Труба водогазопроводная
Водогазопроводная труба (ВГП) используется в различных отраслях строительства и промышленного производства. В частности, для монтажа водопроводных сетей, газопроводов, разнообразных коммуникаций, в машиностроении, при обустройстве телекоммуникационных объектов. Рассмотрим подробнее требования, предъявляемые к готовым изделиям, этапы производства и преимущества стальных труб.
Основные требования Государственного отраслевого стандарта к ВГП
Характеристики водогазопроводной трубы регламентируется ГОСТ 3262. В нём описываются как трубы с цинковым покрытием, так и не оцинкованные стальные трубы. Допускаются варианты труб без нанесения резьбы и с резьбой цилиндрической направленности, которые используются при монтаже водопроводов, газопроводов и систем отопления различного назначения. Кроме этого, данные трубы могут использоваться как отдельные элементы в вышеназванных конструкциях. Стоит отметить, что их резьба бывает накатанной и нарезанной.
Сырьём для водогазопроводной трубы является сталь, характеризующаяся двумя отраслевыми стандартами 1988 года ГОСТ 380 и 1050. Эти документы описывают углеродистые стали с вариабельными механическими характеристиками и химическим составом. Трубное изделие, исходя из параметров, отражённых в регламентирующих документах, должна иметь следующие количественные характеристики:
- Количество стандартных диаметров наружного сечения составляет 17, колеблется от 10,2 до 165 мм.
- Диаметр условного прохода может варьировать от 6 мм до 150 мм.
- Толщина стенок ВГП должна составлять от 1,8 до 4 мм, от 2 до 4,5 мм и от 2,5 до 5,5 мм для облегчённых, стандартных и усиленных водогазопроводных труб соответственно.
- Длина готового продукта может варьировать от 4 до 12 м.
Что касается так называемых сварных труб «лёгкой серии», то они имеют следующие допустимые количественные характеристики в рамках рассматриваемого нами ГОСТ 3262:
1. Варианты величины наружного диаметра: 16, 20, 26, 32, 41, 47, 59, 74 мм.
2. Условный проход может варьировать от 10 до 65 мм.
3. Толщина стенки составляет от 2 до 3,2 мм.
4. Масса изделия от 690 до 5590 г.
Данный вид труб производится, как правило, на основании индивидуального договора для конкретного заказчика.
Кроме этого, стальные трубы делят на два класса: повышенной точности и обычной точности. Дело в том, что ГОСТ регламентирует предельно допустимые отклонения геометрических величин. Для изделий повышенной точности предельные отклонения составляют от -0,4 до +0,4 % при величине наружного сечения не более 4 см и от -0,8 до +0,8 % при величине наружного сечения более 4 см. Для изделий обычной точности предельные отклонения составляют от -0,5 до +0,4 % при наружном сечении не более 4 см и от -1 до +0,8 % при наружном сечении более 4 см. Трубы высокой точности применяются, как правило, для монтажа водопроводных и газопроводных конструкций, а обычной точности при монтировании трубопроводов более широкого назначения.
Государственный стандарт регламентирует предельно допустимую кривизну готовых изделий. Она должна быть не больше 1,5 мм в случае величины условного прохода больше 20 мм. Кривизна может составлять не больше 2 мм в случае величины условного прохода до 20 мм. В соответствии с ГОСТ предельно допустимые отклонения по весу для любых размеров и типов изделий идентичны и не должны превосходить 8% в любую сторону. Готовые изделия с небольшим условным проходом, составляющим от 0,6 до 2 см, разрешается поставлять в бунтах. Это происходит при условии, что заказчик не возражает. Нанесение резьбы возможно с обоих концов трубы с проходом равным или превышающим 1 сантиметр.
