Все что нужно знать о сварных металлоконструкциях: что это такое их классификация, виды и типы

В рамках этой статьи мы расскажем об основных принципах классификации сварных металлических конструкций, что это, где они применяются и их особенности.

Металлоконструкции применяются повсеместно: здания промышленные и гражданские, производственные объекты и оборудование, части транспортных путей и т.д. Существуют разные способы для соединения металлоконструкций, различают:

• Заклепочные соединения;
• болтовые соединения;
• сварные соединения;

Сварка становится частым решением при выборе способа соединения элементов из металла, поскольку сварная конструкция обладает рядом достоинств:

1. Относительная простота изготовления;
2. Высокая скорость производства работ;
3. Большой выбор материалов и оборудования для сварки;
4. Возможность создания конструкций сложной конфигурации;
5. Создание равнопрочного герметичного соединения;
6. Соединение металлических сеток и арматурных каркасов.

Поговорим подробнее о сварных металлоконструкциях.

Что же из себя представляет сварочная конструкция?

Сварная конструкция — это конструкция, элементы которой соединены посредством сварки. Наиболее часто применяемы в строительстве:

• Конструкции из прокатного профиля (балка двутаврового сечения, таврового сечения, швеллер, профильная труба, уголок, труба и т.д.);
• арматурные сварные сетки и каркасы

Классификация

Классификация сварных металлических конструкции подразделяют по:

По материалам заготовок, из которых выполняют:

1. Трубные
2. Листовые
3. Профильные
4. Стержневые

По материалу, из которого изготовлена конструкция:

1. Из черной стали;
2. Из низко, средне и высоколегированной стали;
3. Из цветных металлов;
4. Из сплавов;

1. Полиэтиленовые;
2. Полипропиленовые;
3. Композитные;

По типу объекта промышленности, на котором монтируются:

1. Нефтяные;
2. Газовые;
3. Теплоэнергетические;
4. Конструкции атомной энергетики;
5. Судовые;
6. Авиационные;
7. подъемные сооружения.

Виды сварных конструкций из металла

Металлоконструкции — это то, без чего очень сложно себе представить самое современное строительное производство. Наряду с железобетоном, они являются наиболее частым решением для промышленных, общественных и гражданских зданий и сооружений, машиностроения и других отраслей промышленности. Наиболее частыми видами (группами) строительных металлических сварных конструкций стали:

• Колонны.
• Балки.
• Связи.
• Обечайки.
• Корпуса.
• Стержневые.
• Решетчатые.
• Фермы.
• Сварные опоры (для трубопроводов или оборудования).
• Листовые.

Поговорим более подробно о некоторых сварных конструкциях, о их особенностях при изготовлении и монтаже. Их производство осуществляется на предприятиях, изготавливающих металлоконструкции и прямо на строительно-ремонтной площадке.

Металлические сварные фермы

Стальные сварные фермы представляют собой плоскую решетчатую систему из металлических элементов, позволяющую перекрывать большие пролеты зданий и сооружений. Ферма— это элемент конструкции здания, служащий для опирания кровельной системы (прогонов, настила, кровельного пирога) и передачи нагрузки от неё на колонны или стены.

Металлические фермы часто используются при строительстве промышленных зданий, поскольку зачастую технологический процесс не позволяет установить промежуточные стойки. Также наиболее широко стальные фермы применяются в строительстве социальных и административных зданий. Таких как: торговые центры, кинотеатры, стадионы, бассейны и многие другие.

Именно для таких зданий характерно наличие большого свободного внутреннего пространства. Металлическая сварная ферма состоит из:

• Узлов верхнего пояса.
• Раскосов.
• Стоек.

Раскосы, в свою очередь, подразделяются на опорные и рядовые. Опорные раскосы располагаются в месте опирания фермы. Они несут большие нагрузки, поэтому зачастую их сечение больше, чем у рядовых раскосов (или же выше марка стали). Фермы могут быть однородными, а также комбинированным. Поскольку в своём составе могут сочетать элементы, выполненные из разных марок сталей.

Именно комбинированные металлоконструкции являются эффективным решением их применение наиболее рационально в случаях когда, нагрузки на элементы которых значительно отличаются. Раскосы, а также стойками фермы соединяются с нижним, а также с верхним поясом напрямую, либо с помощью фасонок. Их элементы могут быть выполнены из:

• Квадратной трубы.
• Прямоугольной трубы.
• Круглой трубы.
• Уголка.
• Различных профилей.

Именно стальные фермы являются наиболее частым решением. Фермы разрабатывают для конкретного объекта строительства или же выполняют подбор по серии, выполнив соответствующие расчеты.

Чертежи ферм разрабатываются в разделе КМ и КМД, там же прописываются основные инструкции по производству, а также установке сооружений.

