Водопроводная стальная труба – применение, виды, преимущества и недостатки. Что нужно знать о стальных трубах

Стальные трубы используются повсюду на протяжении многих лет. Особенно часто они встречаются в системах холодного с горячим водоснабжением, а также в системах парового и водяного отопления. Поэтому всем желательно знать обозначение стальных труб и их виды.

Классификация по методу производства:

— трубы литые . Производят их в специальных аппаратах по литью труб из стали;

— трубы сварные. Их делают из стальных листов, а затем придают нужную форму и сваривают на стыке;

— трубы бесшовные . Это трубы без швов и без всяких других соединений, а изготавливают их методом прокатки, ковки, прессования или волочения.

Сварные трубы разделяются по способу изготовления на холодно деформированные и электросварные. А бесшовные трубы бывают холоднокатаными и горячекатаными, это тоже зависит от метода изготовления.

Стальные профильные трубы бывают:

— прямоугольные;

— овальные;

— квадратные;

— плоскоовальные и других видов.

Пример обозначения трубы из стали:

Труба стальная 102х8 ст. 15ХМ бурильные с высаженными концами с муфтами к ним ГОСТ 631-75. Число 102 – это наружный диаметр трубы в миллиметрах, 8 – это толщина стенки в миллиметрах. Ст.15ХМ обозначает марку стали, из которой сделана труба, а ГОСТ 631-75 указывает на документ, которым установлены технические требования к изготовлению трубы и ее сортамент. Теперь можно понять, что все эти громоздкие цифры и буквы предоставляют много информации о внешнем виде, свойствах и предназначении стальной трубы.

Производство стальных труб в России

Россия является главным производителем труб из стали по СНГ. Основные производители стальных труб в России:

— Таганрогский металлургический;

— Волжский трубный;

— Синарский трубный;

— Первоуральский новотрубный;

— Челябинский трубопрокатный;

— Северский трубный;

— Выксунский металлургический.

Применение стальных труб

1. Водопровод . Стальные трубы для водопровода бывают двух видов: оцинкованные (нержавеющие) и неоцинкованные (черные). Оба вида труб выпускаются и в немерном исполнении от 4 до 12 метров, но также бывают трубы мерные – от 4 до 8 метров. Для систем питьевого водоснабжения в основном применяются трубы оцинкованные, так как они меньше подвержены появлению коррозии. Монтаж труб для водоснабжения требует умения пользоваться сваркой и определенных навыков. Типы соединения бывают такие:

— сварочное соединение;
— соединение с помощью фитингов для стальной трубы или резьбовой муфты;
— соединения фланцевые с болтовым креплением.

Понятно, что каждый вид соединения при монтаже водопровода в чистом виде не применяется. Все делается в комплексе. Поэтому самостоятельный монтаж стальных труб довольно сложный и лучше обратиться к специалистам.

2. Электропроводка . Часто используются стальные трубы для электропроводки. Они нужны для защиты проводов от механических повреждений, влаги, пыли и едких газов и паров. Перед началом работ внутреннюю поверхность труб очищают от грата и окалины, затем проводят покраску асфальтовым лаком внешней и внутренней ее поверхностей. На месте монтажа трубы укладываются уже готовыми узлами, затем их между собой соединяют и теперь можно затянуть внутрь труб провода. Чтобы не повредилась изоляция проводов при затягивании, на концах труб устанавливаются пластмассовые специальные втулки. Чтобы легче было тянуть провода, в трубы вдувают тальк и заранее затягивают проволоку из стали, к концу которой прикреплена тафтяная лента с шариком.

Сталь является одним из самых прочных материалов. Она представляет собой сплав железа и углерода с добавлением некоторых других элементов, придающих стали улучшенные свойства. Еще одним ценным качеством стали является ее пластичность. Эти характеристики сделали ее идеальным материалом для производства труб. А низкая стоимость и долговечность позволили этим трубам стать одними из самых востребованных. Сортамент стальных труб обычно составляют: круглая труба, профильная труба, электросварная труба, бесшовная, водогазопроводная труба и труба в изоляции.

По виду попеченного сечения выделяют стальные трубы круглые и профильные (квадратное, овальное, плоскоовальное, прямоугольное и др. сечения). По наличию покрытия стальные трубы можно разделить на оцинкованные и неоцинкованные. Покрытая цинком стальная труба не боится коррозии, а значит, она более долговечна, чем неоцинкованная. Еще более совершенными по прочности и устойчивости к коррозии являются трубы из стали с повышенным содержанием хрома.

