Tubos de acero, uso de tubos de acero en ingeniería sanitaria. Los detalles del uso de tubos de acero.

Los tubos metálicos son productos metálicos huecos con una sección de perfil redonda, cuadrada u otra. Se utilizan en diversas industrias y servicios públicos. Los tubos de acero se producen en una amplia gama. Puede elegirlos con diferentes espesores de pared. El costo de producción depende de este indicador. Ya es rentable comprar productos laminados al precio por metro en el sitio web de Maxima Metal Service. El tubo de acero se produce al por mayor con la entrega a Ucrania. En Dnipro, también puede comprar un producto de alquiler al por menor.

Clasificación del producto

Los tubos metálicos se producen utilizando dos tecnologías: soldadura eléctrica y sin costura. Estos últimos se obtienen por laminación según el método de deformación en frío y en caliente. Las tuberías sin costura son más confiables y duraderas. Ellos son capaces de proporcionar nivel alto estanqueidad, resistente a las cargas. Utilizado en la industria petrolera, la construcción de tuberías submarinas, producción de máquinas. Las uniones electrosoldadas se diferencian en tipos según el tipo de conexión: unión recta y en espiral. Han encontrado aplicación en la organización de tuberías domésticas e industriales, se utilizan en la creación de estructuras metálicas.

Además, hay:

• galvanizado;
• perfil (de sección cuadrada o rectangular);
• tipos de agua y gas.

Los primeros difieren en la forma en que se trata la superficie. La aplicación de zinc hace que las tuberías metálicas sean resistentes a la corrosión y ambientes agresivos. Su vida útil supera en 5 veces la de los productos convencionales. La forma angular de los productos laminados perfilados les da mayor resistencia. Las paredes juegan el papel de refuerzos, resisten cargas pesadas. Las tuberías de agua y gas se fabrican de acuerdo con GOST 3262–75 y se utilizan para organizar redes de servicios públicos.

Aplicaciones

Los tubos de metal son un producto laminado universal. Se utilizan en muchas industrias:

• construcción;
• construcción de máquinas, aeronaves y barcos;
• fabricación de muebles;
• organización de los sistemas de comunicación.

Son ampliamente utilizados en el sector privado en la construcción de cercas, tabiques, marcos de carga para estructuras temporales; el alcance depende de la clase y el tipo de tubería de metal. Al elegir, uno debe guiarse por los siguientes parámetros: la forma de la sección, la longitud del producto laminado, el espesor de la pared (cuanto más grande es, más duradera es la pieza en relación con actividad física). Los tubos de metal tienen una demanda activa entre industriales y clientes privados. Las razones de esta popularidad son la practicidad y el excelente rendimiento: resistencia, larga vida útil y resistencia de los productos. Las tuberías de metal tienen una gravedad específica pequeña, por lo que no pesan sobre la estructura. Son resistentes a cargas mecánicas y dinámicas bastante altas, lo que les permite usarse al tender tuberías.

El inicio de la producción de tubos de acero se remonta a 1825, a partir del momento en que se utilizó la soldadura a tope para la fabricación de tubos de gas de pared delgada y tuberías pequeño diámetro (20 - 50 mm) de acero dulce (

La soldadura a tope en horno ha sido durante mucho tiempo la única forma producción de tubos de acero. En 1899, se produjeron tubos sin costura. La nueva producción se desarrolló a tal ritmo que ya en 1910 se producían tubos sin costura de varios tamaños en molinos peregrinos, de cremallera y automáticos. rindió influencia positiva para el desarrollo de la minería, energía, construcción y otras industrias.

Los tubos sin costura son de calidad superior a los tubos soldados, ya que pueden estar hechos de acero con propiedades de mayor resistencia que el acero con bajo contenido de carbono y con un mayor espesor de pared.

El problema de la calidad de los tubos sin costura se resolvió mediante una intensa búsqueda de diseños más avanzados de molinos de tubos y métodos de producción. Durante el período de 1910 a 1939, se introdujeron varios métodos de producción nuevos como resultado del desarrollo de molinos continuos, laminadores de tres rodillos, laminadores de tornillo de dos rodillos con alambres giratorios y prensas tubulares.

Se notó un progreso significativo en la producción de pipas en los treinta años posteriores a la Segunda Guerra Mundial. Se han construido muchas fábricas de tubos, se han introducido invenciones y mejoras en la producción de tubos soldados y sin costura.

Para la producción de tubos sin costura, se utilizan los siguientes: hornos de solera rotatoria para calentar piezas en bruto, así como hornos seccionales para calentar tubos antes de la reducción; un método de dos operaciones para producir manguitos de tubería, primero perforando en una prensa y luego rodando en un alargador para reducir la diferencia en el espesor de pared de los manguitos; molinos de tamaño o reducción que reducen la desviación de los diámetros de las tuberías; método continuo de control de calidad no destructivo de tuberías.

En la producción de tubos de acero. mayor desarrollo recibió un método de soldadura por arco bajo una capa de fundente y en una atmósfera de gases protectores. Como resultado, las tuberías soldadas no son inferiores en calidad a las sin costura, y su costo e inversión son incluso mucho más bajos. Esto explica la construcción intensiva de plantas de soldadura de tuberías en la actualidad. Es posible obtener tubos de pared delgada por soldadura, lo que es económicamente ventajoso e impracticable por métodos de laminación en caliente. EN tiempos recientes En la práctica mundial, existe una tendencia a expandir la producción de tubos soldados y reducir la producción de tubos sin costura, especialmente para perforación, calderas y tubos estructurales.

1. APLICACIÓN DE TUBOS DE ACERO EN EL ÁMBITO DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO

La industria de tuberías produce una amplia gama de productos con una variedad de características técnicas y características operativas, lo que les permite ser utilizados en diversos sectores de la economía nacional:

En la industria del petróleo y el gas para la perforación, revestimiento y operación de pozos de petróleo y gas, para el transporte de petróleo y gas y otras necesidades tecnológicas, se utilizan tanto tubos sin costura como tubos con costura. Para su fabricación se utilizan aceros al carbono, de baja aleación y aleados. Si es necesario, las tuberías se someten a tratamientos térmicos y tipos especiales de acabados;

Para la ingeniería energética, las tuberías sin costura están hechas de aceros de alta calidad y alta calidad. Las tuberías capaces de soportar altas presiones de vapor y líquido tienen propiedades específicas a temperaturas de funcionamiento;

En ingeniería mecánica, se utilizan tubos soldados y sin costura de casi todos los tamaños estándar de acero de todos los grados producidos por la industria de tuberías;

EN agricultura y la construcción industrial utilizan tuberías sin costura y con costura para la instalación de sistemas de riego, comunicaciones de diversa índole, tuberías de acero al carbono y de baja aleación;

La industria química utiliza tuberías con propiedades de desempeño especiales que aseguran la operación en ambientes agresivos en una amplia gama de presiones y temperaturas. El material de la tubería tiene una alta resistencia a los medios corrosivos.

2. CARACTERÍSTICAS DE CLASIFICACIÓN DE LAS TUBERÍAS DE ACERO

Los principales tipos de tubos de acero consumidos se pueden dividir en dos grupos principales según el método de fabricación: sin costura y soldados. Los tubos sin costura se producen laminados en caliente y en frío, formados en frío en estado frío y caliente, prensados ​​y fundidos. Para la fabricación de tubos soldados, unidades para soldadura continua en horno (para tubos con un diámetro de hasta 144 mm), soldadura por corriente de alta frecuencia (D T 530 mm), soldadura por arco (tubos con costura recta D T 1620 mm y costura en espiral se utilizan tubos D T 2500 mm). Los tubos de grados de acero aleado y de alta aleación se fabrican en molinos de soldadura por haz de electrones. Se está trabajando para crear unidades para soldadura por plasma, rayo láser y otros métodos.