Как производится сварка металлических ферм

Сварка производится либо в заводских условиях, либо на строительно-ремонтных площадках площадке. В заводских условиях изготовление ответственных конструкций, такие как фермы для перекрытия общественных, промышленных зданий, а также объектов.

Как правило, металлические фермы большого пролета делят на отправочные марки (раздел КМ), которые доставляют на строительно-ремонтную площадку. Там производят укрупнённую сборку отправочных марки, а также монтаж согласно разработанной технологии. Длина отправочных марок обычно не превышает 12 метров, это необходимо для безопасной транспортировки отправочной марки по автомобильным дорогам или же иным способом.

На строительной площадке изготавливают менее ответственные, такие как фермы для козырьков входов, для навесов. Простую ферму можно изготовить своими руками, к примеру для гаража, или для теплицы. На сайте mrmetall.ru вы найдете полезную информацию по выбору стали, подбору электродов, а также всю необходимую технику.

Последовательности операций при сварке металлической фермы

Как при сварке любого другого изделия, до начала работ необходимо ознакомиться с нормативной документацией по изготовлению и разработанной технологией в полном объеме. С чертежами раздела КМ, КМД, технологическими картами, а также подготовить необходимые материалы, инструменты, организовать рабочее место.

Соединение отдельных узлов (изотавливаемых из труб или профиля) ведут от средних узловых элементов к опорным. С начало варят имеющиеся стыковые соединения деталей, далее переходят к тавровым, а также угловым. Далее провариваются швы с большей толщиной. Сборка производится с помощью прихваток длиной в 25-40 мм. Швы располагающиеся рядом друг с другом необходимо выполнять, выдержав технологическую паузу.

Выполнение данного условия необходимо для уменьшения деформаций. Только после полного остывания металла, где будет накладываться близко расположенный шов. Конец каждого продольного соединения (при соединении раскосов, стоек или прочих узлов с фасонкой) необходимо вывести на торцевую части привариваемого узла на величину 2см.

Металлические листовые конструкции.

Металлические листовые сварные конструкции наиболее часто применяются в промышленности, к ним относятся: резервуары, цистерны, бункеры, газгольдеры, настилы и т.д. Для листовых металлоконструкций свойственно объединение несущих, а также ограждающих функций.

Для листов зачастую применяется автоматическая, полуавтоматическая, электрошлаковая сварка. Детали имеют большую протяженность, а также к ним предъявляются более строгие требования по прочности соединения и его герметичности. Ознакомиться с последовательностью выполнения швов можно на изображении.

Способы сварки

Еще одна классификация это по способу сварки. Существует много способов сварки, различающихся по условиям выполнения. На производстве (заводе), как правило, применяют:

• Полуавтоматическую сварку в среде СО2.
• Автоматическую электросварку в среде защищающего газа (для сварки электрическим током толстого металла сварка под слоем флюса).
• В монтажных работах, применяют: Ручную дуговую сварку. Автоматическую и полуавтоматическую (редко); Ручную сварку в среде аргона неплавящимся электродом (в основном применяется для алюминия и нержавейки).

Какие типы сварных соединений существуют

Шов образующиеся в результате кристаллизации или пластической деформации (сварка давлением) материала стыкуемых элементов. Представляет же собой пространство на стыке. Сварные швы можно поделить на:

1. Заводские.
2. Монтажные.

Они имеют разные обозначения на чертежах, поэтому внимательно изучите проектную документацию, до такого как приступить к выполнению работ по возведению данной сварочной конструкции. Независимо от того заводской шов или монтажный, он должен соответствовать предъявляемым требованиям и обеспечивать равнопрочность соединения. Существует много типов сварных соединений, предлагаем наглядно ознакомиться с наиболее применяемыми и распространенными:

1. Стыковое соединение.
2. Угловое соединение.
3. Тавровое соединение.
4. Нахлёсточное соединение

Допуски указываются в нормативной документации, а именно в ГОСТ Р 13920-2017.

Как выполнять сварочные швы правильно

Чтобы выполнить сварной шов правильно, во-первых, необходимо ознакомиться нормативной сварочной и проектной документацией. Необходимая проектная документация представляется в виде основного комплекта чертежей марки КМ, и КМД (конструкции металлические, конструкции металлические деталировочные). В альбоме раздела КМ вы получите общие сведения о металлических сварных конструкциях объекта строительства (или его части):

• Общий вид;
• состав конструкций (сколько балок, колонн, ферм, связей и др. деталей);
• основные узлы соединения;
• указания к выполнению работ;
• сведения о нагрузках на конструкции;
• спецификация металлопроката.

В разделе КМД вы найдете:

• подробные чертежи каждого металлического элемента;
• детально разработанными узлы соединения элементов;
• уточненную спецификацию металлопроката.

