodnja čeličnih cijevi. Godine 1899. proizvedene su bešavne cijevi. Nova proizvodnja se razvijala takvim tempom da su se već 1910. godine proizvodile bešavne cijevi različitih veličina na hodočasničkim, rack i automatskim mlinovima. Rendered pozitivan uticaj za razvoj rudarstva, energetike, građevinarstva i drugih industrija.

Bešavne cijevi su superiornije u kvaliteti od zavarenih cijevi, jer se mogu napraviti od čelika s većim svojstvima čvrstoće od čelika s niskim udjelom ugljika i veće debljine stijenke.

Problem kvalitete bešavnih cijevi riješen je intenzivnom potragom za naprednijim dizajnom mlinova za cijevi i načinima proizvodnje. U periodu od 1910. do 1939. godine uvedeno je nekoliko novih metoda proizvodnje kao rezultat razvoja kontinualnih mlinova, trovaljnih valjaonica, dvovaljnih pužnih valjaonica sa rotirajućim žicama i presa za cijevi.

Značajan napredak u proizvodnji lula zabilježen je u tridesetak godina nakon Drugog svjetskog rata. Izgrađeno je mnogo mlinova za cijevi, uvedeni su izumi i poboljšanja u proizvodnji kako bešavnih tako i zavarenih cijevi.

Za proizvodnju bešavnih cijevi koriste se: peći s rotirajućim ložištem za grijanje zalogaja, kao i sekcijske peći za grijanje cijevi prije redukcije; dvooperativna metoda za proizvodnju cijevnih navlaka, prvo bušenjem na preši, a zatim valjanjem na elongatoru kako bi se smanjila razlika u debljini stijenke čahure; mlinovi za dimenzioniranje ili redukciju koji smanjuju odstupanje prečnika cijevi; kontinuirana metoda nedestruktivne kontrole kvaliteta cijevi.

U proizvodnji čeličnih cijevi najveći razvoj dobio metodu elektrolučnog zavarivanja ispod sloja fluksa iu atmosferi zaštitnih plinova. Kao rezultat toga, zavarene cijevi nisu lošije kvalitete u odnosu na bešavne, a njihova cijena i ulaganje su čak i mnogo niži. To objašnjava intenzivnu izgradnju postrojenja za zavarivanje cijevi u današnje vrijeme. Zavarivanjem je moguće dobiti cijevi tankih stijenki, što je ekonomski povoljno i neizvodljivo metodama vrućeg valjanja. AT novije vrijeme U svjetskoj praksi postoji tendencija proširenja proizvodnje zavarenih i smanjenja proizvodnje bešavnih cijevi, posebno za bušaće, kotlovske i konstrukcijske cijevi.

1. PRIMENA ČELIČNIH CIJEVI U OBLASTI PROIZVODNJE I POTROŠNJE

Industrija cijevi proizvodi širok spektar proizvoda s različitim tehničkim i operativne karakteristike, što im omogućava da se koriste u različitim sektorima nacionalne privrede:

U industriji nafte i gasa za bušenje, oblaganje i eksploataciju naftnih i gasnih bušotina, za transport nafte i gasa i druge tehnološke potrebe koriste se kako bešavne cevi tako i cevi sa šavom. Za njihovu proizvodnju koriste se ugljični, niskolegirani i legirani čelici. Ako je potrebno, cijevi se podvrgavaju toplinskoj obradi i posebnim vrstama završnih obrada;

Za elektroenergetiku, bešavne cijevi se izrađuju od visokokvalitetnih i visokokvalitetnih čelika. Cijevi sposobne da izdrže visoke pritiske pare i tekućine imaju određena svojstva na radnim temperaturama;

U mašinstvu se koriste zavarene i bešavne cijevi gotovo svih standardnih veličina od čelika svih vrsta koje proizvodi industrija cijevi;

AT poljoprivreda i industrijska građevina koriste bešavne i zavarene cijevi za ugradnju sistema za navodnjavanje, razne vrste komunikacija, cjevovode od ugljičnog i niskolegiranog čelika;

Hemijska industrija koristi cijevi sa posebnim karakteristikama koje osiguravaju rad u agresivnim sredinama u širokom rasponu pritisaka i temperatura. Materijal cijevi ima visoku otpornost na korozivne medije.

2. KLASIFIKACIONE KARAKTERISTIKE ČELIČNIH CIJEVI

Glavne vrste čeličnih cijevi koje se troše mogu se podijeliti u dvije glavne grupe prema načinu njihove proizvodnje: bešavne i zavarene. Bešavne cijevi se proizvode kao toplo valjane i hladno valjane, hladno oblikovane u hladnom i toplom stanju, presovane i livene. Za proizvodnju zavarenih cijevi, jedinica za kontinuirano zavarivanje u peći (za cijevi prečnika do 144 mm), zavarivanje visokofrekventnom strujom (D T 530 mm), zavarivanje luka (ravnošavne cijevi D T 1620 mm i spiralno šavne cijevi koriste se cijevi D T 2500 mm). Cijevi od legiranih i visokolegiranih čelika izrađuju se na mlinovima za zavarivanje elektronskim snopom. U toku je rad na stvaranju jedinica za plazma zavarivanje, laserski snop i druge metode.

Prema profilu presjeka cijevi razlikuju se okrugli i oblikovani, ovalni, pravokutni, kvadratni, tro-, šesto- i oktaedarski, rebrasti, segmentni, kapljičasti i drugi profili. Vanjski promjer cijevi je 0,3 ... 2520 mm, a debljina stijenke 0,05 ... 75 mm. Prema veličini vanjskog promjera cijevi dijele se u sljedeće grupe, mm:

Male veličine (kapilarni) 0,3 … 4,8

Male veličine 5 … 102

Srednje veličine 102 … 426

Plus veličina >426

Ovisno o odnosu vanjskog prečnika i debljine zida, cijevi se dijele u sljedeće grupe:

Ekstra debelih zidova 5,5 0,18

Debele stijenke 5,5…9 0,18…0,12

Normalno 9,1…20 0,12…0,05

Tankih zidova 20,1…50 0,05…0,02

Ekstra tankih zidova >50

Prema uzdužnom presjeku, cijevi su konusne, stepenaste sa izbačenim krajevima itd. U posebnu grupu izdvajaju se bimetalne i trimetalne cijevi, koje se sastoje od dva i tri sloja metala, čvrsto spojenih spajanjem, zavarivanjem ili topljenjem.

Ovisno o namjeni, razlikuju se sljedeće glavne vrste cijevi.

I. Cijevi za industriju nafte i plina: bušenje, kućište, cijevi.

II. Cijevi za cjevovode: vodovodne i gasovodne, naftovode izrađuju se bešavne i zavarene.

III. Cijevi za građevinarstvo, koje se koriste u industriji i niskogradnji, izrađuju se uglavnom zavarene.

IV. Cijevi za mašinstvo koriste se bešavne, izrađene od ugljičnih, legiranih i visokolegiranih (otpornih na koroziju i toplinu) čelika.

V. Cevi za posude i cilindre koji se koriste u brodogradnji, vazduhoplovstvu, nuklearnoj, medicinskoj industriji i drugim sektorima nacionalne privrede izrađuju se od ugljeničnog i legiranog čelika. Cilindri od nerđajućeg čelika se isporučuju prema specifikacijama.

Čelici koji se koriste za proizvodnju cijevi su vrlo raznoliki. Izrađuju se od više od 350 vrsta čelika: sve vrste ugljika, niza legiranih i visoko legiranih čelika (hrom-molibden, hrom-nikl, mangan otporan na koroziju, otporan na toplotu), od raznih legura.

Zbog činjenice da je asortiman čeličnih cijevi prilično opsežan, odabrao sam najrašireniji tip cijevi prema GOST 3262-75 (01.01.1977.) „Čelične cijevi za opskrbu vodom i plinom. Specifikacije».

Ovaj standard se odnosi na negavanizovane i pocinkovane čelične zavarene cevi sa cilindričnim navojem i bez navoja koji se koriste za vodovode i gasovode, sisteme grejanja, kao i za delove konstrukcija vodovoda i gasovoda. Cijevi ovog tipa se proizvode prema dimenzijama i težini datim u tabeli 1.