Según el perfil de la sección de la tubería, se distinguen perfiles redondos y con forma, ovalados, rectangulares, cuadrados, de tres, seis y octaedros, acanalados, segmentados, en forma de lágrima y otros. El diámetro exterior de las tuberías es de 0,3 ... 2520 mm y el espesor de la pared es de 0,05 ... 75 mm. Según el tamaño del diámetro exterior de la tubería, se dividen en los siguientes grupos, mm:

Tamaños pequeños (capilar) 0,3 … 4,8

Tallas pequeñas 5 … 102

Tamaños medianos 102 … 426

Tallas grandes >426

Dependiendo de la relación entre el diámetro exterior y el espesor de la pared, las tuberías se dividen en los siguientes grupos:

Pared extragruesa 5,5 0,18

Paredes gruesas 5,5…9 0,18…0,12

Normal 9,1…20 0,12…0,05

Pared delgada 20,1…50 0,05…0,02

Pared extrafina >50

De acuerdo con la sección longitudinal, las tuberías son cónicas, escalonadas con extremos recalcados, etc. En un grupo separado están las tuberías bimetálicas y trimetálicas, que consisten en dos y tres capas de metal, unidas firmemente por ajuste, soldadura o fusión.

Dependiendo del propósito, se distinguen los siguientes tipos principales de tuberías.

I. Tuberías para la industria del petróleo y gas: perforación, casing, tubing.

II. Tubos para tuberías: tuberías de agua y gas, oleoductos están hechos sin costura y soldados.

tercero Los tubos para la construcción, utilizados en la industria y la ingeniería civil, se fabrican principalmente soldados.

IV. Las tuberías para ingeniería mecánica se utilizan sin costura, hechas de acero al carbono, aleado y de alta aleación (resistente a la corrosión y resistente al calor).

V. Las tuberías para recipientes y cilindros utilizados en la industria naval, aeronáutica, nuclear, médica y otros sectores de la economía nacional, serán de acero al carbono y aleados. Los cilindros de acero inoxidable se suministran según especificaciones.

Los aceros utilizados para la fabricación de tuberías son muy diversos. Se fabrican con más de 350 grados de acero: todos los grados de carbono, una serie de aceros aleados y de alta aleación (cromo-molibdeno, cromo-níquel, manganeso resistente a la corrosión, resistente al calor), de varias aleaciones.

Debido al hecho de que la gama de tuberías de acero es bastante amplia, elegí el tipo de tubería más utilizado según GOST 3262-75 (01.01.1977) "Tuberías de acero para suministro de agua y gas". Especificaciones».

Esta norma se aplica a los tubos soldados de acero galvanizado y no galvanizado con roscas cilíndricas roscadas o moleteadas y sin roscas utilizadas para tuberías de agua y gas, sistemas de calefacción, así como para partes de estructuras de tuberías de agua y gas. Las tuberías de este tipo se fabrican de acuerdo con las dimensiones y el peso indicados en la tabla 1.

Paso condicional, mm	Diámetro exterior, mm	Espesor de la pared de la tubería, mm			Peso de 1 m de tubería, kg
			común	mejorado		común	mejorado

A pedido del consumidor, se fabrican tubos de serie ligera destinados a laminación de roscas de acuerdo con las dimensiones y pesos indicados en la Tabla 2.

Pase condicional	Diámetro exterior	espesor de pared	Peso de 1 m de tubería, kg

Notas:

1. Para una rosca realizada por moleteado, se permite en la tubería una reducción de su diámetro interior de hasta un 10% en toda la longitud de la rosca.

2. La masa de 1 m de tubería se calcula con una densidad de acero de 7,85 g/cm 3. Las tuberías galvanizadas son un 3% más pesadas que las no galvanizadas.

A lo largo de la tubería, se realizan tuberías de acero para agua y gas de 4 a 12 m:

a) longitud medida o medida múltiple con una tolerancia para cada corte de 5 mm y una desviación longitudinal para toda la longitud más 10 mm;

b) longitud no medida.

Por acuerdo entre el fabricante y el consumidor, se permite hasta un 5% de tuberías con una longitud de 1,5 a 4 m en un lote de tuberías fuera de calibre.

Las desviaciones límite en las dimensiones de la tubería no deben exceder las indicadas en la Tabla 3.

Notas sobre la Tabla 3:

1. La desviación máxima en el lado positivo a lo largo del espesor de la pared está limitada por las desviaciones máximas en la masa de las tuberías.

2. Las tuberías de precisión de fabricación ordinaria se utilizan para tuberías de agua, tuberías de gas y sistemas de calefacción. Las tuberías de mayor precisión de fabricación se utilizan para partes de estructuras de tuberías de agua y gas.

Las desviaciones máximas en la masa de las tuberías no deben exceder el + 8%.

A petición del consumidor, las desviaciones máximas en masa no deben exceder:

7,5% - para el partido;

10% - para una sola tubería.

La curvatura de las tuberías por 1 m de longitud no debe exceder:

2 mm - con diámetro nominal de hasta 20 mm inclusive;

1,5 mm - con diámetro nominal superior a 20 mm.

Las roscas de las tuberías pueden ser largas o cortas. Los requisitos de las roscas serán los especificados en la Tabla 4.

Paso condicional, mm		Longitud de rosca a la corrida, mm		Paso condicional, mm	Número de subprocesos con paso condicional	Longitud de rosca a la corrida, mm
			corto				corto

En la República de Bielorrusia, hay dos clasificadores oficiales: "Nomenclatura de productos básicos de actividad económica extranjera" (TN VED) y "Clasificador estatal nacional de la República de Bielorrusia" (OK PRB).

TN VED es un idioma único para todos los estados en el campo del comercio. Está construido sobre la base de la nomenclatura del Sistema Armonizado de Designación y Codificación de Mercancías (HCS) y la nomenclatura combinada unión Europea(KN EU) y entró en vigor en 1993 en la República de Bielorrusia. La estructura del TN VED consiste en una designación de código de mercancías, a saber, nueve dígitos decimales, de los cuales los caracteres del primero al sexto corresponden a la designación de código según el NHS, el séptimo y octavo corresponden a la designación según el CN ​​de la UE, el noveno carácter sigue siendo cero (se pretende resaltar los bienes nacionales):

OKP RB está diseñado para crear un lenguaje de información único que proporcione comparabilidad de datos sobre productos de la República de Bielorrusia, teniendo en cuenta las clasificaciones internacionales en los sistemas de procesamiento automático de información al codificar productos industriales y agrícolas. Utiliza un método jerárquico con seis niveles de clasificación y un nivel intermedio. El OKP RB utiliza un método de clasificación jerárquica y un método de codificación secuencial.

Usando TN VED y OKP RB, codificamos este producto.

Código según TN VED.

Sección IV. Metales comunes y sus productos.

Grupo 73. Productos de metales ferrosos.

Posición 73.06. Tubos y tuberías, demás secciones huecas (por ejemplo, con costura abierta o soldadas, remachadas o unidas de forma similar), de fundición, hierro o acero.

Subposición 73.06.10. Tubos para oleoductos y gasoductos

Subpartida 73.06.10.110. Tubos soldados longitudinalmente para oleoductos y gasoductos con un diámetro exterior no superior a 168,3 mm.

Codificación según OKP RB.

Sección D. Productos de la industria de transformación.

Subsección DJ. Metales comunes y productos terminados de metal.

Artículo 27 Metales básicos.

Grupo 27.2. Tubería.

Clase 27.22. Tubos y accesorios para tubos de metales ferrosos, excepto hierro de fundición.

Subespecie 27.22.10.550. Cañerías, tubos y perfiles huecos de acero, soldados, remachados o conectados de forma similar, de sección redonda con un diámetro exterior inferior o igual a 406,4 mm o de sección no circular.

3. PROPIEDADES DE CONSUMO DE TUBERÍAS DE ACERO PARA AGUA Y GAS

Las tuberías sólo se suministran de acuerdo con normas estatales y condiciones técnicas. No se aplican estándares industriales, republicanos y de otro tipo para tuberías. Al mismo tiempo, más del 70% de las tuberías se fabrican de acuerdo con GOST, que, a su vez, determinan las propiedades de consumo de estas últimas.