Читайте примечания и указания к выполнению работ на чертежах. Там могут содержаться важные моменты, без соблюдения которых изготавливаемая металлоконструкция не будет отвечать применяемым к ней требованиям.

Сборку и сварку элементов необходимо производить только при наличии документально разработанной технологии работ по сварке данной конструкции.

Документация выполняется в виде технологических карт и (или) проекта производства (ППСР) на сварочные работы. В них детально отражены все вопросы по процессу и материалам.

Последовательность выполнения сварки

Расскажем более подробно как правильно выполнить шов. Для этого важно вести работы поэтапно:

1 этап: Ознакомление с технической документацией на сварку.

2 этап: Подготовка рабочего места, оборудования и материалов (о том, какие именно выбрать материалы для сварки, можете ознакомиться на нашем сайте mrmetall.ru).

3 этап: Осуществление самих сварочных работ.

4 этап: Неразрушающий контроль получившегося шва.

Выбор способа зависит от множества условий и различных факторов. Основные из них: толщина элементов, длина выполненного шва, тип используемой сварки и шва, ответственность заваренной конструкции и т.д.

Техника сварки металлоконструкций

Для швов различной протяженности необходимо применять специальные методы сварки.

Короткие швы протяженностью >250 мм выполняются «напроход». Это когда сварщик зажигаю дугу ведет ее от одного края изделия к другому без остановки в процессе сварки.

Швы протяженностью 1000 мм называются средними. Такие швы правильно выполнять от центра изделия и перемещаться к краям. Наилучший способ осуществлять 2 сварщикам параллельно. При таком подходе два сварщика ведут работу к краю шва, стараясь выполнять ее с одинаковой скоростью.

Длинными называются швы протяженность которых превышает 1000 мм. Для соединения столь протяженных швов используется несколько различных методов. Первым является обратноступенчатый способ. При его использовании шов делиться на участки, которые заваривают путем провара 150-200 мм шва. Останавливаясь и выполняя следующий шов так, чтобы его конец пришел в начало предыдущего. Сварка идет в одном направлении, а расположение нового участка в противоположном. Это легко понять посмотрев на картинку ниже.

Аналогично обратноступенчатым методом можно произвести сварки от середины изделия к краям. Два сварщика выполняют работу на своей половине изделия. Этим способом можно заварить, как и за один проход изделие малой толщины, так и толстые, несколькими проходами. Участок каждого сварщика делится на более мелкие участки.

Процесс, как и в предыдущем случае идет в одну сторону, а наложение новых швов в другую.

Еще один способ – вразброс. Шов делиться на равные участки количеством 5-6 участков. Далее варят участок по центру. Также накладывая швы небольшой протяженности в противоположном направлении от направления сварки. Далее варятся наиболее удаленные участки по краям и завершают процесс средних участков шва. Каждый из этих методов значительно сократит деформации конструкции после сварки.

Видео — Сварка металлоконструкций

Виды и классификация стальных труб

Стальные трубы применяются в самых разных сферах жизни. Чаще всего их используют для транспортировки газов и жидкостей, а также в строительстве. Использование стали придает готовым изделиям дополнительную прочность, пластичность и износостойкость и увеличивает срок их эксплуатации.

Типы труб

Стальные трубы имеют множество критериев классификации.

Например, по профилю сечения выделяют круглые, квадратные, овальные, каплевидные трубы.

Если разделять трубы на классы по способам обработки торцов, то здесь можно выделить нарезные, высаженные по краю, конусообразные трубы. Способ формовки отдельных изделий также бывает разным. Трубы могут быть сварными, паяными, с прямым швом или вообще без него.

Стальные трубы могут изготавливаться в разных температурных режимах: холодном и горячем. По технологии производства они подразделяются на деформированные, прессованные, кованые, центробежно-литые, катаные и смерные.

Качество обработки стали тоже может быть разным. Например, готовые трубы могут быть полированными, шлифованными, оцинкованными и обточенными.

Наконец, по области применения стальные трубы делятся на изделия для общих целей, специальные (бурильные, насосные, обсадные и т.д.), магистральные, целевые, термо- и жаростойкие.

Выбирая трубы, важно ориентироваться не только на их внешние параметры, но и на марку стали, из которой они изготовлены. Трубы производятся из кипящей, полуспокойной и спокойной стали. Самыми низкокачественными признаны изделия из кипящей стали. В ней растворены пузырьки газа, из-за которых труба может деформироваться.

Спокойная сталь является очень качественной, но стоит достаточно дорого. Чаще всего ее используют на серьезных производствах. Оптимальным вариантом для большинства проектов можно назвать трубы из полуспокойной стали. Они достаточно надежны и имеют приемлемую стоимость.