Uslovni prolaz, mm	Vanjski promjer, mm	Debljina stijenke cijevi, mm			Težina 1 m cijevi, kg
Uslovni prolaz, mm	Vanjski promjer, mm		običan	ojačana		običan	ojačana

Na zahtjev potrošača izrađuju se cijevi lake serije namijenjene za valjanje navoja prema dimenzijama i težini datim u tabeli 2.

Uslovni prolaz	Vanjski prečnik	debljina zida	Težina 1 m cijevi, kg

napomene:

1. Za navoj koji je narezan narezkom dozvoljeno je smanjenje unutrašnjeg prečnika do 10% duž cele dužine navoja na cevi.

2. Masa 1 m cijevi izračunata je sa gustoćom čelika od 7,85 g/cm 3. Pocinčane cijevi su 3% teže od nepocinkovanih.

Po dužini cijevi izvode se čelični vodovod i plinovod od 4 do 12 m:

a) izmjerena ili višestruko izmjerena dužina sa dodatkom za svaki rez od 5 mm i uzdužnim odstupanjem za cijelu dužinu plus 10 mm;

b) neizmjerena dužina.

Po dogovoru između proizvođača i potrošača, dozvoljeno je do 5% cijevi dužine od 1,5 do 4 m u seriji cijevi izvan kalibra.

Granična odstupanja u dimenzijama cijevi ne bi trebala prelaziti one navedene u tabeli 3.

Napomene u tabeli 3:

1. Maksimalno odstupanje u plusu duž debljine zida ograničeno je maksimalnim odstupanjima u masi cijevi

2. Cijevi uobičajene proizvodne točnosti koriste se za vodovodne cijevi, plinovode i sisteme grijanja. Cijevi povećane proizvodne točnosti koriste se za dijelove konstrukcija vodovoda i plinovoda.

Maksimalna odstupanja u masi cijevi ne smiju prelaziti +8%.

Na zahtjev potrošača, maksimalna odstupanja u masi ne smiju prelaziti:

7,5% - za stranku;

10% - za jednu cijev.

Zakrivljenost cijevi po 1 m dužine ne smije prelaziti:

2 mm - sa nominalnim otvorom do 20 mm uključujući;

1,5 mm - sa nominalnim otvorom preko 20 mm.

Navoji cijevi mogu biti dugi ili kratki. Zahtjevi navoja moraju biti kao što je navedeno u tabeli 4.

Uslovni prolaz, mm	Dužina navoja do navoja, mm		Uslovni prolaz, mm	Broj niti sa uslovnim prolazom	Dužina navoja do navoja, mm
Uslovni prolaz, mm		kratko	Uslovni prolaz, mm	Broj niti sa uslovnim prolazom		kratko

U Republici Bjelorusiji postoje dva zvanična klasifikatora: "Nomenklatura robe vanjske ekonomske djelatnosti" (TN VED) i "Nacionalni državni klasifikator Republike Bjelorusije" (OK PRB).

TN VED je jedinstven jezik za sve države u oblasti trgovine. Izgrađen je na osnovu nomenklature usklađenog sistema opisa i kodiranja robe (HCS) i kombinovane nomenklature Evropska unija(KN EU) i stupio na snagu 1993. godine u Republici Bjelorusiji. Strukturu TN VED čini kodna oznaka robe, odnosno devet decimalnih cifara, od kojih znakovi od prve do šeste odgovaraju oznaci koda prema NHS, sedmi i osmi odgovaraju oznaci prema CN EU, deveti znak je i dalje nula (namijenjen je za isticanje nacionalnih dobara):

OKP RB je dizajniran za stvaranje jedinstvenog informacijskog jezika koji omogućava uporedivost podataka o proizvodima Republike Bjelorusije, uzimajući u obzir međunarodne klasifikacije u sistemima za automatsku obradu informacija pri kodiranju industrijskih i poljoprivrednih proizvoda. Koristi hijerarhijski metod sa šest nivoa klasifikacije i jednim srednjim nivoom. OKP RB koristi metod hijerarhijske klasifikacije i metod sekvencijalnog kodiranja.

Koristeći TN VED i OKP RB, kodiramo ovaj proizvod.

Šifra prema TN VED.

Odjeljak IV. Obični metali i proizvodi od njih.

Grupa 73. Proizvodi od crnih metala.

Pozicija 73.06. Cijevi i cijevi, ostali šuplji profili (na primjer, otvoreni šav ili zavareni, zakivani ili slično spojeni) od željeza ili čelika.

Podpozicija 73.06.10. Cijevi za naftovode i plinovode

Podbroj 73.06.10.110. Uzdužno zavarene cijevi za naftovode i plinovode vanjskog promjera ne većeg od 168,3 mm.

Kodiranje prema OKP RB.

Odjeljak D. Proizvodi prerađivačke industrije.

Podsekcija DJ. Obični metali i gotovi metalni proizvodi.

Odjeljak 27 Obični metali.

Grupa 27.2. Cijevi.

Klasa 27.22. Cijevi i fitinzi za cijevi od crnih metala, osim ljevačkog željeza.

Podvrsta 27.22.10.550. Zavarene, zakovane ili slično povezane cijevi, cijevi i šuplji profili od čelika, okruglog presjeka s vanjskim prečnikom ne većim od 406,4 mm ili nekružnog presjeka.

3. POTROŠAČKA SVOJSTVA ČELIČNIH VODOVOD I PLIN

Cijevi se isporučuju samo u skladu sa državni standardi i tehnički uslovi. Industrijski, republički i drugi tipovi standarda za cijevi se ne primjenjuju. Istovremeno, više od 70% cijevi proizvodi se u skladu s GOST-ovima, koji zauzvrat određuju potrošačka svojstva potonjih.

Čelične cijevi za vodu i plin se proizvode u skladu sa zahtjevima GOST 3262-75 (01/01/1977) i prema tehnički propisi odobren na propisan način, bez standardizacije mehaničkih svojstava i hemijskog sastava. Međutim, cijevi moraju imati niz karakterističnih svojstava, a to su čvrstoća, tvrdoća, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju i niz drugih svojstava koja određuju učinkovitost njihove namjene, društveni značaj, praktičnu korisnost i sigurnost.

ČVRSTOĆA je sposobnost materijala da se odupre razaranju, kao i nepovratnoj promjeni oblika (plastična deformacija) pod djelovanjem vanjskih opterećenja, u užem smislu – samo otpornost na uništenje. Snaga čvrstih tijela u konačnici je određena silama interakcije između atoma i jona koji čine tijelo. Čvrstoća ne zavisi samo od samog materijala, već i od vrste stanja naprezanja (naprezanje, kompresija, savijanje, itd.), od radnih uslova (temperatura, brzina opterećenja, trajanje i broj ciklusa opterećenja, uticaji okoline, itd.) . Ovisno o svim ovim faktorima, u tehnologiji su usvojene različite mjere čvrstoće: vlačna čvrstoća, granica popuštanja, čvrstoća na zamor itd. Povećanje čvrstoće materijala postiže se termičkom i mehaničkom obradom, uvođenjem legirajućih aditiva u legure, zračenjem. izloženost, upotreba ojačanih i kompozitnih materijala.

SAVIJANJE - vrsta deformacije koju karakteriše zakrivljenost (promena poluprečnika zakrivljenosti) ose ili srednje površine elementa (greda, ploča, itd.) pod uticajem spoljašnjeg opterećenja ili temperature. Postoje krivine: čiste, poprečne, uzdužne, uzdužno-poprečne. Čisto savijanje je moguće ako su poprečne dimenzije karoserije male u odnosu na uzdužne. Prilikom savijanja nema oštrih promjena u poprečnim presjecima.

EXTENSION-COMPRESION - deformacija pod djelovanjem sila čija je rezultanta usmjerena duž ose težišta poprečnih presjeka. Sile se mogu primijeniti na krajevima ili rasporediti po dužini.

TVRDOĆA - Otpornost čvrstog tijela na udubljenje ili grebanje. Kod utiskivanja, tvrdoća je jednaka opterećenju primijenjenom na površinu otiska.