Las tuberías de acero para agua y gas se fabrican de acuerdo con los requisitos de GOST 3262-75 (01/01/1977) y de acuerdo con reglamentos tecnicos aprobado en la forma prescrita, sin estandarización de propiedades mecánicas y composición química. Sin embargo, las tuberías deben tener una serie de propiedades características, a saber, resistencia, dureza, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y otras propiedades que determinan la eficacia del uso previsto, la importancia social, la utilidad práctica y la seguridad.

FUERZA es la capacidad de un material para resistir la destrucción, así como un cambio irreversible en la forma (deformación plástica) bajo la acción de cargas externas, en un sentido estricto: solo resistencia a la destrucción. La fuerza de los sólidos está determinada en última instancia por las fuerzas de interacción entre los átomos y los iones que forman el cuerpo. La resistencia no solo depende del material en sí, sino también del tipo de estado de tensión (tensión, compresión, flexión, etc.), de las condiciones de funcionamiento (temperatura, tasa de carga, duración y número de ciclos de carga, efectos ambientales, etc.) . En función de todos estos factores, en la tecnología se han adoptado diversas medidas de resistencia: resistencia a la tracción, límite elástico, resistencia a la fatiga, etc. El aumento de la resistencia de los materiales se consigue mediante tratamientos térmicos y mecánicos, la introducción de aditivos de aleación en las aleaciones, radiactivos irradiación, y el uso de materiales reforzados y compuestos.

FLEXIÓN - un tipo de deformación caracterizada por una curvatura (cambio en el radio de curvatura) del eje o superficie media de un elemento (viga, losa, etc.) bajo la influencia de una carga externa o temperatura. Hay curvas: puras, transversales, longitudinales, longitudinales-transversales. La flexión pura es posible si las dimensiones transversales del cuerpo son pequeñas en comparación con las longitudinales. Al doblar, no hay cambios bruscos en las secciones transversales.

EXTENSIÓN-COMPRESIÓN: deformación bajo la acción de fuerzas, cuya resultante se dirige a lo largo del eje de los centros de gravedad de las secciones transversales. Las fuerzas pueden aplicarse en los extremos o distribuirse a lo largo.

DUREZA - La resistencia de un cuerpo sólido a la indentación o rayado. En la indentación, la dureza es igual a la carga aplicada a la superficie de la huella.

ELASTICIDAD - la propiedad de los cuerpos para restaurar su forma y volumen (cuerpos sólidos) o solo volumen (líquidos y gases) después de la terminación de la acción Fuerzas externas. Característica cuantitativa propiedades elásticas de los materiales - módulos de elasticidad. La elasticidad se debe a la interacción entre los átomos y las moléculas y su movimiento térmico.

RESISTENCIA AL IMPACTO: la capacidad de un material para absorber energía mecánica en el proceso de deformación y destrucción bajo la acción de una carga de impacto.

CAPACIDAD TÉRMICA: la cantidad de calor que debe suministrarse al cuerpo para aumentar su temperatura en 1 K, más precisamente, la relación de la cantidad de calor recibida por el cuerpo (sustancia) con un cambio infinitesimal en sus estados en cualquier proceso al aumento de temperatura causado por el mismo. La capacidad calorífica por unidad de masa se llama capacidad calorífica específica.

RESISTENCIA AL CALOR - la capacidad de los materiales estructurales (principalmente metálicos) para soportar cargas mecánicas a altas temperaturas sin deformación significativa. Está determinado por un conjunto de propiedades: resistencia a la fluencia, resistencia a largo plazo y resistencia al calor.

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN: la capacidad de los materiales para resistir la corrosión. Para los metales, se determina por la velocidad de corrosión, es decir, por la masa de material convertida en productos de corrosión, de una unidad de superficie por unidad de tiempo, o por el espesor de la capa destruida en mm por año. Se consigue un aumento de la resistencia a la corrosión mediante la aleación, la aplicación de revestimientos protectores, etc.

RESISTENCIA A LA EROSIÓN: la destrucción de las capas superficiales de los productos metálicos como resultado de la acción mecánica del flujo de gas, líquido, partículas sólidas, así como durante los fenómenos de cavitación o bajo la influencia de descargas eléctricas (electroerosión). Algunos tipos de erosión de metales se utilizan para su procesamiento electroerosivo.

El control de calidad del 100 % de la soldadura y el metal de la pared de la tubería mediante métodos de prueba no destructivos contribuye a mejorar la confiabilidad de las tuberías.

El uso generalizado de tubos soldados para la construcción de tuberías de agua y gas se ve facilitado por su menor costo (por 15 ... tubos soldados de precisión. Todo esto aseguró su gran participación, que es del 60% en la producción mundial de tuberías.

4. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE TUBERÍAS DE ACERO PARA AGUA Y GAS Y SU EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA

Las tuberías para partes de estructuras de tuberías de agua y gas están hechas de acero.A su vez, el acero se obtiene de hierro fundido, y el hierro fundido en sí consta de varios componentes.

Por simplicidad y conveniencia, describiré la tecnología de producción punto por punto y en un orden estrictamente definido.

4.1. Conseguir arrabio

El hierro fundido es la principal materia prima para la producción de acero. Alrededor del 90% se convierte en acero.

El hierro fundido es un material quebradizo, porque contiene mucho carbono y, por lo tanto, sus productos se obtienen solo por fundición.

Para la producción de arrabio, se utiliza una mezcla (una mezcla de materias primas tomadas en una cierta cantidad).

Para obtener un cargo, utilice:

Minerales de hierro (mineral de hierro magnético, marrón, rojo y espato): se utilizan para obtener hierro;

Combustible (coque) - utilizado para crear la temperatura requerida, debe tener alto poder calorífico, porosidad, resistencia, bajo contenido de cenizas, mínimo contenido de azufre, además, debe tener baja humedad y máximo contenido de carbono;

Fundentes: sirven para reducir el punto de fusión de la roca estéril.

El arrabio se produce en altos hornos.

Etapas de la producción de hierro:

1. Coque quemado.

2. Recuperación de hierro:

a) reducción indirecta de hierro;

b) reducción directa de hierro;

c) carburación del hierro.

3. Recuperación de silicio, manganeso, fósforo.

4. Eliminación de azufre.

Por lo tanto, los productos de la producción de alto horno son:

Gas de dominio.

4.2. La producción de acero y sus características.

La composición de la carga para la fabricación de acero:

1) hierro fundido: forma líquida y sólida (arrabio);

2) chatarra de acero y hierro (chatarra);

3) mineral de hierro;

4) desperdicio de producción propia;

5) fundentes (cal, carbonato de calcio, dolomita);

6) combustible: gaseoso, líquido (aceite combustible, alquitrán), sólido (polvo de carbón), electricidad;

7) agentes oxidantes.

Etapas de producción de acero:

1) transferencia de oxígeno de una atmósfera oxidante al metal;

2) oxidación de carbono - la reacción principal de la fabricación de acero;

3) oxidación y reducción de impurezas (silicio, manganeso, fósforo);

4) eliminación de azufre;

5) desoxidación del acero: para ello se introducen desoxidantes.

El acero utilizado para la producción de tuberías de agua y gas cumple con GOST 380-94 (01.01.2007) "Acero al carbono de calidad ordinaria" y GOST 1050-88 (01.01.1991) "Barras laminadas, calibradas, con un acabado superficial especial de Acero estructural al carbono de alta calidad. Condiciones técnicas generales".

De la producción total, hasta el 90% es acero al carbono.

El acero al carbono es una aleación de hierro y carbono que no contiene ningún aditivo especialmente introducido (elementos de aleación).

Impurezas permanentes: azufre y fósforo, manganeso y silicio.