Классы стальных труб

Трубы, изготовляемые из стали, подразделяются на 6 основных классов. Изделия 1 и 2 классов делаются из углеродистых сталей.

• 1 класс. К этому классу относятся стандартные и газовые трубы, которые обычно используются там, где нет строгих требований к их качеству. Чаще всего такие трубы применяются для изготовления строительные лесов, различных ограждений, опор и ирригационных систем. Их также используют для подачи жидких и газообразных веществ.
• 2 класс. Такой тип труб выбирают для монтажа магистральных трубопроводов, где под низким или высоким давлением подается газ, вода, нефть и нефтепродукты или топливо.
• 3 класс. Такие трубы обычно применяют в системах, которые работают под давлением или при высоких температурах. Например, это может быть теплостанции, нефтяные трубопроводы или печи.
• 4 класс. Трубы этого класса используются для разведки новых нефтяных месторождений. Их также часто применяют для монтажа бурильных и обсадных конструкций.
• 5 класс. Изделия 5 класса принято называть конструкционными, так как они часто используются в авто- и вагоностроении, а также в разных стальных конструкциях: кранах, мачтах, опорах и даже при производстве мебели.
• 6 класс. Такие трубы, как правило, встречаются в машиностроении. Они необходимы для изготовления поршней насосов, цилиндров, резервуаров и других деталей автомобилей.

Для улучшения свойств готовых труб, их нередко подвергают дополнительной обработке. Это может быть термическое воздействие для предохранения от коррозии либо покрытие пластмассой, битумом, краской или цементом. Кроме того, трубы нередко покрывают снаружи и изнутри резиновыми, стеклянными или базальтовыми вкладышами.

Виды стальных труб

Сегодня покупателю предлагается несколько типов труб. Все они отличаются сферой применения, ценой и способом изготовления.

Оцинкованные трубы

Для предотвращения коррозии на трубы из углеродистой стали наносится специальное цинковое покрытие. Такие изделия активно используются для монтажа бытовых и промышленных трубопроводов. Кроме того, они отлично себя зарекомендовали для применения на открытом воздухе.

• Водогазопроводные. Этот вид труб используется для организации водоснабжения внутри помещений. Наиболее распространены трубы с параметрами от Ду 15 до Ду 50.
• Профильные. Используются для сооружения внутренних и наружных металлоконструкций. Также в такие трубы закладывают электрические кабели для их защиты. Наиболее распространенным размером сечения является 15х15х1,5 – 80х80х4 мм.

Оцинковка изделий может проводиться несколькими способами:

• Горячее оцинкование. Это наиболее популярный способ оцинковки, который подходит для всех типов труб, изготовленных из углеродистых или низкоуглеродистых марок стали. Преимуществами такого метода цинкования являются высокая скорость работы, возможность обработки длинных труб, а также относительно невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести большую толщину покрытия, возможные наплывы и неравномерность покрытия. также от высокой температуры могут деформироваться тонкостенные изделия.
• Горячее оцинкование стальной ленты. Этот способ оцинковки становится все более распространенным. Он отлично подходит для тонкостенных стальных труб, а также для замкнутых и незамкнутых профилей. Достоинствами метода можно назвать равномерность покрытия, отсутствие деформации, небольшую толщину покрытия. Минусы способа: необходимость дополнительной обработки сварного шва после сварки, ограничение по толщине трубы 3 мм.
• Термодиффузионное оцинкование. Это относительно новый способ покрытия труб, который чаще всего применяется для небольших готовый стальных изделий. К плюсам метода можно отнести высокое качество покрытия, долгий срок эксплуатации и равномерно покрытия даже в самых труднодоступных местах. Недостатком способа является высокая стоимость процесса и низкая производительность.
• Гальваническое покрытие. Этот тип оцинкования является наиболее дорогим, поэтому чаще всего используется для обработки отдельных деталей или изделий небольших размеров. Вместо цинка на поверхность трубы можно наносить другие покрытия, например, медь или никель. Как правило, такой вид оцинковки используется для защиты труб от коррозии и придания им привлекательного внешнего вида. К достоинствам метода можно отнести отличное качество покрытия. К недостаткам – высокую стоимость, низкую производительность и высокие требования к качеству самой трубы.

Упаковка и транспортировка оцинкованных труб

Обычно стальные оцинкованные трубы упаковывают в связки весом 1-7 тонн. Для надежности крепления связки перетягивают проволокой в трех местах. На каждой пачке обязательно должна быть бирка, на которой указан диаметр изделий, марка стали, длина, номер партии и толщина покрытия. Если оцинковка была проведена методом горячего оцинкования, то транспортировку можно осуществлять без упаковки.