Различают стальные трубы по наличию или отсутствию на них резьбы. По способу изготовления можно выделить:

Бесшовные стальные трубы (диаметр 1-620 мм);
- стальные трубы из слитков и заготовок, получаемые путем прессования или прокатки;
- сварные из листовой стали (диаметр 8-1620 мм);
- литые (50-1000 мм).

Отдельно можно выделить стальные трубы специального назначения, которые могут быть выполнены любым из вышеперечисленных способов, но иметь гораздо больший диаметр.

По диаметру стальных труб принято выделять три группы:
- трубы малого наружного диаметра (не более 114 мм);
- стальные трубы среднего наружного диаметра (от 114 до 480 мм);
- трубы большого диаметра (от 480 до 2500 мм и более).

Классы стальных труб

Выделяют шесть классов стальных труб. 1-й класс представляет собой газовые трубы и обычные , изготовленные по стандартным нормам и применяющиеся для создания ограждений, в качестве опор, при прокладке кабелей, для локализованной подачи газообразных и жидких веществ.

Стальные трубы 2-го класса используются при транспортировке газа, нефти и воды по магистральным трубопроводам. При этом они одинаково хорошо справляются как с низким, так и с высоким давлением.

Стальные трубы 3-го класса применяются в условиях постоянной подверженности трубопроводов высоким температурам и при работе под давлением. Основными областями использования стальных труб этого класса являются химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая промышленности и ядерная техника.

4-й класс - это обсадные, вспомогательные и бурильные трубы, которые, в-основном, используются при освоении нефтяных месторождений.

Стальные трубы 5-го класса являются конструкционными и широко применяются в мебельном производстве, машиностроении и строительстве (буровые вышки, мостовые краны, опоры).

Трубы 6-го класса используются преимущественно в машиностроении. Из них изготавливают поршни, валы, резервуары и другие детали, испытывающие сильное давление.

В зависимости от того, какая марка стали была использована, выделяют несколько групп стальных труб. Группа А создается по ГОСТу 380-88 из сталей марок Ст2, сталь Ст3, Ст4, относящихся к спокойным, полуспокойным и кипящим.

К группе Б относятся стальные трубы, которые производятся из сталей Ст1, Ст2, Ст4 по ГОСТам 380-94 и 4637-89. Для сталей марок 08, 10, 15, 20 применяется ГОСТ 1050-88. Также к этой группе относятся трубы из низколегированной стали марки 22ГЮ.

В группе В находятся стальные трубы, изготовляемые из сталей марок Ст1, Ст2, Ст4 по ГОСТу 380-94, стали 08, 10, 15, 20 по ГОСТу 1050-88 и Ст08Ю по ГОСТу 9045-93.

Отдельно можно выделить группу Д, в которую входят стальные трубы с установлением нормы испытательного гидравлического давления.

В компании «Черметком» вы можете приобрести необходимую трубную продукцию по ценам от производителя и получить исчерпывающие ответы на все вопросы, касающиеся изделий из стали. Для постоянных клиентов имеется система скидок и кредитов.

ХХI век – это век трубопроводов. Труб для нефте- и газотранспортных артерий требуется много, и одними только бесшовными изделиями не обойдешься. Бесшовные трубы при всех своих многочисленных достоинствах обладают еще и одним очень существенным с точки зрения потребителя недостатком – они дороги в производстве. Между тем, главное достоинство бесшовных труб – способность выдерживать огромные давления – востребована далеко не всегда. Во многих трубопроводных сетях давление в трубах никогда не достигает тех сотен атмосфер, которые делают необходимым использование бесшовных труб. Опять же – технологии обработки металлов не стоят на месте и прочность сварных швов в наше время позволяет сварным трубам держать давление в разы большее, чем тридцать-сорок лет назад.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что сварные трубы сохраняют свои позиции и кое-где даже выигрывают в конкуренции с бесшовными. Во всяком случае, сейчас до половины труб больших диаметров являются сварными. Этого уже достаточно для того, чтобы дополнительно разобраться с тем, какими бывают сварные трубы, какие технологии применяются при их производстве и в каких отраслях экономики их можно использовать наиболее успешно.

Прямо или по спирали?

Как ни странно, но сварные трубы – это довольно «молодой» вид металлических изделий. Первые образцы сварных (точнее даже – кованых) труб появились менее 200 лет назад – в 1824. И только в начале ХХ века для изготовления труб начали применять т.н. «печную» сварку, при которой скрепление раскаленных краев трубы происходит за счет их обжатия валками.

И только с появлением электросварки шовные трубы и делятся на прямошовные и спиралешовные.