| Условный проход | Диаметр ВГП трубы с наружи | Толщина стенок труб ВГП | Масса 1 м трубы в кг | ||||
| легкие | обыкновенные | усиленные | легкие | обыкновенные | усиленные | ||
| 6 | 10,2 | 1,8 | 2 | 2,5 | 0,37 | 0,4 | 0,47 |
| 8 | 13,5 | 2 | 2,2 | 2,8 | 0,57 | 0,61 | 0,74 |
| 10 | 17 | 2 | 2,2 | 2,8 | 0,74 | 0,8 | 0,98 |
| 15 | 21,3 | 2,35 | - | - | 1,1 | - | - |
| 15 | 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,16 | 1,28 | 1,43 |
| 20 | 26,8 | 2,35 | - | - | 1,42 | - | - |
| 20 | 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,5 | 1,66 | 1,86 |
| 25 | 33,5 | 2,8 | 3,2 | 4 | 2,12 | 2,39 | 2,91 |
| 32 | 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4 | 2,73 | 3,09 | 3,78 |
| 40 | 48 | 3 | 3,5 | 4 | 3,33 | 3,84 | 4,34 |
| 50 | 60 | 3 | 3,5 | 4,5 | 4,22 | 4,88 | 6,16 |
| 65 | 75,5 | 3,2 | 4 | 4,5 | 5,71 | 7,05 | 7,88 |
| 80 | 88,5 | 3,5 | 4 | 4,5 | 7,34 | 8,34 | 9,32 |
| 90 | 101,3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 8,44 | 9,6 | 10,74 |
| 100 | 114 | 4 | 4,5 | 5 | 10,85 | 12,15 | 13,44 |
| 125 | 140 | 4 | 4,5 | 5,5 | 13,42 | 15,04 | 18,24 |
| 150 | 165 | 4 | 4,5 | 5,5 | 15,88 | 17,81 | 21,63 |
Водогазопроводные трубы легкой серии, предназначенный под накатку резьбы
| Условный проход | Наружный диаметр трубы | Толщина стенки труб | Масса 1 погонного метра трубы в кг |
| 10 | 16 | 2 | 0,69 |
| 15 | 20 | 2,5 | 1,08 |
| 20 | 26 | 2,5 | 1,45 |
| 25 | 32 | 2,8 | 2,02 |
| 32 | 41 | 2,8 | 2,64 |
| 40 | 47 | 3 | 3,26 |
| 50 | 59 | 3 | 4,14 |
| 65 | 74 | 3,2 | 5,59 |
Также, после консультаций с заказчиком, возможно нанесение резьбы на изделия. Накладываемую резьбу условно делят на два вида: короткую (от 9 до 36 миллиметров) и длинную (от 14 до 42 миллиметров).
Особые требования ГОСТ 3262 к трубам
Если труба ВГП оцинкована, то толщина покрытия из цинка должна превышать 30 микрометров. Цинковое покрытие не должно прерываться на всём протяжении. Только на концах трубы, а также на резьбе оно может отсутствовать. Допускается наличие ограниченных наплывов цинка на наружной поверхности трубы. Не являются дефектами следы, оставленные специальным оборудованием при транспортировке, а также флюсовые пятна. Напротив, каких-либо посторонних включений быть не должно. Например, оксидов металлов, в том числе оксидов цинка. Изделия, в процессе производства которых применялась сварка, не должны иметь пузырчатости. Недопустимо явление отслаивания слоя цинка от стали.
Государственный стандарт предъявляет требования к минимальному гидравлическому давлению, которое должен выдерживать каждый вид изделия. Для стандартных и лёгких газоводопроводных труб эта величина составляет 2,4 Мпа. Для усиленных труб - 3,1 МПа. Некоторые типы изделий, применяющиеся, в основном, при строительстве особо важных конструкций, должны выдерживать давление до 4,9 МПа.
