Основные типы прочности профильных труб и их форма
Бесшовные трубы квадратного и прямоугольного сечения разделяют на термообработанные и изделия, не прошедшие термическую обработку.
Выделяют следующие классы прочности труб: КП 205, КП 215, КП 245, КП 275, КП 290, КП 320, КП 360, КП 390, КП 420 и КП 460. При предварительной договоренности производителя и покупателя допускается изготовление стальных труб квадратного и прямоугольного сечения, имеющих промежуточный класс прочности.
Форма стальных профильных труб бывает следующей: квадратной, округлой, овальной, плоскоовальной.
Производство профильных труб
Стальные трубы (без швов) принято разделять на несколько типов:
- Горяче- и холоднодеформированные,
- Электросварные (горяче- и холоднодеформированные),
- Трубы, произведенные путем печной сварки.
Профильные трубы производят:
- Горячедеформированными (без швов): внешние размеры от 6 до 18 см, с толщиной стен - 0.4-1.4 см,
- Холоднодеформированными (без швов): внешние размеры от 1 до 12 см, с толщиной стен - 0.1-0.8 см,
- Электросварными: внешние размеры 1-10 см, с толщиной стен - 0.08-0.5 см,
- Горячекалиброванными электросварочными: внешние размеры 10-18 см, с толщиной стен - 0.4-1.4 см,
- Сваркой в печи: внешние размеры 4-7 см, со стенками толщиной 0.3-0.5 см.
По длине трубы производят:
а) Немерной длины:
- горячедеформированные (без швов) – от 4.0 до 12.5 метров,
- холоднодеформированные (без швов) – от 1.5 до 11.0 метров,
- электросварные – от 1.5 до 11.0 метров,
- электросварные горячекалиброванные – от 1.5 до 14 метров,
- трубы, произведенные путем печной сварки – от 4.0 до 8.0 метров;
б) мерной длины:
- горячедеформированные (без швов) – от 4.0 до 12.5 метров,
- холоднодеформированные (без швов) - от 4.5 до 11 метров,
- электросварные - от 1.5 до 11.0 метров,
- электросварные горячекалиброванные – от 5.0 до 9.0 метров,
- трубы, произведенные путем печной сварки – от 4.0 до 8.0 метров.
При производстве труб допускается присутствие предельного отклонения на суммарную длину в 10 сантиметров.
Протяженность кратных труб не может превышать верхний предел мерных труб. Установка припуска для каждой из кратностей производится по 5.0 мм (по умолчанию).
Значения предельных отклонений по внешним габаритам, толщине стен, вогнутости профильного изделия не должны быть выше тех значений, которые указываются в ГОСТ 8639.
Трубы, которые производят согласно ГОСТ 13663, ГОСТ 8639, ГОСТ8644, ГОСТ 8645, эксплуатируют в одной отрасли, в качестве труб для различных металлоконструкций. Именно поэтому вышеупомянутый перечень стандартов принято объединять в один; перечень требований, предъявляемый к трубам, одинаков.
В ГОСТ 54157 в отличие от ГОСТ 8642, ГОСТ 8644, ГОСТ 13663:
- присутствует классификация стальных труб по нескольким классам прочности,
- Увеличено количество сортов: по габаритам профиля – до 50 см, по толщине стен – до 2.20 см, по профильной форме – с добавлением округлых труб.
- Включено 2 точности производства изделий,
- Существует возможность осуществления ряда внеочередных испытаний металлических изделий, например, проверка труб на изгиб,
- Установлена возможность производства изделий с последующим установлением углеродного эквивалента с различных участков трубы.
Сведения, которые указывают в заказе
Оформляя заказ, заказчику необходимо указать ряд сведений:
- Маркировка стандарта,
- Тип стальной трубы,
- Необходимый класс прочности,
- Профильная форма,
- Габариты стенки,
- Требующаяся точность изготовления,
- Протяженность труб.
Также заказчик вправе указывать в соответствующем заказе и ряд сведений:
- Относительное значение равномерного удлинения,
- Производство трубы без осуществления нормировки прямолинейности,
- Оформление документации о приемном контроле согласно ГОСТ53364.
Производитель вправе согласовывать с покупателем следующие требования:
- Изготовление профильных труб с промежуточным качеством прочности, которое не является предусмотренным действующими стандартами ГОСТ,
- Производство труб с непредусмотренными нормативной документации размерами,
- Максимальная доля кремния, входящего в составе исходного сырья,
- Нормирование химического состава сырья,
- Понижение относительного удлинения стальных труб, изготавливаемых без термообработки,
- Производство труб, имеющих толщину стен не менее 0.30 см с осуществлением последующих испытаний изделий на ударный изгиб,
- Производство профильных труб со смещенными предельными отклонениями внешних габаритов профиля, толщины стен,
- Производство изделий с диаметром скругления профильных углов,
- Допустимая величина скручивания,
- Допустимая величина овальности (используется только для труб с округлым профилем, для которых величина диаметра профиля более чем в 100 раз превышает толщину стен),
- Производство труб, обладающих предельным отклонением, которое не предусматривается нормативной документацией,
- Остаточное значение грата внутри труб или его полное удаление,
- Очищение поверхности изготовленных труб от следов окалины,
- Проведение специалистами гидростатических испытаний выпущенных изделий с целью вычисления испытательного давления,
- Мониторинг сплошности несколькими способами,
- Полная ликвидация заусенцев, а также выполнение фаски на округлых профильных трубах,
- Проведение дополнительной маркировки,
- Покрытие поверхности труб специальным консервационным составом либо упаковка изделия в специальный материал, обработанный летучими антикоррозийными веществами,
- Особая упаковка профильных изделий,
- Осуществление мониторинга сплошности с использованием неразрушающего способа согласно ГОСТ P ИСО10332. Следует отметить, что данный способ является полноценной заменой гидростатических испытаний для труб, обладающих округлым профилем ( при этом радиус не может быть меньше 8.4 см).