Название «прямошовные» говорит само за себя: такой метод изготовления труб связан с тем, что стальную полосу – штрипс – разогревают до придания металлу пластичности и пропускают через два ряда валков, которые сворачивают металл «в трубочку» - так что остается только соединить его края электросваркой.

Это довольно простая и дешевая технология, но при ее использовании возникают некоторые проблемы, а именно:

Для изготовления труб разного диаметра будут необходимы заготовки-штрипсы разной ширины.

Переход на выпуск труб другого диаметра будет требовать переоснащения новыми деталями (прежде всего –
валками) всей производственной линии.

При остывании заготовки в сварном шве будут возникать напряжения, которые существенно снизят его прочность.

Если такая труба все же не выдержит подаваемого по ней давления, то ее разрыв произойдет именно по шву и на всю длину отрезка трубы, что будет создавать дополнительные проблемы при ликвидации аварии.

Другой вариант производства сварных труб – это соединение стальных полос при помощи спиралевидного шва. При таком технологическом варианте сам шов получается гораздо длиннее, чем при прямошовном соединении, но зато появляется целый ряд преимуществ:

- при изготовлении спиралешовной трубы нет необходимости пользоваться заготовками-штрипсами четко определенных размеров; трубу можно сварить из металлической ленты любой ширины

Изменение диаметра выпускаемых труб может быть произведено при помощи простой переналадки производственной линии; достаточно будет просто поменять угол подачи ленты.

При сварке трубы из металлической ленты не требуется сильно разогревать всю металлическую полосу; это снижает возможность изменения свойств металла при нагреве-охлаждении и уменьшает возможность внутренние напряжения в нем.

При спиралевидной сварке образовавшийся шов сам по себе становится элементом, придающим дополнительную прочность конструкции

Если такой шов все же не выдерживает и расходится, то расходится не «вдоль», а «наискось», что уменьшает размеры того отрезка трубы, который придется заменить.

Плюсы и минусы сварных или электросварных труб

Разумеется, что все технологические проблемы и энергозатраты при производстве прямо- и спиралешовных труб не идут ни в какое сравнение с теми усилиями, которые производитель должен затратить на производство . Отсюда и главное достоинство этого вида стального проката – относительная дешевизна.

Другим несомненным достоинством сварных труб является их большой диаметр, который может в 100 и более раз превышать толщину стенок. Это делает трубы более легкими, а значит и удобными при транспортировке. Кроме того, именно большой диаметр сварных труб делает их незаменимыми при строительстве магистральных нефте- и газопроводов.

Технология изготовления прямошовных труб позволяет формировать не только круглые, но и (прежде всего квадратные и прямоугольные).

Эти достоинства в условиях рыночной экономики перевешивают все минусы, но эти минусы все-таки есть. В чем же они состоят?

Во-первых – выдерживают давление на порядок меньшее, чем бесшовные. Об этом можно судить даже по нормам ГОСТов. Если от бесшовных труб с минимальной толщиной стенок ГОСТ требует выдерживать давление в 20 мегапаскалей (то есть около 200 атмосфер), то ГОСТ-10705 предельно допустимым для сварных труб давление в 16 мегапаскалей (160 атмосфер). То есть шовные трубы на 25% менее устойчивы к таким нагрузкам.

Во-вторых – сварные трубы, в отличие от бесшовных, не поддаются изгибанию. Если надо изменить направление газо- или водопровода, собранного из сварных труб, то обязательно придется пользоваться фитингами.

В-третьих – сама технология производства сварных труб требует использования таких сортов стали, которые хорошо поддаются сварке – то есть должны изготавливаться из низколегированных углеродистых сталей, сравнительно мало устойчивых к коррозии. Таких, как стали марок 17Г1с и 09Г2С.

Это обстоятельство заставляет производителей сварныхтруб использовать различные способы предотвращения коррозии, к которым относятся:

Оцинковка внутренних и внешних поверхностей (для сталей ст3 и ст20)

Покрытие внешних поверхностей гидроизоляцией

Покрытие внешних поверхностей тепло и гидро-изоляцией

Области применения и ГОСТы

Поскольку главным достоинством (кроме дешевизны) сварных труб является большой диаметр при тонких стенках, то они применяются в бытовых водопроводах, различных металлоконструкциях – но больше всего используются прежде всего в крупных строительных проектах.

Способность сварных труб выдерживать высокое давление жидкости дает возможность использования их для прокладки как магистральных, так и локальных коммуникаций, распределительных веток, местных технических водоводов и в сфере ЖКХ.