ELASTIČNOST - svojstvo tijela da nakon prestanka djelovanja obnavljaju svoj oblik i zapreminu (čvrste tvari) ili samo zapreminu (tečnosti i plinovi) spoljne sile. Kvantitativna karakteristika elastična svojstva materijala - moduli elastičnosti. Elastičnost je posljedica interakcije između atoma i molekula i njihovog toplinskog kretanja.

UDARNA ŽILOST - sposobnost materijala da apsorbuje mehaničku energiju u procesu deformacije i razaranja pod dejstvom udarnog opterećenja.

TOPLOTNI KAPACITET - količina toplote koja se mora dostaviti telu da bi se njegova temperatura povećala za 1 K, tačnije, odnos količine toplote koju telo (tvar) primi uz beskonačno malu promenu njegovih stanja u bilo kom proces do povećanja temperature uzrokovanog time. Toplotni kapacitet po jedinici mase naziva se specifični toplotni kapacitet.

TOPLOTNA OTPORNOST - sposobnost konstrukcijskih materijala (uglavnom metalnih) da izdrže mehanička opterećenja na visokim temperaturama bez značajnih deformacija. Određuje ga skup svojstava: otpornost na puzanje, dugotrajnu čvrstoću i otpornost na toplinu.

OTPORNOST NA KOROZIJU - sposobnost materijala da odole koroziji. Za metale se određuje brzinom korozije, odnosno masom materijala pretvorenog u produkte korozije, iz jedinice površine u jedinici vremena, ili debljinom uništenog sloja u mm godišnje. Povećanje otpornosti na koroziju postiže se legiranjem, nanošenjem zaštitnih premaza itd.

OTPORNOST NA EROZIJU - uništavanje površinskih slojeva metalnih proizvoda kao rezultat mehaničkog dejstva strujanja gasa, tečnosti, čvrstih čestica, kao i tokom pojava kavitacije ili pod uticajem električnih pražnjenja (elektroerozija). Neke vrste erozije metala koriste se za njihovu elektroerozivnu obradu.

100% kontrola kvaliteta šava i metala zidova cijevi metodom ispitivanja bez razaranja doprinosi poboljšanju pouzdanosti cjevovoda.

Široku upotrebu zavarenih cijevi za izgradnju vodovoda i plinovoda olakšava njihova niža cijena (za 15 ... precizno zavarene cijevi. Sve je to osiguralo njihov veliki udio, koji iznosi 60% u svjetskoj proizvodnji cijevi.

4. TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE ČELIČNIH VODOVOD I PLINSKIH CIJEVI I NJENA TEHNIČKA I EKONOMSKA OCJENA

Cijevi za dijelove konstrukcija vodovoda i plinovoda izrađuju se od čelika, a čelik se dobija od livenog gvožđa, a samo liveno gvožđe se sastoji od različitih komponenti.

Radi jednostavnosti i praktičnosti, opisat ću tehnologiju proizvodnje tačku po tačku i po strogo definiranom redoslijedu.

4.1. Dobavljanje sirovog gvožđa

Lijevano željezo je glavna sirovina za proizvodnju čelika. Oko 90% se pretvara u čelik.

Liveno gvožđe je krt materijal, jer sadrži puno ugljika i stoga se proizvodi iz njega dobivaju samo lijevanjem.

Za proizvodnju sirovog željeza koristi se mješavina (mješavina sirovina uzetih u određenoj količini).

Za dobijanje naknade koristite:

Gvozdene rude (magnetna, smeđa, crvena i šparogena ruda) – koriste se za dobijanje gvožđa;

Gorivo (koks) - koristi se za stvaranje potrebne temperature, mora imati visoku kalorijsku vrijednost, poroznost, čvrstoću, nizak sadržaj pepela, minimalni sadržaj sumpora, osim toga, mora imati nisku vlažnost i maksimalan sadržaj ugljika;

Tokovi - služe za snižavanje tačke topljenja otpadne stijene.

Sirovo željezo se proizvodi u visokim pećima.

Faze proizvodnje gvožđa:

1. Spaljivanje koksa.

2. Oporavak gvožđa:

a) indirektna redukcija gvožđa;

b) direktna redukcija gvožđa;

c) karburizacija gvožđa.

3. Dobivanje silicijuma, mangana, fosfora.

4. Uklanjanje sumpora.

Dakle, proizvodi visoke peći su:

Domain gas.

4.2. Proizvodnja čelika i njegove karakteristike

Sastav punjenja za proizvodnju čelika:

1) liveno gvožđe: tečno i čvrsto (sirovo gvožđe);

2) otpad od čelika i gvožđa (otpad);

3) željezna ruda;

4) otpad sopstvene proizvodnje;

5) tokovi (kreč, kalcijum karbonat, dolomit);

6) gorivo: gasovito, tečno (mazut, katran), čvrsto (ugljena prašina), električna energija;

7) oksidanti.

Faze proizvodnje čelika:

1) prenos kiseonika iz oksidacione atmosfere u metal;

2) oksidacija ugljenika - glavna reakcija proizvodnje čelika;

3) oksidacija i redukcija nečistoća (silicijum, mangan, fosfor);

4) uklanjanje sumpora;

5) deoksidacija čelika: za to se uvode deoksidansi.

Čelik koji se koristi za proizvodnju vodovodnih i plinskih cijevi je u skladu sa GOST 380-94 (01.01.2007.) „Ugljični čelik običnog kvaliteta“ i GOST 1050-88 (01.01.1991.) „Valjane šipke, kalibrirane, sa posebnom završnom obradom površine od visokokvalitetni ugljični konstrukcijski čelik. Opšti tehnički uslovi".

Od ukupne proizvodnje, do 90% je ugljični čelik.

Ugljični čelik je legura željeza i ugljika koja ne sadrži nikakve posebno unesene aditive (legirne elemente).

Trajne nečistoće: sumpor i fosfor, mangan i silicijum.

U raznim vrstama ugljičnog čelika, sadržaj samog ugljika je u rasponu od 0,06 - 1,35%. Promjena sadržaja ugljika uvelike mijenja sva svojstva čelika, pa se prema kvantitativnom sadržaju ugljika čelici dijele na:

Strukturni (

Instrumental (> 0,8% ugljenika).

Konstrukcioni čelik se naziva čelik, pogodan za izradu raznih dijelova strojeva i konstrukcija.

Trebalo bi da ima kompleks visokih mehaničkih svojstava, tj. mora biti dovoljno jaka i duktilna, mora imati visoku tehnološka svojstva, tj. dobro je obrađivati pritiskom, dobro je lijevati, dobro je zavarivati, jer od njega se izrađuju proizvodi složenog oblika.

Konstrukcioni čelik se koristi u vrlo velike količine, stoga je poželjno da bude jeftin i po sastavu i po načinu proizvodnje.

Ovisno o količini ugljika, konstrukcijski čelik se dijeli na 2 vrste:

1) čelik običnog kvaliteta;

2) kvalitetan čelik.

Ugljični konstrukcijski čelik običnog kvaliteta proizvodi se toplo i hladno valjan u obliku zareza iz postrojenja za kontinuirano lijevanje (u obliku cijevi, traka, žica). Proizvodi se metodom konvertora kiseonika i metodom otvorenog ognjišta.

Visokokvalitetni konstrukcijski ugljični čelik razlikuje se od običnog kvalitetnog čelika po užoj granici sadržaja ugljika i nižem sadržaju štetnih nečistoća. Izrađuje se metodom otvorenog ložišta i topi u električnim pećima.

Dajemo opis svake metode proizvodnje ugljičnog čelika.

Kiseonički konverterski način proizvodnje.

Suština je u tome da se kroz tečni metal propušta zrak, čiji se kisik spaja sa nečistoćama i odvodi ih u šljaku i u izduvne plinove, čime se metal pročišćava.

Prednosti metode:

Jednostavnost;

Cheapness;

Nema potrošnje goriva;

Visoka čvrstoća.