Хранятся трубы на открытых площадках с ровной и твердой поверхностью. Для транспортировки чаще всего используют полувагоны либо автотранспорт с открытым кузовом. Оцинкованные трубы нельзя перевозить с обычным металлопрокатом, так как это может повредить их покрытие.

Профильные трубы

Профильные электросварные трубы изготавливаются из стальных лент. Существует несколько способов производства подобных изделий, однако процесс в целом похож на изготовление круглых электросварных труб.

Профильные трубы подразделяются на прямоугольные и квадратные. Они могут изготавливаться из горячекатаной или холоднокатаной стали в зависимости от сферы применения.

Основные группы профильных стальных труб

• Из холоднокатаной стали. Используются в мебельном производстве и имеют толщину стенки от 0,6 до 2 мм. Из таких труб делают каркасы, опоры и ножки для офисной и бытовой мебели. Подобные трубы хорошо поддаются холодному гнутью, гальваническому покрытию и порошковой окраске.
• Из горячекатаной стали. Такие трубы имеют общее назначение и широко используются в производстве заборов, дверей и других металлоконструкций различного назначения. Толщина стенок колеблется от 1,5 до 5 мм. Горячекатаные трубы хорошо поддаются сварке, оцинкованию и покраске водостойкой краской.
• Замкнутые профили. Предназначены для строительных конструкций и имеют толщину стенок 4 – 12 мм. Из таких труб делают стальные каркасы для складов, торговых помещений, ферм и других подобных конструкций. Замкнутые профили можно подвергать окраске водостойкими красками и оцинковывать.

Упаковка и транспортировка профильных труб

Профильные трубы обычно упаковывают в пачки весом от 1 до 9 тонн в зависимости от их размеров. На каждой пачке должна быть наклеена бирка, в которой указаны внешние размеры, толщина стенок, марка стали и номер партии.

Если трубы изготовлены из холоднокатаной стали, то их упаковывают в специальные короба для защиты от погоды и механических повреждений. Профильные трубы хранятся на открытых площадках с ровным и твердым покрытием. Обычнее изделия транспортируются в открытых полувагонах или автомобилях с открытым кузовом. Тонкостенные трубы нельзя перевозить с обычным металлопрокатом, так как это может вызвать их деформацию.

Бесшовные трубы

В отличие от других видов труб, в бесшовных отсутствует сварной шов. Такой способ производства труб достаточно сложный и требует больших энергетических затрат.

• Горячекатаные. Изготавливаются на специальных трубопрокатных станах из горячекатаной либо кованой заготовки. Ее разогревают до 900-1200 градусов. В результате можно получить изделия с низкими показателями прочности и качества поверхности. Кроме того, таким способом нельзя производить трубы с малым диаметром и тонкими стенками. Наиболее распространенными трубами являются изделия с диаметром 32х3 – 426х30 мм. Их применяются для монтажа трубопроводов и цилиндров, подвергающихся высокому давлению.
• Холоднодеформированные. Такие трубы изготавливаются на трубопрокатных станах при относительно низких температурах: от 450 градусов. С помощью подобной технологии можно изготовить тонкостенные трубы небольшого диаметра, которые отличаются прочностью и высоким качеством поверхности. Наиболее часто встречающиеся размеры от 8х1 до 83х10 мм. Изготовление труб таким способом достаточно дорого, поэтому их используют в трубопроводах высокого давления и в различных энергетических установках.

Как правило, бесшовные трубы изготавливаются длиной от 2,5 до 9 метров. Но по требованию заказчика длина изделий может быть любой. Такие индивидуально изготовленные трубы существенно дороже, поэтому их заказывают достаточно редко.

Особенности транспортировки и упаковки бесшовных труб

Бесшовные трубы обычно упаковывают в партии весом не более 7 тонн. Изделия могут быть упакованы в связки или лежать отдельно. Если их диаметр превышает 159 мм, то все характеристики труб должны быть обязательно нанесены на тело самой трубы.

Водогазопроводные трубы

Водогазопроводные стальные трубы предназначены для организации водоснабжения, монтажа отопительных систем, а также для бытовых газопроводов. Такой тип труб изготавливается из металлического штрипса методом сварки. Особенно большое внимание уделяется качеству сварочного шва. Он обязательно должен быть газо- и водонепроницаемым и, кроме того, должен выдерживать достаточно большое давление. Водогазопроводные трубы принято разделять на обыкновенные, легкие и усиленные в зависимости от толщины стенок.

К подобного типа трубам предъявляются высокие стандарты качества. Это означает, что на изделиях не должно быть никаких трещин, расслоений или вздутий. Разрезать трубы можно только под углом 90 градусов. Вмятины разрешаются только в том случае, если они не имеют негативного влияния на целостность труб. Если изделия оцинковываются, то на их поверхности не допускается наличие отслоек, пузырей и посторонних включений.