Соответственно и стандарты, определяющие их параметры настроены соответственно:

ГОСТ, наименование
ГОСТ 10705-80	ГОСТ 10706-76	ГОСТ 20295-80
Трубы стальные электросварные	Трубы стальные электросварные прямошовные	Трубы стальные электросварные для магистральных нефтегазопроводов
Марки стали
Углеродистые Ст1-3сп/пс Качественные 08, 10, 20	Углеродистые Ст3сп/пс	Качественные 10, 20 Низколегированные 09Г2, 09Г2С, 17ГС, 17Г1С Выбор марки стали обусловлен классом прочности К34-К60
Размеры (наружный диаметр)
от 10 мм. до 530 мм.	от 478 мм. до 1420 мм.	от 159 мм. до 820 мм.
Области применения электросварных труб
Сооружение трубопроводов общего назначения для холодной и горячей воды, бытового газа	Сооружение трубопроводов подачи воды и теплотрасс	Сооружение магистральных трубопроводов – нефтепроводов и газопроводов высокого давления

Соответственно, правила реализации сварных труб тоже будут зависеть не только от желаний клиента, но и от параметров самих изделий. Внешний диаметр труб варьируется в пределах до1620 мм, а толщина стенок в соответствии с диаметром - до 20 мм.

Классифицируются трубы по внешним геометрическим показателям следующим образом:

1-трубы диаметром менее 70 мм при толщине стенки не менее 3 мм;

2-трубы диаметром от 70 до 219 мм при толщине стенки не менее 4 мм;

3-трубы диаметром более 219 мм при толщине стенки не менее 5 мм.

Сейчас почти все сварные трубы изготавливаются стандартной мерной длины:

6 м до 76 диаметра

11,7 и 12 метров для всех диаметров более 76.

Наиболее востребованными являются стальные электросварные трубы для производства водопроводов, а также электросварная труба ГОСТ 10704 91, используемая для строительства металлических конструкций.

Сварные трубы достаточно универсальны и доступны по цене, но при их выборе нужно быть особенно внимательным в расчетах гидравлической нагрузки.

Изделия из стали применяются во многих сферах производства. Именно сталь является материалом для производства стальных труб. Как изготовление самой стали, так и производство стальных труб из нее - процесс достаточно сложный и длительный.

Нержавеющая сталь - универсальный, широко применяемый материал, из которого изготавливается множество изделий. Стальные трубы, пожалуй, являются наиболее популярными изделиями, которые изготавливаются из нержавеющей стали.

Выделяют стальные бесшовные, электросварные, профильные, котельные и другие трубы. Дополнительной обработке подвергаются те изделия, к которым предъявляются повышенные требования. Антикоррозийная обработка улучшает физические свойства металла и качество стальных труб. Среди разнообразного ассортимента продукции можно встретить стальные трубы, покрытые пластмассой, цементом, антикоррозийными красками, лаками и другими составами, специальными материалами.

Основы производства стальных труб

В основе производства - процесс прокатки и обжатия, с помощью который можно изготовить трубы различного сечения и формы.

Сварные стальные трубы. Стальной лист сворачивается, шов проходит вдоль трубы, или в качестве стальной ленты по спирали.

Бесшовные стальные трубы. Они получаются с помощью прокатки на специальной оборудовании. Кроме того, существует способ, при котором эти трубы изготавливают методом литься, с помощью заливки металла в специальную форму с центральным стрежнем.

Каждая относится к определенному классу. Выделяют 6 классов стальных труб. Они характеризуются по следующим признакам: материал изготовления, назначение, однородность материала в поперечном сечении, форма поперечного сечения и способ производства трубы.

Трубы первого класса, называются иначе стандартными или газовыми, используются для монтажа трубопроводов, транспортировки неагрессивных газов и жидкостей, сыпучих материалов, а также в качестве строительных лесов, ограждений и опор, для прокладки кабелей и различного рода оросительных систем.

Второй класс труб применяют в магистральных трубопроводах высокого и низкого давления для подачи газа, нефти и воды, нефтехимических продуктов и топлива.

Стальные трубы третьего класса применяются в системах, работающих под давлением и в условиях высоких температур - в химической и пищевой промышленности, ядерной технике, в трубопроводах нефтяного крекинга, в печах и так далее.

Для разведки и эксплуатации нефтяных месторождений применяют трубы четвертого класса. Их используют как бурильные, обсадные и вспомогательные трубы.

Конструкционные трубы или трубы пятого класса используются в производстве транспортного оборудования, в различных стальных конструкциях, например мостовых кранов, буровых вышек, мачт и опор, в качестве элементов мебели.