Nedostaci:

Upotreba tekućeg željeza;

Ograničenja sastava lijevanog željeza;

Količina čeličnog i željeznog otpada koji se koristi je mala;

Prinos odgovarajućeg metala je približno 90%;

Čelik niske kvalitete, jer prilikom prolaska zraka rastopljeni metal je obogaćen dušikom, zbog čega je čelik krhak, temperatura je nedovoljna da oksidira sve nečistoće, a čelik sadrži veliku količinu kisika u obliku željeznog oksida.

Otvoreni način proizvodnje.

U zavisnosti od sastava punjenja, razlikuje se između procesa otpaka i procesa topljenja otpadne rude.

U procesu otpada, otpad i sirovo željezo se ubacuju u peć. U procesu otpadne rude, tečno željezo se sipa u peć, dodaju se ruda i otpad.

Procesi topljenja u otvorenim pećima dijele se na kisele i bazične.

Karakteristične karakteristike kiselinskog procesa: peć je obložena kiselinskim vatrostalnim ciglama, koristi se punjenje s niskim sadržajem sumpora i fosfora, čije je uklanjanje u kiselim pećima teško.

U glavnom procesu topljenja, obloga peći se izrađuje od magnezijevog dioksida ili opeke za visoke peći; krečnjak se unosi u punjenje kako bi se uklonio sumpor ili fosfor.

Prilikom punjenja i topljenja šarže dolazi do oksidacije nečistoća zbog kisika koji se nalazi u pećnim plinovima i rudi, a nakon stvaranja šljake nalazi se u oksidu željeza otopljenom u šljaci. Oksidacija nečistoća se odvija prema istim reakcijama kao u procesu pretvarača. Krečnjak pretvara sumpor i fosfor u šljaku.

Važna tačka u topljenju je period "ključanja" - oslobađanja formiranog ugljen monoksida u obliku mjehurića. Istovremeno, metal se miješa, održava se njegova temperatura (približno 1800 C 0) i hemijski sastav, uklanjaju se plinovi, nemetalne inkluzije plutaju. Po dostizanju potrebnog sadržaja ugljika u kipućem metalu, koji se utvrđuje brzom analizom uzetih uzoraka, prelazi se na posljednja faza topljenje - dorada i deoksidacija metala.

Prednosti:

Prosječna potrošnja energije.

Nedostaci:

Veliko zagađenje životne sredine;

Srednji kvalitet;

Prosječne performanse.

Topljenje u električnim pećima.

At ovu metodu proizvodnja koristi više temperature (> 2000 C 0), što omogućava bolje uklanjanje štetnih nečistoća, značajno se smanjuje otpad željeza i lako oksidirajućih specijalnih aditiva, jer proces se izvodi uz najmanji pristup zraka. Takođe, ovim načinom proizvodnje dobija se veoma gust metal, jer. u tečnijem metalu, gasovi se lako ispuštaju napolje.

Prednosti metode:

Jednostavnost i tačnost regulacije temperature tokom procesa topljenja iu trenutku njegovog izlivanja, što je važno za procese primarne kristalizacije;

Dobivanje visokokvalitetnog čelika, bez obzira na kvalitetu materijala početnog punjenja, jer sastav se prilagođava tokom topljenja posebnim aditivima.

Usporedne karakteristike metoda proizvodnje čelika date su u tabeli 4.1.

Indeks
Indeks	kiseonik-konverter	otvorenog ognjišta	električno topljenje čelika
Sirovina	tečno gvožđe sa t ◦ 1300-14520 S ◦ do 25% otpada	55 - 75% tečno gvožđe + 45 - 25% otpad + ruda	do 100% otpada
Kapacitet peći, t
Trajanje ciklusa topljenja, h
Godišnja proizvodnja, hiljade tona ingota

Indeks
Indeks	kiseonik-konverter	otvorenog ognjišta	električno topljenje čelika
Troškovi, relativni procenti (za trgovine istog godišnjeg kapaciteta, opremljene otvorenim ložištem od 500 tona i pećima za pretvaranje kisika od 100 tona)
Prinos, %
Specifični kapitalni troškovi, relativni procenti
Kvalitet čelika	Čelik običnog kvaliteta	Kvalitetan čelik	Visoka kvaliteta

Tab. 4.1 (nastavak).

Opisane metode za dobivanje ugljičnog čelika su osnovne.

4.3. Sirovina za proizvodnju cijevi i njihovo grijanje

Ovisno o načinu proizvodnje i namjeni cijevi, izvorni materijal može biti u obliku ingota, valjanih ili kovanih gredica (za dobijanje bešavnih cijevi), limova i traka u rolnama (za dobivanje zavarenih cijevi).

Zbog činjenice da se čelične cijevi za vodu i plin prema GOST 3262-75 izrađuju zavarene, u ovom radu ću razmotriti proizvodnju samo zavarenih cijevi od limova i traka u rolama.

Čelik za toplo valjane limove i namotanu traku se prema mehaničkim svojstvima deli u dve grupe. Jedan od njih su ugljični čelici sa normalnim i visokim sadržajem mangana, a drugi mirni čelici sa mikroaditivima. Ovi čelici sadrže, %: ugljenik od 0,03 do 0,20, niobijum 0,05, vanadijum 0,02 i titan 0,03. Uobičajeni legirajući element je molibden (~ 0,30%).

Tražena mehanička svojstva čeličnih limova sa mikroaditivima mogu se postići konvencionalnim valjanjem i normalizacijom, kontroliranim valjanjem nakon čega slijedi normalizacija. Minimalna vrijednost granice popuštanja kao rezultat ovih operacija je 37 - 56 kgf/mm 2 . To je rezultat taloženja nitrida niobijuma, vanadijuma i titanijum karbida u feritu.

Valjana traka se koristi za proizvodnju zavarenih cijevi sa uzdužnim i spiralnim šavom, a limovi - za proizvodnju cijevi samo sa uzdužnim zavarom. Štaviše, limovi se prvo moraju podvrgnuti ispitivanju bez razaranja kako bi se otklonili vanjski i unutrašnji nedostaci.

4.4. Postrojenja za proizvodnju zavarenih cijevi

Mlinovi za proizvodnju zavarenih cijevi klasificiraju se:

1) prema vrsti materijala koji se koriste za zavarivanje (za zavarivanje čeličnih cevi, obojenih metala i njihovih legura);

2) prema načinu zavarivanja (pećno, elektro zavarivanje, uzdužno, spiralno, lemljenje);

3) prema veličini cijevi (mali prečnik 5 - 168 mm, srednji 168 - 273 mm i veliki 273 - 2520 mm).

Čeono zavarivanje peći izvodi se od traka različitih širina. Osim toga, cijevi različitih promjera dobivaju se od traka jedne ili više širina njihovim smanjenjem.

Radionica za zavarivanje cijevi ima sljedeće sekcije:

1) skladištenje materijala (limovi u kartonima ili listovi i trake u rolnama);

2) uređaji za sečenje. Izrezivanje ili glodanje uzdužnih rubova limova i traka;

3) složena proizvodna oprema(valjaonice, prese za formiranje limova i traka u cijevni blok, mlinovi za zavarivanje ili mašine za zavarivanje, mlinovi za valjanje ili preše za dimenzionisanje cevi, valjkasti stolovi, transporteri i testere);

4) završni deo (mašine za ravnanje, mašine za obrezivanje, mašine za glodanje krajeva cevi, uređaji za hidrauličko ispitivanje cevi na nepropusnost, uređaji i oprema za ispitivanje bez razaranja, uređaji za štancanje cevi);

5) skladište gotovih cevi;

6) pomoćni i popravni stolovi;

7) delovi antikorozivnog nosača za cevi - pocinkovanje, asfaltiranje i dr.

4.5. Tehnologija proizvodnje zavarenih cijevi

Trenutno se zavarene cijevi proizvode kontinuiranim sučeonim zavarivanjem, elektrootpornim zavarivanjem, indukcijskim zavarivanjem, elektrolučnim zavarivanjem u zaštitnoj atmosferi ili zavarivanjem pod vodom. Osim toga, proizvode se lemljene cijevi.

U ovom radu ću opisati proizvodnju cijevi sučeonim zavarivanjem peći. ova vrsta zavarivanja je jedna od najstarijih metoda za proizvodnju čeličnih vodovodnih i plinskih cijevi. Ova metoda, koja je opstala samo u nekim zemljama, proizvodi cijevi prečnika od 16 do 89 mm sa zidovima debljine 2,5 do 4 mm.