En varios grados de acero al carbono, el contenido de carbono en sí está en el rango de 0,06 - 1,35%. Un cambio en el contenido de carbono cambia en gran medida todas las propiedades del acero y, por lo tanto, según el contenido cuantitativo de carbono, los aceros se dividen en:

estructural (

Instrumental (> 0,8% de carbono).

El acero estructural se denomina acero, adecuado para la fabricación de diversas partes de máquinas y estructuras.

Debe tener un complejo de altas propiedades mecánicas, es decir debe ser lo suficientemente fuerte y dúctil, debe tener alta propiedades tecnológicas, es decir. es bueno para ser procesado por presión, es bueno para fundir, es bueno para ser soldado, porque a partir de él se fabrican productos de forma compleja.

El acero estructural se utiliza en muy grandes cantidades, por lo tanto, es deseable que sea barato tanto en composición como en el método de producción.

Dependiendo de la cantidad de carbono, el acero estructural se divide en 2 tipos:

1) acero de calidad ordinaria;

2) acero de calidad.

El acero estructural al carbono de calidad ordinaria se produce laminado en caliente y en frío en forma de piezas brutas de plantas de colada continua (en forma de tubos, tiras, alambres). Se produce mediante convertidor de oxígeno y métodos de hogar abierto.

El acero al carbono estructural de alta calidad difiere del acero de calidad ordinaria en un límite más estrecho de contenido de carbono y un contenido más bajo de impurezas nocivas. Se elabora por el método de hogar abierto y se funde en hornos eléctricos.

Demos una descripción de cada método de producción de acero al carbono.

Método de producción del convertidor de oxígeno.

La esencia radica en el hecho de que el aire pasa a través del metal líquido, cuyo oxígeno se combina con las impurezas y las lleva a la escoria y a los gases de escape, purificando así el metal.

Ventajas del método:

Sencillez;

Baratura;

Sin consumo de combustible;

Alta resistencia.

Desventajas:

El uso de hierro líquido;

limitaciones de composición de hierro fundido;

La cantidad de chatarra de acero y hierro utilizada es pequeña;

El rendimiento del metal adecuado es de aproximadamente el 90%;

Acero de baja calidad, porque cuando pasa aire, el metal fundido se enriquece con nitrógeno, lo que hace que el acero se vuelva quebradizo, la temperatura es insuficiente para oxidar todas las impurezas y el acero contiene una gran cantidad de oxígeno en forma de óxido de hierro.

Método de producción en hogar abierto.

Dependiendo de la composición de la carga, se hace una distinción entre el proceso de chatarra y el proceso de fundición de chatarra.

En el proceso de chatarra, la chatarra y el arrabio se cargan en el horno. En el proceso de chatarra, el hierro líquido se vierte en el horno y se agregan el mineral y la chatarra.

Los procesos de fundición en hornos de hogar abierto se dividen en ácidos y básicos.

Rasgos característicos del proceso ácido: el horno está revestido con ladrillos refractarios ácidos, se utiliza una carga con un bajo contenido de azufre y fósforo, cuya eliminación en los hornos ácidos es difícil.

En el proceso de fundición principal, el revestimiento del horno está hecho de magnesia o ladrillos de alto horno; se introduce piedra caliza en la carga para eliminar el azufre o el fósforo.

Durante la carga y fusión de la carga, las impurezas se oxidan debido al oxígeno contenido en los gases del horno y el mineral, y después de la formación de escoria, se encuentra contenido en óxido de hierro disuelto en la escoria. La oxidación de las impurezas procede según las mismas reacciones que en el proceso de conversión. La piedra caliza convierte el azufre y el fósforo en escoria.

Un punto importante en la fusión es el período de "ebullición": la liberación del monóxido de carbono formado en forma de burbujas. Al mismo tiempo, el metal se mezcla, su temperatura (aproximadamente 1800 C 0) y la composición química se mantienen, los gases se eliminan, las inclusiones no metálicas flotan. Al alcanzar el contenido de carbono requerido en el metal en ebullición, el cual se determina mediante un análisis rápido de las muestras tomadas, proceder a última etapa fusión - acabado y desoxidación del metal.

ventajas:

Consumo medio de energía.

Desventajas:

Gran contaminación ambiental;

Calidad media;

Rendimiento medio.

Fundición en hornos eléctricos.

En este método la producción utiliza temperaturas más altas (> 2000 C 0), lo que permite eliminar mejor las impurezas nocivas, el desperdicio de hierro y los aditivos especiales que se oxidan fácilmente se reducen significativamente, porque el proceso se lleva a cabo con el menor acceso de aire. Además, con este método de producción se obtiene un metal muy denso, porque. en un metal más líquido, los gases se liberan fácilmente al exterior.

Ventajas del método:

Simplicidad y precisión en el control de la temperatura durante el proceso de fusión y en el momento de su vertido, lo cual es importante para los procesos de cristalización primaria;

Obtener acero de alta calidad, independientemente de la calidad de los materiales de carga inicial, porque la composición se ajusta durante la fusión con aditivos especiales.

Las características comparativas de los métodos de producción de acero se dan en la tabla 4.1.

Indicador
	convertidor de oxígeno	hogar abierto	fundición de acero eléctrica
materia prima	hierro líquido con t ◦ 1300-14520 С ◦ hasta un 25% de chatarra	55 - 75 % hierro líquido + 45 - 25 % chatarra + mineral	hasta 100% chatarra
Capacidad del horno, t
Duración del ciclo de fusión, h
Producción anual, miles de toneladas de lingotes

Indicador
	convertidor de oxígeno	hogar abierto	fundición de acero eléctrica
Costo, porcentajes relativos (para talleres con la misma capacidad anual, equipados con hornos de hogar abierto de 500 toneladas y hornos convertidores de oxígeno de 100 toneladas)
Producir, %
Costos de capital específicos, porcentajes relativos
Calidad del acero	Acero de calidad ordinaria	Acero de calidad	Alta calidad

Pestaña. 4.1 (continuación).

Los métodos descritos para la obtención de acero al carbono son básicos.

4.3. Materia prima para la producción de tuberías y su calentamiento.

Según el método de producción y la finalidad de los tubos, el material de origen puede ser lingotes, palanquillas laminadas o forjadas (para obtener tubos sin costura), láminas y tiras en rollos (para obtener tubos soldados).

Debido al hecho de que las tuberías de acero para agua y gas según GOST 3262-75 se fabrican soldadas, en este trabajo consideraré la producción de solo tuberías soldadas a partir de láminas y tiras en rollos.

El acero para chapas laminadas en caliente y flejes enrollados se divide en dos grupos según sus propiedades mecánicas. Uno de ellos son los aceros al carbono con normal y alto contenido en manganeso, y el segundo son los aceros tranquilos con microaditivos. Estos aceros contienen, %: carbono de 0,03 a 0,20, niobio 0,05, vanadio 0,02 y titanio 0,03. Un elemento de aleación común es el molibdeno (~ 0,30%).

Las propiedades mecánicas requeridas de las láminas de acero con microaditivos se pueden obtener mediante laminación convencional y normalización, laminación controlada seguida de normalización. El valor mínimo del límite elástico como resultado de estas operaciones es de 37 - 56 kgf/mm 2 . Este es el resultado de la precipitación de nitruros de carburo de niobio, vanadio y titanio en la ferrita.

La tira laminada se utiliza para la producción de tubos soldados con costura longitudinal y en espiral, y láminas, para la producción de tubos con solo soldadura longitudinal. Además, las láminas primero deben someterse a pruebas no destructivas para eliminar defectos externos e internos.

4.4. Plantas para la producción de tubos soldados

Los molinos para la producción de tubos soldados se clasifican:

1) según el tipo de materiales utilizados para soldar (para soldar tubos de acero, metales no ferrosos y sus aleaciones);

2) según el método de soldadura (horno, soldadura eléctrica, longitudinal, espiral, soldadura blanda);

3) según el tamaño de las tuberías (diámetro pequeño 5 - 168 mm, mediano 168 - 273 mm y grande 273 - 2520 mm).