Наконец, трубы шестого класса применяют в машиностроении для изготовления цилиндров и поршней насосов, колец подшипников, валов и других деталей машин, а также резервуаров, работающих под давлением.

Имеют ряд преимущества. Прочность, легкость, пластичность, легкий монтаж - вот свойства, которыми отличаются стальные трубы. Среди минусов стоит выделить неустойчивость к коррозии. Этот недостаток не будет иметь значения, если вы воспользуетесь стальными трубами с защитой от коррозии, или трубами из нержавеющей стали.

Стальные трубы имеют высокую прочность, чем обусловлено их широкое применение в канализационных работах, при прокладки тепловых сетей, при строительстве промышленных или гражданских объектов, судостроении, машиностроении.

В зависимости от вида, стальные трубы отличаются между собой характеристиками материала и способом их изготовления.

Одним из достоинств стальной трубы является их относительная лёгкость, соединённая с надёжностью.

Классификация стальных труб

Учитывая способ, с помощью которого изготовляют стальные трубы, они подразделяются на:

Профильные - при их изготовлении материалом в основном служит углеродистая или конструкционная сталь, трубы изготавливают методом электросварки. Они могут иметь самое разное сечение. Эти трубы удобно применять при постройке конструкций промышленных или хозяйственных объектов, за счёт чего они получили очень широкое распространение. Например, хорошо зарекомендовала себя компания "Металлобаза", у которой можно купить профиль на сайте ros-met.com . Все изделия данного вида должны отвечать указанным в нормативной документации условиям (регулируется ГОСТом 8638-57, 8644-68, 8639-82, 8642-68 и 8646-68).

Оцинкованные - трубы, которые с обеих сторон пропитаны цинком в качестве защитного материала.

Бесшовные - производство включает в себя специальную температурную обработку горячедеформированных труб, за счёт чего изделие не имеет ни продольных, ни спиральных сварных швов.

Электросварные - при изготовлении используются низкогелированные и углеродистые стали, используется электросварка и формировка, в соответствии с установленными госстандартами качества(ГОСТ 10704-91, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 380-94, ГОСТ 1050-87, ГОСТ 9045-87, ГОСТ 10706-80, ГОСТ 8696-74, ГОСТ 3262-75).

Бесшовные трубы бывают:

1. Горячедеформированными (согласно ГОСТу 8732-75 и ГОСТу 8731-74) - стальные трубы, которые деформируют при температуре, которая выше температуры рекристаллизации.

2. Холоднодеформированными (ГОСТ 8734-75 и ГОСТ 8733-74) - стальные трубы, полученные способом холодной деформации.

Стальные трубы могут иметь разную длину и диаметр сечения.

В зависимости от сечения, трубы выпускают различной мерной и немерной длины:

С диаметром сечения до 70мм выпускают трубы длиной от 5 до 9 м;

От 70 до 219 мм в диаметре длиной — 6-9 м;

Трубы с диаметром 219-426 мм чаще всего выпускают длиной 10-12 метров.

Такие трубы могут быть обработаны или нет на концах, в зависимости от этого складывается их конечная цена.

По виду поперечного сечения стальные трубы подразделяют на:

С круглым сечением (ГОСТ 10704-91);

Профильные трубы.

Профильные трубы могут иметь квадратное (согласно ГОСТу 8639-82), овальное (согласно ГОСТу 8642-68) или прямоугольное (в соответствии с ГОСТом 8645-68) или другой формы сечение.

Основные достоинства стальных труб

Стальные трубы имеют свои преимущества в сравнении с аналогами из другого материала, а именно:

Их масса относительно небольшая;

Они характеризуются большой прочностью, что обуславливает прекрасные эксплуатационные характеристики;

Они имеют достаточно хорошую гибкость, что бывает очень удобно, когда трубе необходимо, например, задать нужный угол;

Монтаж таких труб очень прост;

Стальные трубы имеют высокий показатель герметичности.

Области применения стальных труб

Стальные трубы являются одним из самых популярных изделий из металла. Они нашли своё применение в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и в быту.

Электросварные стальные трубы чаще всего используют при прокладке магистральных тепловых сетей, разных металлоконструкций и трубопроводов.

Водогазопроводные трубы отличаются высокой степенью устойчивости к температурному режиму, давлению, неблагоприятным условиям окружающей среды. Их используют для прокладки водо- и газопроводов. Такие трубы имеют очень большой срок эксплуатации.

Применение стальных труб в зависимости от класса

Класс труб определяет области их применения:

1. Первый класс труб используют при сооружении локальных трубопроводов и кабельных систем. К ним не выдвигают никаких специальных требований.