Početni materijal za proizvodnju ovih cijevi je toplo valjana traka dužine 5 - 7 m i širine u zavisnosti od prečnika proizvedenih cijevi.

Jedan kraj svake trake seče pod uglom od 15 - 25°, a zatim se savija pod uglom od 45° radi boljeg hvatanja kliještima kada se izvuče iz rerne.

Trake se polažu na ložište peći sa zaštitnom atmosferom na način da je razmak između bočnih rubova 20 mm. Trake se zagrijavaju na temperaturu od 1300 - 1350 °C u trajanju od 30 - 85 s. Zagrijana traka se izvlači iz peći kliještima, koja se provlače kroz lijevak za zavarivanje (žica za izvlačenje) i spajaju na lanac mlina za izvlačenje. Tokom izvlačenja trake, do njenih rubova (prije matrice) kroz mlaznice komprimirani zrak. Kao rezultat toga, temperatura rubova trake raste za 40 - 60 ° C i kamenac se otpuhuje s njih.

Cijevi se formiraju i zavaruju u kalupu. Istovremeno, ovisno o veličini cijevi, njihov promjer se smanjuje za 4 - 10%. Cijevi se zavaruju brzinom od 100 - 200 m/min, a zatim se valjkastim stolom prenose u dvo- ili trostalni mlin, gdje im se prečnik smanjuje za 2 - 3 mm, tj. do veličine gotovih cijevi.

Blok dijagram proizvodnje čeličnih zavarenih cijevi za vodu i plin.

5. NORMATIVNA I TEHNIČKA DOKUMENTA ZA ČELIČNE VODOVODNE I PLINSKE CIJEVI, POKAZATELJI KVALITETA U SKLADU SA ZAHTJEVIMA NORMATIVNE I TEHNIČKE DOKUMENTACIJE

Na zahtjev potrošača, na krajevima cijevi koje se zavaruju, sa debljinom stijenke od 5 mm ili više, moraju se ukloniti ivice pod uglom od 35 - 40 ◦ u odnosu na kraj cijevi. U tom slučaju treba ostaviti završni prsten širine 1 - 3 mm.

Na zahtjev potrošača, na obične i armirane cijevi nominalnog provrta većeg od 10 mm, navoj se nanosi na oba kraja cijevi.

Na zahtjev potrošača, cijevi su opremljene spojnicama izrađenim u skladu sa GOST 8944-75 (01.01.1977) „Priključni dijelovi od nodularnog gvožđa sa cilindričnim navojem za cevovode. Tehnički zahtevi”, GOST 8954-75 (01.01.1977) “Fitingi od nodularnog gvožđa sa paralelnim navojem za cevovode. Spojnice su ravne i kratke. Glavne dimenzije”, GOST 8965-75 (01/01/1977) “Spajanje čeličnih delova sa cilindričnim navojem za cevovode p=1,6 MPa. Specifikacije“ i GOST 8966-75 (01.01.1977) „Čelični spojni dijelovi sa cilindričnim navojem za cjevovode r-1,6 MPa. Spojnice su ravne. Osnovne dimenzije”, na osnovu jedne spojnice za svaku cijev.

Pukotine, zarobljenost, bubrenje i zalasci sunca nisu dozvoljeni na površini cijevi.

Na krajevima cijevi nije dozvoljeno odvajanje.

Dozvoljena su odvojena udubljenja, talasi, rizici, tragovi skidanja i drugi nedostaci zbog načina proizvodnje, ako ne prelaze debljinu zida preko minimalnih dimenzija, kao i sloj ljuske koji ne ometa pregled.

Na cijevima izrađenim zavarivanjem u peći, dopušteno je smanjiti vanjski promjer na 0,5 mm na mjestu zavarivanja ako na ovom mjestu postoji lagano zadebljanje unutrašnjeg promjera ne više od 1,0 mm.

Na zahtjev potrošača, na cijevima nominalnog otvora 20 mm ili više, na unutrašnjoj površini cijevnog šava, neravnina se mora izrezati ili spljoštiti, pri čemu visina neravnine ili njegovih tragova ne smije biti veća od 0,5 mm. .

Na zahtjev potrošača, na cijevima nominalnog otvora većeg od 15 mm, izrađenim metodom pećnog zavarivanja i metodom vruće redukcije, dozvoljeno je blago zadebljanje visine ne veće od 0,5 mm na unutrašnjoj strani. površine cijevi u zoni zavara.

Krajevi cijevi moraju se izrezati kvadratno. Dozvoljena je vrijednost nagiba ne veća od 2 ◦. Ostaci neravnine ne bi trebalo da prelaze 0,5 mm. Prilikom uklanjanja neravnina dozvoljeno je stvaranje zatupljenja (zaokruživanja) krajeva. Dozvoljeno je rezanje cijevi u liniji mlina. Po dogovoru između proizvođača i potrošača, na cijevima nominalnog provrta 6-25 mm, izrađenim zavarivanjem u peći, dozvoljeni su neravnini do 1 mm.

Pocinčane cijevi moraju imati kontinuirani premaz cinka po cijeloj površini debljine najmanje 30 mikrona. Dozvoljeno je odsustvo cinkanog premaza na krajevima i navojima cijevi.

Na površini pocinčanih cijevi nije dopušteno stvaranje mjehura i stranih inkluzija (tvrdi cink, oksidi, sinterirano punjenje), ljuštenje premaza od osnovnog metala.

Dozvoljene su odvojene tačke fluksa i tragovi cevi koje su zahvaćene uređajima za podizanje, hrapavost i neznatne lokalne naslage cinka.

Dozvoljeno je ispravljanje pojedinačnih nepocinkovanih dijelova za 0,5% vanjske površine cijevi u skladu sa GOST 9.307-89 (01.01.1990.) " jedan sistem zaštita od korozije i starenja. Topli cink premazi. Opšti zahtjevi".

Cijevi moraju izdržati hidraulički pritisak:

2,4 MPa (25 kgf / cm 2) - obične i lake cijevi;

3,1 MPa (32 kgf / cm 2) - ojačane cijevi.

Na zahtjev potrošača, cijevi moraju izdržati hidraulički pritisak od 4,9 MPa (50 kgf / cm 2).

Cijevi sa nominalnim otvorom do 40 mm, uključujući, moraju izdržati ispitivanje savijanja oko trna poluprečnika 2,5 vanjskog prečnika, a sa nominalnim otvorom od 50 mm - na trnu poluprečnika 3,5 vanjskog prečnika.

Na zahtjev potrošača, cijevi moraju izdržati test ekspanzije:

za cijevi nominalnog otvora od 15 do 50 mm - ne manje od 7%;

za cijevi nominalnog otvora od 65 mm ili više - najmanje 4%.

Na zahtjev potrošača, cijevi moraju izdržati ispitivanje spljoštenosti do razmaka između spljoštenih površina jednakih 2/3 vanjskog prečnika cijevi.

Na zahtjev potrošača, mehanička svojstva cijevi za dijelove konstrukcija vodovoda i plinovoda moraju biti u skladu sa GOST 1050-88 (01.01.1991.) „Valjane šipke, kalibrirane, sa posebnom završnom obradom površine od visokokvalitetnog ugljičnog konstrukcijskog čelika . Opšti tehnički uslovi".

Navoj cijevi mora biti čist, bez nedostataka i neravnina i u skladu sa GOST 6357-81 (01.01.1983) „Osnovni standardi zamjenjivosti. Cilindrični navoj cijevi, klasa tačnosti B.

Cijevi s cilindričnim navojem koriste se pri montaži sa brtvama.

Na mjestu šava dozvoljena je crnina na nitima niti, ako smanjenje normalne visine profila ne prelazi 15%, a na zahtjev potrošača ne prelazi 10%.

Na navojima su dozvoljeni navoji sa polomljenim (za izrezivanje) ili nepotpunim (za nazubljenim) navojima, pod uslovom da njihova ukupna dužina ne prelazi 10% potrebne dužine navoja, a na zahtev potrošača ne prelazi 5%.