La soldadura a tope en horno se realiza a partir de tiras de varios anchos. Además, se obtienen tubos de varios diámetros a partir de tiras de uno o más anchos reduciéndolas.

El taller de soldadura de tubería cuenta con las siguientes secciones:

1) almacenamiento de materiales (hojas en cartulinas u hojas y tiras en rollos);

2) dispositivos de corte. Ranurado o fresado de bordes longitudinales de láminas y tiras;

3) complejo Equipo de producción(laminadores, prensas para formar hojas y tiras en palanquilla de tubería, molinos de soldadura o máquinas de soldar, trenes de laminación o prensas de tamaño de tubería, mesas de rodillos, transportadores y sierras);

4) sección de acabado (enderezadoras, cortadoras, máquinas para fresar los extremos de las tuberías, dispositivos para pruebas hidráulicas de estanqueidad de tuberías, dispositivos y equipos para pruebas no destructivas, dispositivos para estampar tuberías);

5) almacén de tubos terminados;

6) mesas auxiliares y de reparación;

7) secciones de soporte anticorrosión para tuberías - galvanizado, asfaltado, etc.

4.5. Tecnología de producción de tubos soldados.

Actualmente, los tubos soldados se fabrican mediante soldadura continua a tope, soldadura por resistencia eléctrica, soldadura por inducción, soldadura por arco en atmósfera protectora o soldadura por arco sumergido. Además, se producen tubos soldados.

En este artículo, describiré la producción de tubos mediante soldadura a tope en horno. este tipo de soldadura es uno de los métodos más antiguos para la producción de tuberías de acero para agua y gas. Este método, que ha sobrevivido solo en algunos países, produce tuberías con un diámetro de 16 a 89 mm con paredes de 2,5 a 4 mm de espesor.

El material de partida para la fabricación de estos tubos es un fleje laminado en caliente de 5 - 7 m de largo y un ancho en función del diámetro de los tubos producidos.

Un extremo de cada tira se corta en un ángulo de 15 - 25° y luego se dobla en un ángulo de 45° para un mejor agarre con las pinzas cuando se saca del horno.

Las tiras se colocan sobre la solera del horno con atmósfera protectora de forma que la distancia entre los bordes laterales sea de 20 mm. Las tiras se calientan a una temperatura de 1300 - 1350 °C durante 30 - 85 s. La tira calentada se extrae del horno con pinzas, se pasa a través del embudo de soldadura (alambre de trefilado) y se conecta a la cadena del tren de trefilado. Durante el estirado de la tira, hasta sus bordes (antes del troquel) a través de las boquillas aire comprimido. Como resultado, la temperatura de los bordes de la tira aumenta entre 40 y 60 ° C y la escala se desprende de ellos.

Los tubos se forman y se sueldan en un troquel. Al mismo tiempo, dependiendo del tamaño de las tuberías, su diámetro disminuye entre un 4 y un 10%. Los tubos se sueldan a una velocidad de 100 - 200 m/min, y luego se transfieren mediante una mesa de rodillos a un molino de encolado de dos o tres cajas, donde su diámetro se reduce en 2 - 3 mm, es decir, hasta el tamaño de los tubos terminados.

Diagrama de bloques de la producción de tuberías de acero soldadas para agua y gas.

5. DOCUMENTOS NORMATIVOS Y TÉCNICOS PARA TUBERÍAS DE ACERO PARA AGUA Y GAS, INDICADORES DE CALIDAD NOMINALES DE ACUERDO CON LOS REQUISITOS DE LA DOCUMENTACIÓN NORMATIVA Y TÉCNICA

A petición del consumidor, en los extremos de los tubos a soldar, con un espesor de pared de 5 mm o más, se deben eliminar los chaflanes en un ángulo de 35 - 40 ◦ con respecto al extremo del tubo. En este caso, se debe dejar un anillo final con un ancho de 1 - 3 mm.

A pedido del consumidor, en tuberías ordinarias y reforzadas con un diámetro nominal de más de 10 mm, la rosca se aplica en ambos extremos de la tubería.

A pedido del consumidor, las tuberías están equipadas con acoplamientos hechos de acuerdo con GOST 8944-75 (01.01.1977) “Piezas de conexión de hierro dúctil con roscas cilíndricas para tuberías. Requisitos técnicos”, GOST 8954-75 (01.01.1977) “Accesorios de hierro dúctil con rosca paralela para tuberías. Los acoplamientos son rectos y cortos. Dimensiones principales”, GOST 8965-75 (01/01/1977) “Conexión de piezas de acero con rosca cilíndrica para tuberías p=1,6 MPa. Especificaciones” y GOST 8966-75 (01.01.1977) “Piezas de conexión de acero con rosca cilíndrica para tuberías r-1.6 MPa. Los acoplamientos son rectos. Dimensiones básicas”, en base a un acople para cada tubería.

No se permiten grietas, cautiverio, hinchamiento y puestas de sol en la superficie de las tuberías.

En los extremos de las tuberías no se permite la delaminación.

Se permiten abolladuras separadas, ondulaciones, riesgos, rastros de pelado y otros defectos debidos al método de producción, si no llevan el espesor de la pared más allá de las dimensiones mínimas, así como una capa de escamas que no interfiere con la inspección.

En tuberías fabricadas con soldadura en horno, se permite reducir el diámetro exterior a 0,5 mm en el sitio de soldadura si hay un ligero engrosamiento del diámetro interior de no más de 1,0 mm en este lugar.

A pedido del consumidor, en tuberías con un diámetro nominal de 20 mm o más, en la superficie interna de la costura de la tubería, la rebaba debe cortarse o aplanarse, mientras que la altura de la rebaba o sus huellas no debe exceder 0,5 mm .

A pedido del consumidor, en tuberías con un diámetro nominal de más de 15 mm, hechas por el método de soldadura en horno y el método de reducción en caliente, se permite un engrosamiento suave de una altura de no más de 0,5 mm en el interior. superficie de los tubos en la zona de soldadura.

Los extremos de los tubos deben cortarse en escuadra. Se permite un valor de bisel de no más de 2 ◦. Los residuos de rebabas no deben superar los 0,5 mm. Al eliminar las rebabas, se permite la formación de embotamiento (redondeo) de los extremos. Se permite cortar tuberías en la línea de molienda. Por acuerdo entre el fabricante y el consumidor, se permiten rebabas de hasta 1 mm en tuberías con un diámetro nominal de 6 a 25 mm, fabricadas mediante soldadura en horno.

Los tubos galvanizados deben tener un recubrimiento continuo de zinc en toda su superficie con un espesor de al menos 30 micras. Se permite la ausencia de recubrimiento de zinc en los extremos y roscas de las tuberías.

En la superficie de los tubos galvanizados, no se permiten ampollas ni inclusiones extrañas (zinc duro, óxidos, carga sinterizada), desprendimiento del revestimiento del metal base.

Se permiten puntos de flujo separados y rastros de tuberías atrapadas por dispositivos de elevación, asperezas y ligeros depósitos locales de zinc.

Se permite corregir secciones individuales no galvanizadas en un 0,5% de la superficie exterior de la tubería de acuerdo con GOST 9.307-89 (01/01/1990) " un sistema protección contra la corrosión y el envejecimiento. Recubrimientos de zinc en caliente. Requerimientos generales".

Las tuberías deben soportar la presión hidráulica:

2,4 MPa (25 kgf / cm 2) - tuberías ordinarias y ligeras;

3,1 MPa (32 kgf / cm 2) - tuberías reforzadas.

A petición del consumidor, las tuberías deben soportar una presión hidráulica de 4,9 MPa (50 kgf/cm 2).

Los tubos con un diámetro nominal de hasta 40 mm inclusive deben resistir una prueba de flexión alrededor de un mandril con un radio igual a 2,5 del diámetro exterior, y con un diámetro nominal de 50 mm, en un mandril con un radio igual a 3,5 del diámetro exterior. diámetro.

