Как производят стальные трубы большого диаметра

Стальные трубы большого диаметра широко востребованы при прокладке магистральных коммуникаций. Наружный диаметр такого трубопроката составляет от 530 мм и более. Основными сферами применения стальной трубной продукции большого диаметра является нефтегазовая отрасль, коммунальное хозяйство, канализационные сооружения. Их широко используют для укрепления стенок скважин в горнодобывающей отрасли. Благодаря большому внутреннему сечению коммуникации способны транспортировать значительные объемы сред на дальние расстояния.

Особенности труб большого диаметра

При производстве труб больших диаметров по ГОСТу используют два основных стандарта – ГОСТ 20295 и 10706. Трубные изделия из стали характеризуются повышенной прочностью, устойчивы к перепадам давления и температурным колебаниям, воздействию негативных факторов внешней среды.

Трубопрокатная продукция может быть мерной и немерной длины. Толщина стенок готовых изделий варьируется в диапазоне 7-45 мм. По этой характеристике они делятся на толстостенные, обычной толщины и тонкостенные.

При изготовлении трубопроката с большим поперечным сечением используется сварная технология – дуговая электросварка. Произвести изделия бесшовным методом невозможно.

Производство труб большого диаметра осуществляется по двум технологиям, что позволяет получать такие виды изделий:

• прямошовные. В зависимости от диаметра на поверхности может быть один или два шва. Их количество определяется геометрическими характеристиками листовых заготовок;
• спиралешовные. Для изготовления используется сварка под слоем флюса. Сварочный шов присутствует по всей поверхности, его толщина и структура соответствуют аналогичным параметрам металла заготовки.

Тяжелые эксплуатационные условия обуславливают необходимость применения дополнительных защитных средств при прокладке коммуникаций на основе трубопроката большого сечения. Для протекции от негативных факторов внешней и внутренней среды применяют изоляционные материалы, устанавливаемые в процессе производства. Основными и самыми распространенными разновидностями изоляции коммуникаций из стали являются:

• пенополиуретан с полиэтиленовой оболочкой;
• пенополиуретан с оцинкованной стальной оболочкой.

Первая разновидность обеспечивает трубопрокату низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет защитить коммуникации от температурных перепадов при прокладке. Пенополиуретановая оболочка с оцинкованным слоем обеспечивает повышенные антикоррозийные свойства трубам, что позволяет значительно продлить их эксплуатационный срок и обеспечить протекцию от разрушения.

Этапы производства труб больших диаметров

Для изготовления используются сплавы различных марок. Материал выбирается с учетом технологии производства и условий эксплуатации готовой продукции. При изготовлении используют два вида заготовок – стальные листы и специальные заготовки (штрипсы). Чаще всего применяется углеродистая и низколегированная сталь. Для придания готовым изделиям дополнительных свойств при производстве используют сплавы, в составе которых присутствуют хром, никель, марганец, ниобий, алюминий и другие химические элементы.

При изготовлении прямошовных труб свернутые листы свариваются по краю. Для изделий большого диаметра, когда для производства используется два листа, сварка проводится в местах стыка листовых заготовок. Спиралешовные метизделия производят из рулонной листовой стали. Готовый трубный прокат отличается повышенной прочностью и более высокой устойчивостью к продольным магистральным трещинам.

Процесс изготовления трубопрокатной продукции большого диаметра требует использования различного оборудования. Подача листовых заготовок осуществляется кранами, а перед проведением сварки на концы листов привариваются специальные технологические планки. Они обеспечивают эффективный разогрев заготовок при сварке и позволяют получить качественное сварное соединение.

Основные производственные этапы:

1. Фрезеровка кромок заготовок.
2. Формовка краев на кромкогибочном оборудовании.
3. Формирование трубы в специальном прессе.
4. Сначала сварка технологического шва, а после основных – внутри и снаружи заготовки.
5. Удаление технологических планок.
6. Правка и шлифовка шва (при необходимости).
7. Экспандирование или создание идеальной поверхности трубы.
8. Торцевание – обработка краев.

Процесс производства спиралешовной продукции позволяет при меньших технологических затратах получать готовые изделия с большей вариативностью размеров. Сварка труб большого диаметра со спиральным швом обеспечивает трубопрокатным изделиям повышенную прочность и высокие эксплуатационные характеристики.

Способы монтажа и соединения

Резка труб большого диаметра, а также стыковка трубопроката при прокладке коммуникаций требует применения специального оборудования. Существует два основных способа нарезки трубопроката такого типа – ручной и механизированный. В первом случае используются ручные пилы, а также оборудование для газовой или электрической резки. При применении механизированного способа используются машины для плазменной или газокислородной резки, а также специальные механизированные станки.

Соединение отдельных элементов трубопровода может осуществляться при помощи сварки, резьбового или фланцевого соединения. Сварочный способ соединения позволяет получить максимально герметичные коммуникации. Для соединения трубопроката из меди используется пайка труб большого диаметра. Фитинговое соединение применяется чаще всего для соединения труб из нержавеющей стали. Резьбовые компоненты позволяют собирать трубопроводные системы различных конфигураций. Самым распространенным способом соединения магистральных труб является фланцевое. Процесс монтажа предполагает использование переходной детали – фланца, который объединяет два участка системы. Герметичность такого стыка обеспечивает специальная прокладка.

Маркировка труб большого диаметра

Для упрощения выбора и стандартизации готовых изделий используется маркировка, соответствующая требованиям ГОСТ. Она может быть нанесена краской, электрографом, специальным печатающим устройством, клеймением. Все обозначения располагаются в строго обозначенных местах, что позволяет быстро найти и определить тип трубопрокатной продукции.

Для труб большого диаметра характерно нанесение маркировки на внутреннюю поверхность изделия. При толщине стенок более 10 мм обозначения могут наноситься на торец. Цвет маркировки зависит от марки стали изделия. В обозначениях присутствуют данные о материале изготовления, прочности, геометрических параметрах, производителе.

Стальные трубы большого диаметра для соответствия заданным технологическим параметрам проходят ряд проверок и испытаний после изготовления. Контроль качества на каждом производственном этапе позволяет получать готовую продукцию с высокими эксплуатационными характеристиками в соответствии с требованиями стандарта и пожеланиями заказчиков.