Dozvoljeno je na navoju smanjiti korisnu dužinu navoja (bez oticanja) do 15% u odnosu na onu prikazanu u tabeli 2.4, a na zahtjev potrošača - do 10%.

Navoj na pocinčanim cijevima izvodi se nakon pocinčavanja.

Na zahtjev potrošača, zavareni šavovi cijevi podliježu kontroli nedestruktivnim metodama.

6. KONTROLA KVALITETA ROBE. ZAHTJEVI REGULATORNO-TEHNIČKE DOKUMENTACIJE ZA PRAVILA PRIMANJA, SKLADIŠTENJE, ISPITIVANJE I RAD ČELIČNIH VODOVOD I PLIN

Kontrola kvaliteta čeličnih cevi za vodu i gas vrši se ispitivanjem za distribuciju prema GOST 8694-75, za zatezanje prema GOST 10006-80, za ravnanje prema GOST 8695-75, za savijanje prema GOST 3728-78, hidraulički pritisak prema GOST 3845-75 itd. .metode koje određuju kvalitet datog proizvoda.

U ovom radu koristim GOST 10006-80 (07/01/1980) „Metalne cijevi. Metoda zateznog ispitivanja. Ovaj standard utvrđuje metodu za statičko ispitivanje zatezanja metalnih bešavnih, zavarenih, bimetalnih cijevi kako bi se na temperaturi od 20 -10 +15 C odredile sljedeće karakteristike: granica popuštanja (fizička), granica tečenja (uslovna), vlačna čvrstoća, istezanje nakon ruptura, relativna kontrakcija nakon prekida.

Za ispitivanje zatezanja cijevi koriste se uzdužni (u obliku traka bez glava i glava) i poprečni uzorci (u obliku segmenta cijevi punog presjeka bez ograničenja vanjskog promjera). Kao mašine za ispitivanje koriste se zatezne i univerzalne mašine za ispitivanje svih sistema koje ispunjavaju zahteve ovog standarda i GOST 28840-90.

Kvantitativni i kvalitativni pokazatelji ispitivanja cijevi zateznom metodom dati su u GOST 10006-80 (07/01/1980) „Metalne cijevi. Metoda zateznog ispitivanja”, koja je u prilogu ovog rada.

Cijevi se primaju u serijama. Šarža se mora sastojati od cijevi iste veličine, iste klase čelika i biti praćena jednim dokumentom o kvaliteti u skladu sa GOST 10692 sa dodatkom za cijevi namijenjene za proizvodnju dijelova za konstrukcije vodovoda i plinovoda, od čelika u skladu sa GOST 1050; hemijski sastav i mehanička svojstva čelika - u skladu sa dokumentom o kvalitetu blanko proizvođača.

Težina partije - ne više od 60 tona.

Površina, dimenzije i zakrivljenost se provjeravaju za svaku cijev serije.

Dozvoljena je primjena statističkih metoda kontrole u skladu sa GOST 18242 sa standardnim nivoom. Planovi kontrole utvrđuju se dogovorom između proizvođača i potrošača.

Kontrola vanjskog promjera cijevi vrši se na udaljenosti od najmanje 15 mm od kraja cijevi.

Za kontrolu parametara navoja, za ispitivanje ekspanzije, spljoštenja, savijanja, visine unutrašnjeg neravnina, ostataka neravnina, pravog ugla i ugla zakošenosti (za cijevi sa zakošenim rubovima), mehaničkih svojstava, ne više od 1%, ali biraju se najmanje dvije cijevi iz serije, a za cijevi proizvedene kontinuiranim zavarivanjem u peći dvije cijevi po seriji.

Sve cijevi su podvrgnute kontroli težine.

Svaka cijev je podvrgnuta ispitivanju hidrauličkog tlaka. Uz 100% kontrolu kvaliteta šava nedestruktivnim metodama, ispitivanje hidrauličkim pritiskom se ne smije provoditi. Istovremeno je zagarantovana sposobnost cijevi da izdrže ispitni hidraulički pritisak.

Za provjeru debljine cinkanog premaza na vanjskoj površini i na teško dostupnim mjestima na unutrašnjoj površini, iz serije se uzimaju dvije cijevi.

Po prijemu nezadovoljavajućih rezultata ispitivanja za najmanje jedan od indikatora, ponavlja se ispitivanje na dvostrukom uzorku.

Rezultati ponovnog testiranja odnose se na cijelu seriju.

Označavanje, pakovanje, transport i skladištenje vrše se u skladu sa GOST 10692 sa dodatkom.

Navoji cijevi moraju biti zaštićeni od mehaničkih oštećenja i korozije mašću u skladu sa regulatornom i tehničkom dokumentacijom.

ZAKLJUČAK

Široka upotreba cevnih proizvoda u svim industrijama - za proizvodnju i preradu nafte i gasa, u energetici i mašinstvu, raketnoj i svemirskoj tehnici i građevinarstvu zbog njihovog raznovrsnog asortimana u pogledu prečnika i debljine zida, profila poprečnog preseka, materijal, obradivost i isplativost proizvodnje i potrošnje. To objašnjava pregazi rast proizvodnje čeličnih cijevi u odnosu na rast proizvodnje čelika i gotovih valjanih proizvoda.

Moderno tržište cijevi nudi veliki izbor cijevi za vodu i plin od novih materijala (plastika, mineralne sirovine), ali, začudo, često se preferiraju metalne cijevi.

Savremena nauka o proizvodnji cevi se razvija i nastaviće da se razvija velikom brzinom. Jačanje njegovog uticaja na tehnički napredak industrije cevi povezano je sa povećanjem efikasnosti naučno istraživanje i poboljšanje kvaliteta obuke inženjerskog kadra u oblasti proizvodnje cijevi.

SPISAK KORIŠĆENE LITERATURE

1. Cijevi od čelika i lijevanog željeza. Handbook./V. I. Strizhak, V. V. Shchepansky, V. P. Sokurenko i drugi - Moskva: Metalurgija, 1982. - 360 str.

2. Čelične cijevi. Tehnologija proizvodnje i primjena. / Ed. N. T. Bogdanova. Moskva: Metalurgija. 1979.

3. Rozov N.V. Proizvodnja cijevi. Priručnik za radnike. - Moskva: Metalurgija, 1974. - 600 str.

4. Rymov V. A. i dr. Tehnologija proizvodnje zavarenih cijevi. Moskva: Metalurgija. 1983.

5. Gulyaev Yu. G. i dr. Čelične cijevi. Proizvodnja, primjena, asortiman: Priručnik. - Dnjepropetrovsk, RIA "Dnepr-VAL", 2002. - 350 str.

6. Unapređenje proizvodnje čeličnih cijevi. Zimovets V. G., Kuznetsov V. Yu. / Ed. prof. doc. tech. nauka A.P. Kolikova - Moskva: MISIS, 1996. 480 str.

21. vijek je doba cjevovoda. Za transportne arterije nafte i plina potrebno je puno cijevi, a sami bešavni proizvodi nisu dovoljni. Bešavne cijevi, uz sve svoje brojne prednosti, imaju i jedan vrlo značajan nedostatak sa stanovišta potrošača - skupe su za proizvodnju. U međuvremenu, glavna prednost bešavnih cijevi - sposobnost da izdrže velike pritiske - nije uvijek tražena. U mnogim mrežama cjevovoda, pritisak u cijevima nikada ne doseže stotine atmosfera zbog kojih je neophodna upotreba bešavnih cijevi. Opet, tehnologije obrade metala ne miruju i čvrstoća zavarenih spojeva u naše vrijeme omogućava zavarenim cijevima da izdrže pritisak mnogo puta veći nego prije trideset do četrdeset godina.

Stoga nema ništa iznenađujuće u činjenici da zavarene cijevi zadržavaju svoje pozicije, a na nekim mjestima čak i pobjeđuju u konkurenciji s bešavnim cijevima. U svakom slučaju, sada je zavareno do polovine cijevi velikog promjera. Ovo je već dovoljno da se dalje razumije šta su zavarene cijevi, koje se tehnologije koriste u njihovoj proizvodnji i u kojim sektorima privrede se najuspješnije mogu koristiti.

Pravo ili spiralno?