Сфера применения ВГП-труб

Как правило, водогазопроводные трубы применяются для транспортировки холодной и горячей воды. Кроме того, по ним также передается газ, находящийся под низким давлением. Соединение отдельных труб допускается методом сварки или с помощью специальных соединений с резьбой.

Другое предназначение таких труб – создание разнообразных металлоконструкций. Например, заборов, строительных лесов или предметов мебели.

В основном покупателями водогазопроводных труб являются строительные организации и жилищно-коммунальные хозяйства. Большая часть современных домов и квартир оснащены подобными трубами.

Чаще всего в работе используются шестиметровые изделия. Они больше всего удобны в монтаже и последующей эксплуатации. Однако производители предлагают трубы и большего размера.

Хранение и транспортировка ВГП-труб

Водогазопроводные трубы упаковывают в связки по 2-5 тонн. Для большей надежности пачки перетягивают проволокой или стальной лентой. Каждая упаковка должна сопровождаться специальной биркой, на которой указан диаметр изделий, марка стали, толщина стенок и другие данные.

Хранение водогазопроводных труб осуществляется на открытых площадках с твердой и ровной поверхностью. Если толщина стенок составляет 0,7-2 мм, то такие трубы хранят в закрытых коробах либо в отапливаемых помещениях.

Транспортировку труб производят в полувагонах или на машинах с открытым кузовом. Тонкостенные изделия перевозятся отдельно от обычных из-за большого риска их повреждения.

Электросварные трубы

Для изготовления электросварных труб также используются стальной штрипс. Готовые трубы принято подразделять на прямошовные и спиральношовные. Как очевидно из названия, прямошовные изделия имеют один прямой шов, проходящий вдоль всего тела трубы. Спиральный шов проходит вокруг трубы и имеет форму спирали.

Наиболее востребованными являются прямошовные электросварные трубы. Длина их шва минимально, что придает готовым изделиям большую прочность и надежность. Спиральношовные трубы не так распространены и имеют в основном большой диаметр. Трубы, которые имеют длину больше 10,5 метров, часто имеют один поперечный сварной шов.

На рынке имеется большой выбор электросварных труб. Производители предлагают изделия с наружным диаметром 10 – 1420 мм и толщиной стенок от 1 до 16,5 мм.

Для изготовления таких труб обычно используется углеродистая, низкоуглеродистая или низколегированная марка стали. Кроме того, подобные изделия также делают из нержавеющих материалов или легированной стали.

Сферы применения

Электросварные трубы имеют разные сферы применения в зависимости от марки стали, из которой они изготовлены. Чаще всего такие изделия используются для монтажа трубопроводов холодной и горячей воды или бытового газа. Прямошовные трубы отлично подходят для транспортировки воды и сооружения теплотрасс. Магистральные трубы подходят для монтажа газо- и нефтепроводов, находящихся под высоким давлением.

Упаковка и транспортировка элкетросварных труб

В зависимости от диаметра труб их принято упаковывать в пачки весом от 1 до 8 тонн. Чаще встречаются упаковки по 2-5 тонн. Изделия, чей диаметр превышает 159 мм, в связки не упаковываются. Это делает их транспортировку более удобной.

Для перевозки электросварных труб используют грузовые автомобили или полувагоны, куда можно загружать грузы с помощью подъемного крана. Трубы, чьи стенки составляют меньше 1,5 мм, хранятся в коробах под навесами или на закрытых складах. Если толщина стенок больше 1,5 мм, то такие изделия хранят на открытых ровных площадках.

Классификация и характеристики стальных труб

Казалось бы, что стальные трубы с появлением пластика постепенно уступят последним во многих областях их применения. Но, как оказалось, трубы из стали свои позиции не утратили – их до сих пор используют для прокладки трубопроводов, из них сооружают навесы, оградительные конструкции и декоративные сооружения, их используют при бурении, для прокладки кабелей и проводов. Из них делают узлы и детали в машино- и станкостроении, т.е. это еще очень востребованный материал.

Классификация стальных труб

Существует несколько категорий стальных труб, которые отличаются друг от друга своими характеристиками: по составу металла, по форме и размерам, по эксплуатационным качествам и свойствам.

По поперечному сечению разделение труб производится на круглые и профильные. К профильным относятся прямоугольные и овальные.

По наличию защитного слоя делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Оцинкованные намного надежнее, т.к. внешний и внутренний контуры покрываются в процессе производства тонким слоем цинка. Этот химический элемент не вступает в реакцию с водой, поэтому оцинкованные трубы медленно коррозируют, что увеличивает их срок эксплуатации. К тому же оцинкованные изделия выдерживают большие нагрузки по сравнению с трубами из черного металла.