A pedido del consumidor, las tuberías deben soportar la prueba de expansión:

para tuberías con diámetro nominal de 15 a 50 mm, no menos del 7%;

para tuberías con un diámetro nominal de 65 mm o más, al menos 4%.

A petición del consumidor, los tubos deben soportar el ensayo de aplastamiento hasta una distancia entre las superficies aplastadas igual a 2/3 del diámetro exterior de los tubos.

A pedido del consumidor, las propiedades mecánicas de las tuberías para partes de estructuras de tuberías de agua y gas deben cumplir con GOST 1050-88 (01.01.1991) "Barras laminadas, calibradas, con un acabado superficial especial de acero estructural al carbono de alta calidad". . Condiciones técnicas generales".

La rosca de la tubería debe estar limpia, sin defectos ni rebabas, y cumplir con GOST 6357-81 (01.01.1983) “Estándares básicos de intercambiabilidad. Rosca de tubo cilíndrica, clase de precisión B.

Los tubos con roscas cilíndricas se utilizan cuando se ensamblan con sellos.

En el lugar de la costura, se permite la negrura en los hilos del hilo, si la disminución de la altura normal del perfil no supera el 15% y, a pedido del consumidor, no supera el 10%.

Se permiten hilos con hilos rotos (para corte) o incompletos (para moleteados), siempre que su longitud total no supere el 10% de la longitud de hilo requerida y, a pedido del consumidor, no supere el 5%.

Se permite en el hilo reducir la longitud útil del hilo (sin escurrimiento) hasta un 15% en comparación con lo indicado en la Tabla 2.4, y a pedido del consumidor, hasta un 10%.

El roscado en tubos galvanizados se realiza después del galvanizado.

A pedido del consumidor, las costuras soldadas de las tuberías están sujetas a control por métodos no destructivos.

6. CONTROL DE CALIDAD DE LAS MERCANCÍAS. REQUISITOS DE LOS DOCUMENTOS REGLAMENTARIOS Y TÉCNICOS PARA LAS REGLAS DE ACEPTACIÓN, ALMACENAMIENTO, PRUEBA Y OPERACIÓN DE TUBERÍAS DE ACERO PARA AGUA Y GAS

El control de calidad de las tuberías de acero para agua y gas se lleva a cabo probándolas para distribución según GOST 8694-75, para tensión según GOST 10006-80, para aplanamiento según GOST 8695-75, para flexión según GOST 3728-78, presión hidráulica según GOST 3845-75, etc. .métodos que determinan la calidad de un producto dado.

En este trabajo utilizo GOST 10006-80 (01/07/1980) “Tuberías metálicas. Método de ensayo de tracción. Esta norma establece un método para el ensayo estático de tracción de tubos metálicos bimetálicos, soldados y sin soldadura para determinar a una temperatura de 20 -10 +15 C las siguientes características: límite elástico (físico), límite elástico (condicional), límite elástico, alargamiento después de ruptura, contracción relativa después de la ruptura.

Para las pruebas de tracción de tuberías, se utilizan muestras longitudinales (en forma de tiras sin cabezas y cabezas) y transversales (en forma de un segmento de tubería de una sección completa sin limitar el diámetro exterior). Como máquinas de prueba, se utilizan máquinas de prueba de tracción y universales de todos los sistemas que cumplen con los requisitos de esta norma y GOST 28840-90.

Los indicadores cuantitativos y cualitativos de las pruebas de tuberías por el método de tracción se proporcionan en GOST 10006-80 (01/07/1980) "Tuberías de metal". Método de ensayo de tracción”, que se adjunta a este trabajo.

Las tuberías se aceptan en lotes. El lote debe consistir en tuberías del mismo tamaño, el mismo grado de acero y estar acompañado de un documento de calidad de acuerdo con GOST 10692 con una adición para tuberías destinadas a la fabricación de piezas para estructuras de tuberías de agua y gas, de acero de acuerdo con GOST 1050; composición química y propiedades mecánicas del acero - de acuerdo con el documento sobre la calidad del fabricante en blanco.

Peso de la fiesta: no más de 60 toneladas.

Se comprueba la superficie, las dimensiones y la curvatura de cada tubería del lote.

Está permitido aplicar métodos de control estadístico de acuerdo con GOST 18242 con un nivel estándar. Los planes de control se establecen por acuerdo entre el fabricante y el consumidor.

El control del diámetro exterior de las tuberías se realiza a una distancia de al menos 15 mm del extremo de la tubería.

Para controlar los parámetros de la rosca, para probar la expansión, el aplanamiento, la flexión, la altura de la rebaba interna, los residuos de rebaba, el ángulo recto y el ángulo de chaflán (para tuberías con bordes biselados), propiedades mecánicas, no más del 1%, pero se seleccionan no menos de dos tubos del lote, y para tubos fabricados mediante soldadura en horno continuo, dos tubos por lote.

Todas las tuberías están sujetas a control de masa.

Cada tubería se somete a una prueba de presión hidráulica. Con un control de calidad del 100 % de la soldadura por métodos no destructivos, es posible que no se realicen pruebas de presión hidráulica. Al mismo tiempo, se garantiza la capacidad de las tuberías para soportar la presión hidráulica de prueba.

Para verificar el espesor del recubrimiento de zinc en la superficie exterior y en lugares de difícil acceso en la superficie interior, se toman dos tubos del lote.

Al recibir resultados de prueba insatisfactorios para al menos uno de los indicadores, se repiten las pruebas en una muestra doble.

Los resultados de la nueva prueba se aplican a todo el lote.

El marcado, el embalaje, el transporte y el almacenamiento se llevan a cabo de acuerdo con GOST 10692 con una adición.

Las roscas de las tuberías deben protegerse contra daños mecánicos y corrosión con grasa de acuerdo con la documentación reglamentaria y técnica.

CONCLUSIÓN

El uso generalizado de productos tubulares en todas las industrias: para la producción y el procesamiento de petróleo y gas, en energía e ingeniería mecánica, tecnología espacial y de cohetes y construcción debido a su diversa variedad en términos de diámetro y espesor de pared, perfil de sección transversal, material, fabricabilidad y rentabilidad de la producción y el consumo. Esto explica el crecimiento superior en la producción de tubos de acero en comparación con el crecimiento en la producción de acero y productos laminados terminados.

El mercado moderno de tuberías ofrece una gran selección de tuberías de agua y gas fabricadas con nuevos materiales (plástico, materias primas minerales), pero, por extraño que parezca, a menudo se prefieren las tuberías de metal.

La ciencia moderna de la producción de tuberías se está desarrollando y continuará desarrollándose a un ritmo acelerado. El fortalecimiento de su influencia en el progreso técnico de la industria de tuberías está asociado con un aumento en la eficiencia investigación científica y mejorar la calidad de la formación del personal de ingeniería en el campo de la producción de tuberías.

LISTA DE LITERATURA UTILIZADA

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2. Tuberías de acero. Tecnología de producción y aplicación. / Ed. N. T. Bogdanova. Moscú: Metalurgia. 1979.

3. Rozov N.V. Producción de tuberías. Manual para trabajadores. - Moscú: Metalurgia, 1974. - 600 p.

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5. Gulyaev Yu. G. et al. Tubos de acero. Producción, aplicación, surtido: un Manual. - Dnepropetrovsk, RIA "Dnepr-VAL", 2002. - 350 p.

6. Mejorar la producción de tubos de acero. Zimovets V. G., Kuznetsov V. Yu. / Ed. profe. doc. tecnología Ciencias A.P. Kolikova - Moscú: MISIS, 1996. 480 p.