Čudno, ali zavarene cijevi su prilično "mlada" vrsta metalnih proizvoda. Prvi uzorci zavarenih (tačnije, čak i kovanih) cijevi pojavili su se prije manje od 200 godina - 1824. A tek početkom 20. stoljeća za proizvodnju cijevi počela se koristiti takozvana "cijev". "pećno" zavarivanje, u kojem se pričvršćivanje vrućih rubova cijevi događa zbog njihovog kompresije s valjcima.

I tek s pojavom električnog zavarivanja, šavne cijevi se dijele na ravne i spiralne šavove.

Naziv "ravni šav" govori sam za sebe: ovaj način proizvodnje cijevi je zbog činjenice da se čelična traka - traka - zagrijava da bi metal dobio plastičnost i prolazi kroz dva reda valjaka koji metal "motaju" u cijev" - tako da sve što ostaje je spojiti njegove rubove električnim zavarivanjem.

Ovo je prilično jednostavna i jeftina tehnologija, ali pri njenoj upotrebi nastaju neki problemi, i to:

Za proizvodnju cijevi različitih promjera bit će potrebne prazne trake različitih širina.

Prelazak na proizvodnju cijevi različitog promjera zahtijevat će preopremu novim dijelovima (prvenstveno -
rolne) cijele proizvodne linije.

Kada se radni komad ohladi, u zavaru će se pojaviti naprezanja, što će značajno smanjiti njegovu čvrstoću.

Ako takva cijev i dalje ne može izdržati pritisak koji se dovodi kroz nju, tada će doći do njenog pucanja upravo duž šava i duž cijele dužine segmenta cijevi, što će stvoriti dodatne probleme u slučaju nesreće.

Druga mogućnost za proizvodnju zavarenih cijevi je spajanje čeličnih traka pomoću spiralnog šava. Uz ovu tehnološku opciju, sam šav je mnogo duži nego kod spoja ravnog šava, ali se čini cela linija prednosti:

- u proizvodnji cijevi sa spiralnim šavom, nema potrebe da se jasno koriste praznine-trake određene veličine; cijev se može zavariti od metalne trake bilo koje širine

Promjene u prečniku proizvedenih cijevi mogu se izvršiti jednostavnom zamjenom proizvodne linije; bit će dovoljno samo promijeniti ugao pomicanja trake.

Prilikom zavarivanja cijevi od metalne trake nije potrebno snažno zagrijavati cijelu metalnu traku; ovo smanjuje mogućnost promjene svojstava metala tokom zagrijavanja-hlađenja i smanjuje mogućnost unutrašnjih naprezanja u njemu.

Sa spiralnim zavarivanjem, sam rezultirajući šav postaje element koji daje dodatnu čvrstoću konstrukciji.

Ako takav šav još uvijek ne izdrži i razilazi se, onda se ne divergira "uzduž", već "koso", što smanjuje veličinu dijela cijevi koji će se morati zamijeniti.

Prednosti i nedostaci zavarenih ili električno zavarenih cijevi

Naravno, svi tehnološki problemi i troškovi energije u proizvodnji ravnih i spiralnih cijevi ne mogu se porediti sa naporima koje proizvođač mora uložiti u proizvodnju. Stoga je glavna prednost ove vrste valjanog čelika njegova relativna jeftinost.

Još jedna nesumnjiva prednost zavarenih cijevi je njihov veliki promjer, koji može premašiti debljinu zida za 100 ili više puta. To čini cijevi lakšim i stoga lakšim za transport. Osim toga, veliki promjer zavarenih cijevi čini ih nezamjenjivim u izgradnji magistralnih naftovoda i plinovoda.

Tehnologija proizvodnje uzdužno zavarenih cijevi omogućuje formiranje ne samo okruglih, već i (prvenstveno kvadratnih i pravokutnih).

Ove prednosti u tržišnoj ekonomiji nadmašuju sve nedostatke, ali ovi nedostaci i dalje postoje. Od čega se sastoje?

Prvo- izdržati pritisak za red veličine manji od bešavnih. O tome se može suditi čak i prema normama GOST-a. Ako GOST zahtijeva da bešavne cijevi s minimalnom debljinom stijenke izdrže pritisak od 20 megapaskala (to jest, oko 200 atmosfera), onda GOST-10705 ima maksimalni dopušteni tlak od 16 megapaskala (160 atmosfera) za zavarene cijevi. Odnosno, šavne cijevi su 25% manje otporne na takva opterećenja.

Drugo- Zavarene cijevi, za razliku od bešavnih cijevi, ne mogu se savijati. Ako je potrebno promijeniti smjer od kojeg se sastavlja plin ili vodovod zavarene cijevi, sigurno ćete morati koristiti fitinge.

Treće- sama tehnologija proizvodnje zavarenih cijevi zahtijeva upotrebu čelika koji se dobro podvrgavaju zavarivanju - odnosno moraju biti izrađeni od niskolegiranih ugljičnih čelika koji su relativno manje otporni na koroziju. Kao što su čelik razreda 17G1s i 09G2S.

Ova okolnost prisiljava proizvođače zavarenih cijevi da koriste razne načine prevencija korozije, koja uključuje:

Galvanizacija unutrašnjih i vanjskih površina (za čelike st3 i st20)

Pokrivanje vanjskih površina hidroizolacijom

Oblaganje vanjskih površina termo i hidroizolacijom

Aplikacije i GOST-ovi

Budući da je glavna prednost (osim niske cijene) zavarenih cijevi njihov veliki promjer sa tankim zidovima, koriste se u vodovodnim cijevima za domaćinstvo, raznim metalnim konstrukcijama - ali najviše od svega koriste se prvenstveno u velikim građevinskim projektima.

Sposobnost zavarenih cijevi da izdrže visokog pritiska tečnosti omogućava njihovu upotrebu za polaganje i magistralnih i lokalnih komunikacija, distributivnih krakova, lokalnih tehničkih vodovoda i u sektoru stambeno-komunalnih usluga.

Shodno tome, standardi koji definiraju njihove parametre su konfigurirani u skladu s tim:

GOST, ime
GOST 10705-80	GOST 10706-76	GOST 20295-80
Cijevi čelične elektrozavarene	Uzdužne elektro zavarene čelične cijevi	Električno zavarene čelične cijevi za magistralne naftovode i plinovode
Razredi čelika
Ugljični čelik St1-3sp/ps Kvalitet 08, 10, 20	Carbon St3sp/ps	Kvalitet 10, 20 niskolegirani 09G2, 09G2S, 17GS, 17G1S Izbor čelika je zbog klase čvrstoće K34-K60
Dimenzije (spoljni prečnik)
od 10 mm. do 530 mm.	od 478 mm. do 1420 mm.	od 159 mm. do 820 mm.
Područja primjene elektrozavarenih cijevi
Izgradnja cjevovoda opšte namjene za hladnu i toplu vodu, kućni gas	Izgradnja vodovoda i toplovoda	Izgradnja magistralnih cjevovoda - naftovoda i gasovoda visokog pritiska

U skladu s tim, pravila za implementaciju zavarenih cijevi također će ovisiti ne samo o željama klijenta, već i o parametrima samih proizvoda. Vanjski promjer cijevi varira do 1620 mm, a debljina stijenke u skladu s promjerom - do 20 mm.

Cijevi se klasificiraju prema vanjskim geometrijskim pokazateljima kako slijedi:

1-cijevi prečnika manjeg od 70 mm sa debljinom zida od najmanje 3 mm;

2-cijevi prečnika od 70 do 219 mm sa debljinom zida od najmanje 4 mm;

3-cijevi prečnika većeg od 219 mm sa debljinom zida od najmanje 5 mm.

Sada se gotovo sve zavarene cijevi proizvode u standardnim dužinama:

6 m do 76 prečnika

11,7 i 12 metara za sve prečnike preko 76.

Najpopularnije su čelične elektrozavarene cijevi za proizvodnju vodovodnih cijevi, kao i elektrozavarene cijevi GOST 10704 91, koje se koriste za izgradnju metalnih konstrukcija.

Zavarene cijevi su prilično raznovrsne i pristupačne, ali pri njihovom odabiru morate biti posebno pažljivi u proračunu hidrauličkog opterećenja.