Следующая категория классификации – это разделение по способу изготовления труб:

1. Сварные. Изготавливают такие трубы из листового железа, который скручивается до определенного диаметра, а его концы затем свариваются между собой. В производстве сварных стальных труб могут использовать один или несколько листов, все зависит от диаметра производимой трубы. В процессе сварки используются различные технологии, например, обычная электродуговая, печная, газовая и газоэлектрическая. Необходимо отметить, что две последние технологии используются для изготовления трубных изделий из высоколегированных марок сталей.
2. Бесшовные. Это более надежный вариант, который может выдерживать большое давление протекающего по трубе материала. Все дело в отсутствии соединительного шва, который и является в конструкции трубы самым уязвимым и ненадежным участком. Процесс производства бесшовной стальной трубы основан на использовании стальных болванок (заготовок). Их предварительно нагревают, затем делают отверстие (сквозное), а далее прокатывают через специальные роликовые станки. Таким образом болванка растягивается вдоль отверстия, калибруется под необходимый размер, выравнивается под длину трубы. В конечном итоге получается труба.

В бесшовной категории есть один подвид, который носит название – литые стальные трубы. В них на самом деле отсутствует шов, потому что изготавливают их по технологии литья стали. Расплавленный металл заливается в специальную форму, в которой установлен центральный стержень. Он и будет формировать отверстие в трубе (заготовке). После чего такую заготовку прокатывают между роликами, тем самым формируя и калибруя саму трубу.

Бесшовные трубы – это не только более надежная конструкция, это еще и дорогое изделия по сравнению с шовными. В основном их используют в тех местах, где необходимо обеспечить безопасное нахождение человека.

Классы

• Первый используются для сооружения неответственных конструкций, для прокладки кабельных сетей, для материалопроводов с небольшим давлением внутри.
• 2-й – предназначен для сборки трубопроводов, в которых материал транспортируется под давлением.
• 3-й характеризуется способностью выдерживать и большое давление, и высокую температуру.
• 4-й применяется в нефтегазовой промышленности для транспортировки нефти и газа и для бурения различных видов скважин.
• 5-й в основном используется в машиностроении и в производстве различного оборудования.
• 6-й также применяется в машиностроении, только ему предъявляются более жесткие требования по нагрузкам.

Профильные стальные трубы

Эта разновидность стальных труб в области газо- и водоснабжения распространения не получила. Их в основном используют в строительстве, как несущие опоры и стойки. Из них сегодня изготавливают ограждения и навесы, гаражи не большие постройки. Тонкостенные профильные трубы применяются в рекламной сфере и в производстве мебели.

Необходимо отметить, что основная масса выпускаемых профильных труб – это сварные изделия. Но существуют технологии бесшовных труб, как горячекатаным способом, так и холоднотянутым. Конечно, по прочности бесшовные выигрывают, но массово их не используют, потому что эти изделия стоят дорого.

Основной показатель качества профилей – это их масса на один погонный метр, которая зависит от плотности используемого металла. Все это регламентировано ГОСТами. К примеру, если плотность металла составляет 7,85 г/см³, то масса погонного метра самой тонкостенной трубы будет равна 0,27 кг, а самой толстостенной – 70 кг.

Упрочнение шва сварных профильных труб может производиться индукционными токами. Не все производители это делают, хотя качество соединения явно повышается. При этом дополнительная упрочнительная операция на стоимость изделий не влияет.

Необходимо отметить, что в ГОСТах не указывается о зачистке сварных швов, поэтому в реализацию могут поступать профильные стальные трубы с зачищенным швом и не зачищенным.

Что касается оцинкованных профилей, то существует две технологии нанесения защитного слоя.

• Труба изготавливается из оцинкованного листа.
• Готовая труба покрывается цинковым слоем после изготовления. Ее просто несколько раз окунают в емкость, в которой находится расплавленный цинк.

Сортамент профильной стальной трубы определяется большим ассортиментом размеров. По меньшей стороне разброс величины составляет от 10 до 150 мм, по большой стороне от 15 до 180 мм. При этом самыми востребованными являются трубы с размером по меньшей стороне 40 мм, по большой 60-100 мм. Профили с размером по большей стороне более 60 мм при небольшой толщине стенки легко справляются с достаточно большими нагрузками на изгиб. Именно поэтому их чаще остальных используют в строительстве и в проведении инженерных коммуникаций.

Круглые стальные трубы

Они полностью соответствуют информации, описанной выше. Единственный момент, на который необходимо обратить внимание, это способ производства бесшовных изделий. Здесь применяются две технологии, в процессе которых выпускаются горячедеформированные трубы и холоднокатаные. В чем отличие двух технологий?

