Трубный прокат, у которого наружный диаметр превышает толщину стенок в 12,5-40 раз, получил название тонкостенного. Такие трубы при достаточной прочности отличаются небольшим весом, что значительно расширяет сферу их применения. При этом способы изготовления и формы сечения так же многообразны, как и для прочих видов стального проката.
Применение бесшовной стальной трубы
- Машино- и приборостроении – изготовление пневматических и гидравлических систем, испытывающих нагрузки не выше средних.
- Строительство – сборно-разборные или сварные каркасы павильонов, навесов, щитов наружной рекламы, монтаж ограждающих конструкций.
- Мебельная промышленность – изготовление корпусов металлической мебели и фурнитуры.
- В электромонтажных работах – для защиты токоведущих проводов от механических повреждений.
- При бурении скважин – используются тонкостенные трубы большого диаметра для обсадки, извлечения грунта, укрепления или заливки свай.
- В трубопроводах сложной формы – благодаря тонким стенкам прокат хорошо изгибается, что позволяет уменьшить количество сварных соединений, муфт и уголков.
- В химической отрасли востребованы изделия из нержавеющих марок стали, устойчивых к агрессивным средам.
Тонкостенная труба не применяется только в инженерных коммуникациях: водопроводах, канализационных системах. Каким бы покрытием ни был защищен металл, тонкие стенки изнутри быстро «съедает» коррозия. Достаточно нескольких микроскопических трещин в защитном слое, чтобы запустить процесс разрушения.
В зависимости от особенностей применения тонкостенных изделий, к ним предъявляются разные требования. А чтобы получить нужные характеристики и свойства, используют свои способы производства.
Производство сварных труб разных марок разного веса
Тонкие стенки еще не означают, что стальной прокат обязательно должен быть маленького размера. Как мы уже говорили, дело не в толщине, а в ее отношении к диаметру. И сортамент, приведенный в ГОСТ на тонкостенные стальные трубы, это подтверждает.
Такой прокат изготавливают из полос тонколистового железа, которое сворачивается или изгибается до получения нужного профиля, а потом сваривается по шву – отсюда и название. Наиболее качественные изделия получают методом высокочастотной электросварки, но сваривание электродами в инертной среде обходится дешевле.
Сортамент круглых водогазопроводных труб
В процессе производства подвергают свариванию штрипсы (полоски металла), раскатанные до 1-1,5 мм. Однако тонкостенными бывают изделия и большего диаметра толщиной до 20 мм. Если же нужны промежуточные размеры, производитель тонкостенных труб может изготовить их под заказ.
Минимальная немерная длина определяется наружным диаметром:
| 2 м | Dн < 30 мм |
| 3 м | 30 < Dн < 70 |
| 4 м | 70 < Dн < 152 |
| 5 м | Dн > 152 мм |
Мерная длина выбирается из ряда значений:
- от 5 до 9 м при Dн < 70;
- от 6 до 9 м при 70 < Dн < 426.
ГОСТ 10704-91 для сварных изделий с толщиной стенки до 1,5 мм предусматривает диаметр от 10 до 76 мм. Стоимость за тонну такого проката 28-35 тыс. рублей.
Сортамент профильных труб по ГОСТу 8732 78, 8734 75, 8731 74
8639-82 – предусматривает выпуск квадратного профиля со стенками от 1 мм и наружными размерами в пределах 10-100.В отличие от круглых изделий сварка тонкостенных профильных труб остается единственным способом получить прокат квадратного, каплевидного, овального или многоугольного сечения. Его сортамент определяется отдельными отраслевыми стандартами:
- 8645-68 – прямоугольные сечения шириной от 15 до 110 мм при высоте 10-60. Минимальная толщина стенки 1 мм.
- 8642-68 – все без исключения овальные изделия относятся к тонкостенным, так как при толщине всего 0,5-2,5 мм выпускаются в размерах от 6×3 до 90×32.
Металлическая мебельная фурнитура чаще изготавливается именно из тонкостенных профилей, после чего подвергается оцинковке или хромируется.