Čelične cijevi imaju veliku čvrstoću, što je posljedica njihove široka primena u kanalizacionim radovima, pri polaganju toplovodnih mreža, u izgradnji industrijskih ili civilnih objekata, brodogradnji, mašinstvu.

Ovisno o vrsti, čelične cijevi se razlikuju po karakteristikama materijala i načinu njihove proizvodnje.

Jedna od prednosti čeličnih cijevi je njihova relativna lakoća u kombinaciji s pouzdanošću.

Klasifikacija čeličnih cijevi

S obzirom na način na koji se proizvode čelične cijevi, dijele se na:

Profil - u njihovoj proizvodnji materijal je uglavnom ugljični ili konstrukcijski čelik, cijevi se izrađuju električnim zavarivanjem. Mogu imati različite dijelove. Pogodno je koristiti ove cijevi u izgradnji objekata industrijskih ili gospodarskih objekata, zbog čega su postale vrlo raširene. Na primjer, dobro se pokazala kompanija Metallobaza, od koje možete kupiti profil na web stranici ros-met.com. Svi proizvodi ove vrste moraju ispunjavati uslove navedene u regulatornoj dokumentaciji (regulisano GOST 8638-57, 8644-68, 8639-82, 8642-68 i 8646-68).

Pocinčane - cijevi koje su obostrano impregnirane cinkom kao zaštitnim materijalom.

Bešavni - proizvodnja uključuje specijalnu termičku obradu toplo oblikovanih cijevi, zbog čega proizvod nema ni uzdužne ni spiralne zavare.

U proizvodnji se koriste elektrozavareni - nisko gelirani i ugljični čelici, koriste se električno zavarivanje i oblikovanje, u skladu sa utvrđenim državnim standardima kvaliteta (GOST 10704-91, GOST 20295-85, GOST 10705-80, GOST 380-94, GOST 1050 -87, GOST 9045-87, GOST 10706-80, GOST 8696-74, GOST 3262-75).

Bešavne cijevi su:

1. Vruće oblikovane (prema GOST 8732-75 i GOST 8731-74) - čelične cijevi koje su deformirane na temperaturi koja je viša od temperature rekristalizacije.

2. Hladno oblikovane (GOST 8734-75 i GOST 8733-74) - čelične cijevi dobivene hladnom deformacijom.

Čelične cijevi mogu imati različite dužine i promjere poprečnog presjeka.

Ovisno o presjeku, cijevi se proizvode u različitim mjernim i nasumičnih dužina:

S promjerom presjeka do 70 mm proizvode se cijevi dužine od 5 do 9 m;

Od 70 do 219 mm u prečniku, dužina - 6-9 m;

Cijevi promjera 219-426 mm najčešće se proizvode u dužinama od 10-12 metara.

Takve cijevi se mogu obraditi ili ne na krajevima, ovisno o tome se zbraja njihova konačna cijena.

Prema vrsti poprečnog presjeka, čelične cijevi se dijele na:

Sa kružnim poprečnim presjekom (GOST 10704-91);

profilne cijevi.

Profilne cijevi mogu imati kvadratni (prema GOST 8639-82), ovalni (prema GOST 8642-68) ili pravokutni (prema GOST 8645-68) ili drugi presjek.

Glavne prednosti čeličnih cijevi

Čelične cijevi imaju svoje prednosti u odnosu na analoge od drugih materijala, a to su:

Njihova masa je relativno mala;

Odlikuje ih visoka čvrstoća, što dovodi do odličnih performansi;

Imaju prilično dobru fleksibilnost, što je vrlo zgodno kada cijev treba, na primjer, postaviti željeni kut;

Ugradnja takvih cijevi je vrlo jednostavna;

Čelične cijevi imaju visoku stopu nepropusnosti.

Primjena čeličnih cijevi

Čelične cijevi su jedan od najpopularnijih metalnih proizvoda. Svoju primenu našli su u industriji, građevinarstvu, poljoprivredi i svakodnevnom životu.

Elektrozavarene čelične cijevi najčešće se koriste u polaganju glavnih toplinskih mreža, raznih metalnih konstrukcija i cjevovoda.

Vodovodne cijevi su različite visok stepen otpornost na temperaturni režim, pritisak, nepovoljni uslovi okoline. Koriste se za polaganje vodovoda i gasovoda. Takve cijevi imaju vrlo dug vijek trajanja.

Upotreba čeličnih cijevi ovisno o klasi

Klasa cijevi određuje područja njihove primjene:

1. Prva klasa cijevi se koristi u izgradnji lokalnih cjevovoda i kablovskih sistema. Za njih nema posebnih zahtjeva.

Proizvodi od čelika koriste se u mnogim područjima proizvodnje. Čelik je materijal za proizvodnju čeličnih cijevi. I sama proizvodnja čelika i proizvodnja čeličnih cijevi od njega prilično je složen i dugotrajan proces.

Nehrđajući čelik je svestran, široko korišten materijal od kojeg se izrađuju mnogi proizvodi. Čelične cijevi su možda najpopularniji proizvodi koji se izrađuju od nehrđajućeg čelika.

Odvojite čelične bešavne, elektrozavarene, profilne, kotlovske i druge cijevi. Dodatna obrada se vrši na onim proizvodima koji su podložni povećanim zahtjevima. Poboljšava se antikorozivna obrada fizička svojstva metala i kvaliteta čeličnih cijevi. Među raznolikom paletom proizvoda možete pronaći čelične cijevi premazane plastikom, cementom, antikorozivnim bojama, lakovima i drugim smjesama, specijalnim materijalima.

Osnove proizvodnje čeličnih cijevi

U srži proizvodnje- proces valjanja i kompresije, uz pomoć kojih je moguće proizvesti cijevi različitih presjeka i oblika.

Zavarene čelične cijevi. Čelični lim se namota, šav ide duž cijevi ili kao čelična traka u spirali.

Bešavne čelične cijevi. Dobivaju se valjanjem na specijalnoj opremi. Osim toga, postoji metoda u kojoj se ove cijevi izrađuju lijevanjem, izlivanjem metala u poseban kalup sa centralnom šipkom.

Svaki pripada određenoj klasi. Dodijeli 6 vrsta čeličnih cijevi. Karakteriše ih sljedeće karakteristike: materijal izrade, namjena, ujednačenost materijala u poprečnom presjeku, oblik poprečnog presjeka i način proizvodnje cijevi.

prvoklasne cijevi, inače se nazivaju standardnim ili gasnim, koriste se za ugradnju cevovoda, transport neagresivnih gasova i tečnosti, rasutih materijala, kao i skele, ograde i nosače, za polaganje kablova i raznih vrsta sistema za navodnjavanje.

Cijevi druge klase koristi se u magistralni cjevovodi visokog i niskog pritiska za snabdevanje gasom, naftom i vodom, petrohemijskim proizvodima i gorivima.

Čelične cijevi treće klase koriste se u sistemima koji rade pod pritiskom i na visokim temperaturama - u hemijskoj i prehrambenoj industriji, nuklearnom inženjerstvu, u cevovodima za pucanje nafte, u pećima i tako dalje.

Koristi se za istraživanje i eksploataciju naftnih polja cijevi četvrte klase. Koriste se kao cijevi za bušenje, kućište i pomoćne cijevi.

Konstrukcijske cijevi ili cijevi pete klase koriste se u proizvodnji transportne opreme, u raznim čeličnim konstrukcijama, kao što su mostne dizalice, bušaće platforme, jarboli i oslonci, kao elementi namještaja.

Konačno, lule šestog razreda koristi se u mašinstvu za proizvodnju cilindara i klipova pumpi, prstenova ležaja, vratila i drugih mašinskih delova, kao i rezervoara koji rade pod pritiskom.

Imaju niz prednosti. Čvrstoća, lakoća, duktilnost, jednostavna ugradnja - to su svojstva koja razlikuju čelične cijevi. Među minusima, vrijedi istaknuti nestabilnost na koroziju. Ovaj nedostatak neće biti važan ako ga koristite čelične cijevi otporne na koroziju ili cijevi od nehrđajućeg čelika.