El siglo XXI es la era de los oleoductos. Se requieren muchas tuberías para las arterias de transporte de petróleo y gas, y los productos sin costura por sí solos no son suficientes. Los tubos sin costura, con todas sus muchas ventajas, tienen una desventaja más significativa desde el punto de vista del consumidor: son caros de fabricar. Mientras tanto, la principal ventaja de las tuberías sin costura, la capacidad de soportar grandes presiones, no siempre tiene demanda. En muchas redes de tuberías, la presión en las tuberías nunca alcanza los cientos de atmósferas que hacen necesario el uso de tuberías sin costura. Una vez más, las tecnologías de procesamiento de metales no se detienen y la resistencia de las soldaduras en nuestro tiempo permite que las tuberías soldadas mantengan una presión mucho mayor que hace treinta o cuarenta años.

Por lo tanto, no hay nada sorprendente en el hecho de que los tubos soldados mantengan sus posiciones y, en algunos lugares, incluso ganen la competencia con los tubos sin costura. En cualquier caso, ahora hasta la mitad de las tuberías de gran diámetro están soldadas. Esto ya es suficiente para comprender mejor qué son los tubos soldados, qué tecnologías se utilizan en su producción y en qué sectores de la economía se pueden utilizar con mayor éxito.

Recta o espiral?

Por extraño que parezca, los tubos soldados son un tipo de productos metálicos bastante "jóvenes". Las primeras muestras de tubos soldados (más precisamente, incluso forjados) aparecieron hace menos de 200 años, en 1824. Y solo a principios del siglo XX, el llamado "tubo" comenzó a usarse para la fabricación de tubos. soldadura de "horno", en la que la fijación de los bordes calientes de la tubería se produce debido a su compresión con rodillos.

Y solo con el advenimiento de la soldadura eléctrica, los tubos con costura se dividen en costura recta y costura en espiral.

El nombre de "costura recta" habla por sí solo: este método de fabricación de tubos se debe al hecho de que la tira de acero - la tira - se calienta para dar plasticidad al metal y se pasa a través de dos filas de rodillos que enrollan el metal "en un tubo" - por lo que solo queda conectar sus bordes con soldadura eléctrica.

Esta es una tecnología bastante simple y barata, pero surgen algunos problemas al usarla, a saber:

Para la fabricación de tuberías de diferentes diámetros, se necesitarán tiras en blanco de diferentes anchos.

La transición a la producción de tuberías de un diámetro diferente requerirá el reequipamiento con piezas nuevas (principalmente -
rollos) de toda la línea de producción.

Cuando la pieza de trabajo se enfría, surgirán tensiones en la soldadura, lo que reducirá significativamente su resistencia.

Si dicha tubería aún no puede soportar la presión suministrada a través de ella, su ruptura ocurrirá precisamente a lo largo de la costura y en toda la longitud del segmento de tubería, lo que creará problemas adicionales en caso de accidente.

Otra opción para la producción de tubos soldados es la conexión de tiras de acero mediante una costura en espiral. Con esta opción tecnológica, la costura en sí es mucho más larga que con una conexión de costura recta, pero parece línea completa ventajas:

- en la fabricación de un tubo con costura en espiral, no hay necesidad de usar tiras en blanco claramente ciertos tamaños; la tubería se puede soldar a partir de una tira de metal de cualquier ancho

Los cambios en el diámetro de las tuberías producidas se pueden realizar con un simple cambio de la línea de producción; bastará con cambiar el ángulo de alimentación de la cinta.

Al soldar una tubería de una tira de metal, no es necesario calentar fuertemente toda la tira de metal; esto reduce la posibilidad de cambiar las propiedades del metal durante el calentamiento-enfriamiento y reduce la posibilidad de tensiones internas en el mismo.

Con la soldadura en espiral, la costura resultante se convierte en un elemento que le da fuerza adicional a la estructura.

Si tal costura aún no resiste y diverge, entonces diverge no "a lo largo", sino "oblicuamente", lo que reduce el tamaño de la sección de tubería que deberá reemplazarse.

Pros y contras de las tuberías soldadas o electrosoldadas

Por supuesto, todos los problemas tecnológicos y los costos de energía en la producción de tubos rectos y en espiral no se pueden comparar con los esfuerzos que el fabricante debe dedicar a la producción. Por lo tanto, la principal ventaja de este tipo de acero laminado es su relativo bajo costo.

Otra ventaja indudable de los tubos soldados es su gran diámetro, que puede superar el espesor de la pared en 100 o más veces. Esto hace que las tuberías sean más ligeras y, por lo tanto, más fáciles de transportar. Además, es el gran diámetro de los tubos soldados lo que los hace indispensables en la construcción de los principales oleoductos y gasoductos.

La tecnología de fabricación de tubos soldados longitudinalmente permite formar no solo redondos, sino también (principalmente cuadrados y rectangulares).

Estas ventajas en una economía de mercado superan todas las desventajas, pero estas desventajas aún existen. ¿En qué consisten?

En primer lugar- soportar la presión en un orden de magnitud menor que los sin costura. Esto puede ser juzgado incluso por las normas de GOST. Si GOST requiere que las tuberías sin costura con un espesor de pared mínimo resistan una presión de 20 megapascales (es decir, aproximadamente 200 atmósferas), entonces GOST-10705 tiene una presión máxima permitida de 16 megapascales (160 atmósferas) para tuberías soldadas. Es decir, las tuberías con costura son un 25 % menos resistentes a dichas cargas.

En segundo lugar- Los tubos soldados, a diferencia de los tubos sin costura, no se pueden doblar. Si es necesario cambiar la dirección de una tubería de gas o agua ensamblada a partir de tubos soldados, definitivamente tendrá que usar accesorios.

En tercer lugar- la propia tecnología para la producción de tubos soldados requiere el uso de calidades de acero que se prestan bien a la soldadura, es decir, deben fabricarse con aceros al carbono de baja aleación que son relativamente menos resistentes a la corrosión. Como los grados de acero 17G1s y 09G2S.

Esta circunstancia obliga a los fabricantes de tubos soldados a utilizar varias maneras prevención de la corrosión, que incluyen:

Galvanizado de superficies internas y externas (para aceros st3 y st20)

Cubrir superficies externas con impermeabilizante

Recubrimiento de superficies externas con aislamiento térmico e hidroaislante

Aplicaciones y GOST

Dado que la principal ventaja (además del bajo costo) de las tuberías soldadas es un gran diámetro con paredes delgadas, se utilizan en tuberías de agua domésticas, diversas estructuras metálicas, pero sobre todo se utilizan principalmente en grandes proyectos de construcción.

La capacidad de los tubos soldados para resistir presión alta líquidos permite utilizarlos para el tendido de comunicaciones tanto principales como locales, ramales de distribución, conductos técnicos locales y en el sector de la vivienda y servicios comunales.

En consecuencia, los estándares que definen sus parámetros se configuran en consecuencia:

GOST, nombre
GOST 10705-80	GOST 10706-76	GOST 20295-80
Tubos de acero electrosoldados	Tubos longitudinales de acero electrosoldados	Tubos de acero con soldadura eléctrica para oleoductos y gasoductos principales
Grados de acero
Acero al carbono St1-3sp/ps Calidad 08, 10, 20	Carbono St3sp/ps	Calidad 10, 20 Baja aleación 09G2, 09G2S, 17GS, 17G1S La elección del grado de acero se debe a la clase de resistencia K34-K60
Dimensiones (diámetro exterior)
desde 10 mm. hasta 530 mm.	desde 478 mm. hasta 1420 mm.	de 159 mm. hasta 820 mm.
Campos de aplicación de los tubos electrosoldados
Construcción de tuberías de uso general para agua fría y caliente, gas doméstico	Construcción de tuberías de suministro de agua y redes de calefacción.	Construcción de oleoductos principales - oleoductos y gasoductos de alta presión

En consecuencia, las reglas para la implementación de tuberías soldadas también dependerán no solo de los deseos del cliente, sino también de los parámetros de los propios productos. El diámetro exterior de las tuberías varía hasta 1620 mm, y el espesor de la pared de acuerdo con el diámetro, hasta 20 mm.