Бесшовные технологии: цена за качество
Бесшовная стальная тонкостенная труба применяется там, где требуется максимальная герметичность. Ведь цельные стенки, даже очень тонкие, не имеют ослабленных зон, от чего их надежность возрастает на 10-15%.
Существует немало методов получения тонкостенных изделий: обжатие, сверление, волочение, ковка. Но технологии эти сложны и используются только для производства заготовок или специальных видов проката, не рассчитанного на особые нагрузки. Яркий пример – мебельная хромированная труба. Самыми же распространенными остаются технологии горячей и холодной деформации бесшовных штанг.
Горячедеформированные трубы 15, 20, 25: размеры и диаметры
Изготавливаются из раскаленных заготовок, внутрь которых вставляется оправка – она формирует проход требуемого диаметра. Сама штанга отправляется на специальные вальцы, где окончательно приобретает цилиндрическую форму.
ГОСТ 8732-78 предусматривает для тонкостенных горячедеформированных труб весьма скромный сортамент:
- При толщине 3,5-4 мм диаметром 76, 83 или 89. По согласованию изготавливают прокат со стенками от 2,5 мм и Dн > 32.
- Для стенок 4 мм выбор чуть больше – 5 типоразмеров от 133 до 159 с шагом 6-7 мм.
Цена на тонкостенную металлическую трубу, полученную горячей деформацией, колеблется в пределах 50 — 60 тысяч руб./т.
Холоднодеформированные 09г2с со снятой фаской
Прокатка без нагревания металла до пластического состояния обеспечивает изделиям более высокую прочность и качество поверхностей. Холоднодеформированная тонкостенная круглая труба проходит первоначальный разогрев, но при меньшей температуре, чем горячий прокат. Дальше технология практически не отличается – калибровка на вальцах, но с предварительным отжигом, обрезка и охлаждение. Бесшовная толстостенная стальная труба — это залог качественных коммуникаций.
Более совершенная технология изготовления позволяет получать трубопрокат с минимальной толщиной стенок 0,2 мм (особо тонкостенные) и вплоть до стандартных 4,0. Сортамент в ГОСТ 8734-75 впечатляет: диаметры представлены линейкой размеров от 5 до 273 мм и для каждого существует до 15 вариантов толщины.
Мебельная труба методом холодного деформирования выпускается из сталей марок 08пс (ГОСТ 1050-88) и Ст2пс либо Ст1пс (ГОСТ 380-88). Они отличаются тем, что легко поддаются деформации на трубогибочных приспособлениях, поэтому из них получают изделия практически любой формы.
Хромирование и оцинковка: строго по сертификату
Это уже не способы производства, а особенная обработка, после которой получают блестящий некорродирующий прокат с высокими эксплуатационными и декоративными свойствами. Это может быть мебельная тонкостенная труба, часть сантехники, дизайнерские аксессуары для декора помещений.
Оцинковка – более дешевый способ получить трубу с достаточной защитой от коррозии, но хромирование смотрится эстетичнее.
В такой обработке не нуждаются только специальные изделия из некорродирующих сплавов. Например, титановая тонкостенная труба или холоднодеформированная из нержавеющей стали (ГОСТ 10498-82). Сортамент нержавеющих труб содержит огромный выбор типоразмеров диаметром 4-120 мм при толщине 0,12-1,0.
Нюансы монтажа
Из-за особенностей тонкого проката далеко не все способы соединения к нему применимы. Сварка тонкостенных труб напрямую чаще заменяется гильзами, винтовыми и клиновыми манжетами. Но если необходимо получить герметичное соединение, от нее не уйти. При этом газовая сварка для тонкой стали предпочтительнее.
Оцинковку сваривают под слоем флюса, чтобы сохранить неразрывность защитного покрытия. Но проще всего в работе – готовый прокат для мебельного производства. Выпускаются специальные крепления для хромированных труб вроде хомутов, втулок и штангодержателей, которые тоже можно хромировать. Однако это разборные соединения, и к ним не предъявляется жестких требований. Бесшовная стальная труба широко используется во всех отраслях.