Испытание и приёмка труб стальных ВГП осуществляется партиями общей массой до 60 т. Каждая партия, успешно прошедшая проверку, получает индивидуальный сертификат качества. В одной партии находятся только одинаковые изделия с одними физическими характеристиками и химическим составом. Во время проверки исследуется каждое изделие из любой партии. Проверяются все геометрические и физические параметры. Только лишь для анализа толщины слоя цинка, согласно Государственному стандарту, достаточно выбрать два изделия из партии.
Если труба ВГП оцинкована, то толщина покрыт Испытание отдельных характеристик готовых труб регламентируется следующими Государственными стандартами:
1. Анализ на гидравлическое давление – ГОСТ 3845-75.
2. Анализ на растяжение – ГОСТ 10006-80.
3. Анализ на сплющивание – ГОСТ 8695-75.
4. Анализ на загиб – ГОСТ 3728-78.
Металлические газоводопроводные трубы классифицируются по трём основным показателям: методике изготовления, виду материала, который используется в производстве изделия, и способу обработки.
В дополнение к этому стальные трубы подразделяются на:
1. Лёгкие со стенкой, имеющей толщину 1,8 - 4 мм.
2. Обычные со стенкой, имеющей толщину 2 - 4,5 мм.
3. Усиленные со стенкой, имеющей толщину 2,5 - 5,5 мм.
Готовые изделия выпускаются в двух возможных вариантах обработки торцов: с резьбой и без резьбы. Также готовые трубы подразделяются на два вида по степени точности используемого материала: с обычной точностью и с увеличенной точностью. При изготовлении труб из материала со стандартной точностью металл не подгоняется по своему составу и иным характеристикам. Изделия этого вида, используются при монтаже бытовых водопроводов, систем отопления. В случае изготовления труб из материала с увеличенной точностью металл соответствует определённым физико-химическим параметрам. В данном случае готовые трубы всегда покрыты цинком. Такие изделия процессе монтажа протяжённых трубопроводов. Стоит отметить, что характеристики и состав стали повышенной точности регламентируются отраслевым стандартом No 1050.
Рыночная цена газоводопроводных труб зависит, в первую очередь, от веса изделий. Причём длина может варьировать в пределах 4 - 12 м. Масса изделия может лежать в допустимых пределах от 789 г при диаметре наружного сечения в 33 мм и до 8580 г при диаметре наружного сечения в 127 мм. Причём оцинкованные изделия, как правило, на 3 % тяжелее аналогичных неоцинкованных.
Особенности производственного процесса труб ВГП
Для начала стоит сказать, что все стальные трубы относятся к сварным с прямыми швами. Процесс изготовления выглядит следующим образом. Горячекатаный лист, который произведён из углеродистой стали, раскатывают из специального рулона. Затем лист режут на узкие полосы с помощью специального оборудования. Получившиеся лоскуты поочерёдно сваривают друг с другом тем или иным способом. Данная заготовка съезжает со специального накопительного барабана и подаётся на вальцы. На вальцах заготовка превращается в цилиндр без концов. На этом этапе основной шов остаётся открытым. Затем выполняется сварное соединение частей конструкции. Применяются различные методики сварных работ, но чаще всего электросварка в нейтральной среде или высокочастотная сварка с использованием электрического тока. Причём один способ обеспечивает максимальную прочность готовому изделию, а второй способствует снижению стоимости производства стальных труб. Ниже приведем таблицу отклонений при производстве водогазопроводной трубы:
| Размер трубы | Предельные отклонения труб ВГП по точности изготовления | Размер трубы | Предельные отклонения труб по точности изготовления | ||
| обычной | повышенной | обычной | повышенной | ||
| Наружный диаметр с условным проходом: | Наружный диаметр с условным проходом: | ||||
| свыше 40 мм | 0,8/-1 % | ± 0,8 мм | |||
| до 40 мм включ. | 0,4/-0,5 мм | ± 0,4 мм | Толщина стенки | -15% | -10% |
На следующем этапе производства выравнивают возникшие деформации трубы посредством калибровочных вальцов. К сведению, появление небольшого количества незначительных деформаций является нормальным при производстве труб из стали. Попутно производится удаление шлака сварочного шва.