Las tuberías se clasifican de acuerdo con los indicadores geométricos externos de la siguiente manera:

1-tuberías con un diámetro inferior a 70 mm con un espesor de pared de al menos 3 mm;

2-tubos con un diámetro de 70 a 219 mm con un espesor de pared de al menos 4 mm;

3-tubos con un diámetro de más de 219 mm con un espesor de pared de al menos 5 mm.

Ahora casi todos los tubos soldados se fabrican en longitudes estándar:

6 m a 76 de diámetro

11,7 y 12 metros para todos los diámetros superiores a 76.

Los más populares son los tubos de acero con soldadura eléctrica para la producción de tuberías de agua, así como el tubo con soldadura eléctrica GOST 10704 91, que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas.

Las tuberías soldadas son bastante versátiles y asequibles, pero al elegirlas, debe tener especial cuidado al calcular la carga hidráulica.

Los tubos de acero tienen una alta resistencia, lo que se debe a su aplicación amplia en obras de alcantarillado, al tender redes de calefacción, en la construcción de instalaciones industriales o civiles, construcción naval, ingeniería mecánica.

Dependiendo del tipo, las tuberías de acero difieren entre sí en las características del material y el método de fabricación.

Una de las ventajas de los tubos de acero es su relativa ligereza combinada con su fiabilidad.

Clasificación de tubos de acero.

Teniendo en cuenta la forma en que se fabrican las tuberías de acero, se dividen en:

Perfil: en su fabricación, el material es principalmente acero al carbono o estructural, las tuberías se fabrican mediante soldadura eléctrica. Pueden tener una variedad de secciones. Es conveniente utilizar estos tubos en la construcción de estructuras de instalaciones industriales o económicas, por lo que se han generalizado mucho. Por ejemplo, la empresa Metallobaza ha demostrado su eficacia, desde la cual puede comprar un perfil en el sitio web ros-met.com. Todos los productos de este tipo deben cumplir las condiciones especificadas en la documentación reglamentaria (regulada por GOST 8638-57, 8644-68, 8639-82, 8642-68 y 8646-68).

Galvanizado: tuberías que están impregnadas en ambos lados con zinc como material protector.

Sin costura: la producción incluye un tratamiento térmico especial de tubos formados en caliente, por lo que el producto no tiene soldaduras longitudinales ni en espiral.

Electrosoldado: en la fabricación se utilizan aceros de bajo gel y carbono, se utiliza soldadura eléctrica y conformado, de acuerdo con los estándares de calidad establecidos por el estado (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).

Los tubos sin costura son:

1. Formado en caliente (según GOST 8732-75 y GOST 8731-74): tubos de acero que se deforman a una temperatura superior a la temperatura de recristalización.

2. Formado en frío (GOST 8734-75 y GOST 8733-74): tubos de acero obtenidos por deformación en frío.

Los tubos de acero pueden tener diferentes longitudes y diámetros de sección transversal.

Dependiendo de la sección, las tuberías se fabrican en varias longitudes medidas y aleatorias:

Con un diámetro de sección de hasta 70 mm, se producen tubos con una longitud de 5 a 9 m;

De 70 a 219 mm de diámetro, longitud - 6-9 m;

Las tuberías con un diámetro de 219-426 mm se producen con mayor frecuencia en longitudes de 10-12 metros.

Dichos tubos se pueden procesar o no en los extremos, dependiendo de esto, se suma su precio final.

Según el tipo de sección transversal, los tubos de acero se dividen en:

Con una sección transversal circular (GOST 10704-91);

tubos de perfil

Los tubos de perfil pueden tener un cuadrado (según GOST 8639-82), ovalado (según GOST 8642-68) o rectangular (según GOST 8645-68) u otra sección.

Las principales ventajas de los tubos de acero.

Los tubos de acero tienen sus ventajas en comparación con los análogos de otros materiales, a saber:

Su masa es relativamente pequeña;

Se caracterizan por su alta resistencia, lo que conduce a un excelente rendimiento;

Tienen una flexibilidad bastante buena, lo que es muy conveniente cuando la tubería necesita, por ejemplo, establecer el ángulo deseado;

La instalación de tales tuberías es muy simple;

Las tuberías de acero tienen un alto índice de estanqueidad.

Aplicaciones de los tubos de acero.

Los tubos de acero son uno de los productos metálicos más populares. Han encontrado su aplicación en la industria, la construcción, la agricultura y en la vida cotidiana.

Los tubos de acero electrosoldados se utilizan con mayor frecuencia en el tendido de redes principales de calefacción, diversas estructuras metálicas y tuberías.

Las tuberías de agua son diferentes. un alto grado resistencia a régimen de temperatura, presión, condiciones ambientales adversas. Se utilizan para tender tuberías de agua y gas. Tales tuberías tienen una vida útil muy larga.

El uso de tubos de acero según la clase.

La clase de tuberías determina las áreas de su aplicación:

1. La primera clase de tuberías se utiliza en la construcción de tuberías locales y sistemas de cables. No hay requisitos especiales para ellos.

Los productos de acero se utilizan en muchas áreas de producción. El acero es el material para la producción de tubos de acero. Tanto la fabricación del acero en sí como la producción de tubos de acero a partir de él es un proceso bastante complicado y largo.

El acero inoxidable es un material versátil y ampliamente utilizado con el que se fabrican muchos productos. Las tuberías de acero son quizás los productos más populares que están hechos de acero inoxidable.

Asignar acero sin costura, electrosoldado, perfil, caldera y otras tuberías. Se lleva a cabo un procesamiento adicional en aquellos productos que están sujetos a mayores requisitos. El tratamiento anticorrosión mejora propiedades físicas metal y calidad de las tuberías de acero. Entre la diversa gama de productos se pueden encontrar tubos de acero revestidos de plástico, cemento, pinturas anticorrosivas, barnices y otros compuestos, materiales especiales.

Conceptos básicos de fabricación de tubos de acero

En el centro de la producción- el proceso de laminación y compresión, con la ayuda de la cual es posible producir tuberías de varias secciones y formas.

Tubos de acero soldados. La lámina de acero se enrolla, la costura corre a lo largo de la tubería o como una tira de acero en espiral.

Tubos de acero sin costura. Se obtienen rodando sobre un equipo especial. Además, existe un método en el que estos tubos se fabrican por fundición, vertiendo metal en un molde especial con una varilla central.

Cada uno pertenece a una clase específica. Asignar 6 grados de tubos de acero. se caracterizan por los siguientes signos: material de fabricación, finalidad, uniformidad del material en la sección transversal, forma de la sección transversal y método de producción de la tubería.

tubos de primera clase, llamados también estándar o gas, se utilizan para la instalación de tuberías, transporte de gases y líquidos no agresivos, materiales a granel, así como andamios, vallas y soportes, para el tendido de cables y diversos tipos de sistemas de riego.

Tuberías de segunda clase utilizado en tuberías principales alta y baja presión para el abastecimiento de gas, petróleo y agua, petroquímicos y combustibles.

Tubos de acero de tercera clase. se utilizan en sistemas que funcionan bajo presión y a altas temperaturas: en la industria química y alimentaria, ingeniería nuclear, en tuberías de craqueo de petróleo, en hornos, etc.

Utilizado para la exploración y explotación de campos petroleros. tuberías de cuarta clase. Se utilizan como tuberías de perforación, revestimiento y auxiliares.

Tubos estructurales o tubos de quinta clase se utilizan en la fabricación de equipos de transporte, en diversas estructuras de acero, como puentes grúa, perforadoras, mástiles y soportes, como elementos de mobiliario.

Finalmente, pipas de sexto grado. utilizado en ingeniería mecánica para la fabricación de cilindros y pistones de bombas, anillos de cojinete, ejes y otras partes de máquinas, así como tanques que funcionan bajo presión.

Tienen una serie de ventajas. Resistencia, ligereza, ductilidad, fácil instalación: estas son las propiedades que distinguen a las tuberías de acero. Entre las desventajas, vale la pena destacar la inestabilidad a la corrosión. Esta desventaja no importará si usas tubos de acero resistentes a la corrosión o tubos de acero inoxidable.