Начинается все одинаково, а именно:

• Для производства трубы используется стальная заготовка, в которой делается сквозное отверстие. Этот процесс называется прошивкой прессом.
• Предварительно стальная заготовка сильно нагревается.

А вот далее оба процесса отличаются друг от друга. В первом случае прокат заготовки (цилиндрической гильзы) производится с продолжительным нагревом. Во втором гильзу охлаждают водой, а уже после этого прокатывают через вальцы прокатного стана.

И в том, и в другом случаях производство бесшовной круглой трубы – процесс сложный и затратный, поэтому такие трубы стоят недешево. Но технические и эксплуатационные характеристики очень высоки, что определяет место их применения. Поэтому трубы этих двух видов используются в тех системах, где требуется высочайшая прочность конструкции (где малейшая протечка транспортируемого по трубам материала может привести к непоправимым последствиям).

Водо-газопроводные трубы

Трубы для газопроводов и водопроводов выделены отдельным ГОСТом, и относятся они к категории электросварных труб. Данная категория – это две группы, в состав которых входят прямошовные и со швом в виде спирали. Применяют их в основном для трубопроводов, в которых материал транспортируется под давлением не больше 25 МПа.

Технология их производства – это формовка из листового железа путем сваривание двух торцов электросваркой. После изготовления такие трубы обязательно проходят испытание водой на предмет прочности сварочного шва, а также проводится и ультразвуковая проверка зоны соединения. Стальные трубы этой категории изготавливаются без резьбы или с резьбой методом накатки или нарезки.

Газоводопроводные трубы делятся на четыре группы, в основе которых лежит способ проверки технических характеристик.

• Группа А – это контроль свойств изделия общемеханического плана.
• Б – это проверка химического состава металла.
• В – это контроль и механических свойств, и химсостава одновременно.
• Д – испытания гидравлического давления.

Что касается труб большого диаметра, используемых в нефтегазовой отрасли, то в основном в этой области применяются прямошовные стальные трубы.

Прецизионные стальные трубы

Еще одна разновидность, выделенная отдельным государственным стандартом. К изделиям этой категории предъявляются очень жесткие требования, поэтому их размерные величины очень точные. Это относится к внешнему и внутреннему диаметрам, к ровности торца, толщине стенки. Особое внимание чистоте всех поверхностей. К тому же такие трубы изготавливаются из очень чистой стали без большого количества примесей.

Прецизионные трубы относятся к категории бесшовных. Сортамент по толщине стенки достаточно большой, что дает возможность изготавливать из них различные детали, применяемые в машино- и станкостроении. К примеру, из них изготавливают поршни для насосов, гильзы для автомобилей, амортизаторы и прочие детали. Такие трубы обладают повышенной изотропной прочностью. Даже самые тонкостенные изделия (0,5 мм) могут выдержать приличные нагрузки в гидравлических системах разного вида и в других точных и сложных конструкциях.

В настоящее время прецизионные стальные трубы выпускаются оцинкованными, с масляным покрытием и фосфатированным.

Изолированные

Существует одна категория стальных труб, которая появилась на рынке относительно недавно, и она выделена отдельным стандартом, что говорит о важность производства этих изделий – это стальные трубы в пенополиуретановой изоляции.

По сути, это многослойная конструкция, иными словами – труба в трубе. Первый слой – это сама стальная труба. Кстати, это может быть любой тип и вид. Второй слой – это утеплитель ППУ. Третий – это защитная пленка, которая ограждает утеплитель от механического воздействия.

Что касается пенополиуретанового слоя, то это достаточно толстое покрытие, которое наносится на металлическую поверхность или методом заливки жидкого материала, или надеванием на трубу готовой скорлупы. ППУ цилиндр может быть цельным или разборным на две, три или четыре части. Все зависит от диаметра трубопровода. Теплоизоляция может быть обычной или усиленной в зависимости от погодных условий, где труба будет эксплуатироваться.

Что касается защитной оболочки, то и тут два варианта: из полиэтилена низкого давления или из оцинкованного металлического листа. Второй вариант надежнее, но он придает трубе больший вес, а соответственно и цену.

Заключение

Наверное, стальные трубы – это самый востребованный прокатный профиль, используемый сегодня в различных областях. Здесь и промышленность, и сельское хозяйство, и строительство, и быт. Современные технологии их производства сегодня гарантируют высокое качество изделий из стали. И неважно, как изготовлена труба, из какой марки стали, и под какие требования. В любом случае это будет высокая прочность и надежность, приемлемая цена и гарантия большого срока эксплуатации.

Источник https://mrmetall.ru/chto-takoe-svarnaja-metallokonstrukcija/

Источник https://mtkv.net/novosti/truby.html

Источник https://otrubah.com/truby/stalnye.html