Оцинкованные трубы должны пройти ещё один производственный этап. Это непосредственно нанесение цинкового покрытия. Существует два основных способа его нанесения:
1. Горячее цинкование.
2. Электрохимическое цинкование.
Горячий метод обработки заключается в погружении изделия в расплавленный металл. В дальнейшем, в процессе охлаждения трубы на ней остаётся достаточный слой цинка. При использовании электрохимического способа оцинковывания изделие опускают в концентрированный раствор соединения цинка. Через раствор проходит электрический ток. Процесс цинкования происходит благодаря возникающей разнице потенциалов между трубой и электродом. Стоит отметить, что при этом способе отходом производства является токсичный электролит. Его утилизация связана с определёнными затратами и требует соблюдения специальных условий. Часто цинкование труб производят на специальном предприятии.
На заключительном этапе производства обязательно проводят рентгенографический контроль сварного шва трубы. Это очень важно, так как многое может сказать о долговечности как самого шва, так и целого изделия. Максимальный срок службы труб зависит от следующего: факторов внешней среды, воздействующих извне на трубопровод; потенциальной активности и состава транспортируемых по трубам веществ (жидкостей, газов). Предельно допустимая гидравлическая нагрузка на конструкции из стальных труб составляет 25 - 32 кгс/сантиметр в квадрате.
Защищающее от коррозии покрытие, которым покрывается труба, защищает её от многих факторов среды, таких как влажность, перепады температур. Это значительно продлевает срок службы как отдельной трубы, так и всей конструкции в целом. Стоит отметить, что для трубных изделий с защищающим от коррозии покрытием и без него существует единый Государственный стандарт 3262-75.
Преимущества стальных труб широкого назначения
Стальные трубы не потеряли своей актуальности. Напротив, многие заказчики при обустройстве объектов высокой ответственности заказывают именно стальные трубы ВГП. Дело в том, что пластиковые или металлопластиковые трубные изделия не имеют отдельных особых свойств, которыми обладают стальные трубы.
В первую очередь, стальные трубы имеют чрезвычайную устойчивость к высоким температурам. Не секрет, что в некоторых трубопроводах температура перемещаемой среды достигает 140 градусов по Цельсию. Если жидкая среда, доведённая до такой температуры, поступит, например, в водопроводные сети жилых строений, то никакие пластиковые трубы не выдержат такого нагрева.
Особенности сборки конструкций из стальных труб
Монтирование трубопроводов из труб, рассмотренных нами выше, осуществляется путём сварки или посредством резьбовых соединений. При сваривании отдельных труб используются изделия без нанесённой резьбы (с полностью гладкими торцами). Очень важна высокая квалификация сварщика. Необходимо осуществить полноценное сварное герметизированное соединение отдельных изделий, чтобы обеспечить долговечность и безаварийность трубопровода.
Более доступным широкому кругу потребителей считается соединение отдельных изделий в трубопровод посредством резьбовых фитингов. Их накатка выполняется производителем. Монтаж готовых изделий в готовую конструкцию выглядит следующим образом. Контр-гайка размещается на сгоне с нанесённой резьбой. На сгон при этом наносится герметизирующая масса. Далее сгон вставляют в фитинг, контр-гайку завинчивают до упора с фитингом. Очень важно, чтобы соприкосновение вышеуказанных деталей было полным. Затем на место крепления вновь накладывается герметик или подобная субстанция.
И напоследок, добавим несколько проверенных временем советов профессионалов монтажа:
1. Оптимальным будет применение труб с резьбовым соединением в случае использования изделий мерной длины.
2. Места трубопровода, в которых применялись сварные соединения, рекомендуется оставлять открытыми.
3. Стальные трубы с дополнительным покрытием не требуют дополнительной покраски.
Тем не менее, швы после сварки стоит обработать грунтовочным материалом.