Главные способы производства профильного сечения
Профильные трубы без швов производят методом деформации, а сварные – путем формовки. Холоднодеформированный тип труб, как видно из названия, изготавливают методом холодной деформации.
По решению изготовителя профильные трубы без швов могут подвергать термообработке. В случае сварных труб прибегают либо к полноценной термообработке по всему объему, либо к локальной обработке в районе сварного шва. Некоторые производители обходятся и без этой процедуры.
Производитель имеет право устанавливать состав сырья для профильных труб самостоятельно, учитывая все требования, предъявляемые действующей нормативной документацией к механическим особенностям конечной продукции.
По предварительной договоренности между заказчиком и производителем количество (по массе) кремния в используемой на производстве стали может быть ограничено. Эта возможность особенно актуальна при изготовлении труб, применяемых для цинкования при высоких температурах.
Для труб, которые относят к промежуточным классам прочности, проведение стандартных испытаний на соответствие необходимым механическим характеристикам должно согласовываться между покупателем продукции и производителем заранее.
Заказчик вправе потребовать от производителя определить равномерное удлинение изделия.
Как сварной шов, так и сам металл профильных труб (толщина стен больше 0.30 см) должны успешно проходить стандартные испытания. В тексте заказа, который подается производителю, должны указываться требующиеся нормы вязкости, а также тип образца, значение температуры, необходимой для контрольных испытаний. Трубы производят со сдвинутыми в сторону предельными отклонениями внешних габаритов и толщины стен.
Отклонения при производстве
Весь грат, находящийся на внешней поверхности профильных труб, перед доставкой изделий на рынок должен быть полностью ликвидирован.
Остаточные количества грата, который выступает над стенкой изделия, не могут быть больше:
- 0.05 см, при том условии, что толщина стен менее 0.40 см,
- 0.10 см, если толщина стен более 0.40 см.
Согласно нормативной документации в районах удаления грата разрешается присутствие утонения стен труб на 0.01 см (по сравнению с отрицательным отклонением). Во внутреннем пространстве грат, наличие которого обусловлено методом производства, убирать не нужно. Допустимая остаточная величина как грата, находящегося внутри изделия, так и утонений регламентируется заказчиком.
Недопустимо превышение величины смещения кромок в шве изделий, изготовленных методом дуговой сварки, указанного в госстандарте ГОСТ 64157. Для труб, изготовленных путем электросварки, толщина стены в районе сварного шва выводится за регламентированный минимум.
Смещение в сторону валиков шва профильных изделий, произведенных путем дуговой сварки, не должна выходить за рамки 0.30 см. Это требование предъявляется для стальных труб, имеющих толщину стен менее 2.0 см. Для труб, обладающих стенами с толщиной более 2.0 см, смещение не может превышать 0.40 см.
Не разрешается присутствие на профильных трубах трещин (вне зависимости от их размера), шлаковых включений, различных разрывов и т.п. Наличие небольших отдельно стоящих вмятин, рисок, рябизны, следов от правки, небольшого слоя окалины, небольших следов удаления несовершенств изделия, которые не выводят толщину стен стальной трубы за регламентированную величину, допускается.
Не разрешается реализация профильных труб, у которых в зоне сварного шва присутствуют дефекты: непровары, трещины (не зависит от их размера). На трубе также не могут находиться стыковые швы.
Допуски
Допускается присутствие дефектов стали на поверхности сварных швов стальных изделий, таких как неглубокие поры, подрезы, которые не выводят значение толщины стен за регламентированный минимум.
Ликвидация несовершенств на поверхности профильных труб допускается путем полноценной абразивной зачистки, при том условии, что этот метод не будет выводить профильные габариты, толщину стен за регламентированный государственными стандартами минимум. Несовершенства изделия удаляют и способом локальной абразивной зачистки. Участки, прошедшие эту процедуру, должны без резких уклонов переходить к пологой части трубы.
Ремонт поверхности изделия путем сварки категорически запрещен. Разрешается проводить ремонт трубных швов методом сварки. Исключением являются сварные швы у холоднодеформированных стальных труб.
Протяженность отдельного участка шва, которого коснулся ремонт, должна превышать 5.0 см, при условии, что суммарная длина участков не превышает 1/10 длины всей стальной трубы. Ремонт производится с применением сварочных инструментов, а также спецоборудования и присадок. Место сварки перед проведением работ должно быть полностью зачищено.
После завершения ремонта сварного трубного шва стальные трубы должны подвергаться дополнительной термообработке. При этом не играет роли обрабатывались ли изделия раньше или нет.
Сплошность металла
Готовые трубы должны пройти испытание гидростатическим давлением Р (МПа), рассчитываемое по специальным формулам. При этом допустимое напряжение внутри стен трубы должно составлять 80% от предела текучести.
Контроль сплощности неразрушающими способами может проводиться при наличии согласования между производителем и заказчиком.
Процедура отделки концов
Концы изделия обрезают перпендикулярно, не прибегая к внеочередной отделке. Перпендикулярное расположение торцов труб никак не регламентируется.
Требования, предъявляемые к ликвидации заусенцев на профильных трубах, согласовываются предварительно между производителем и заказчиком.
Особенности упаковки стальных труб
Необходимые требования, относящиеся к маркировке и упаковке изделий, регламентируется стандартом ГОСТ 10692.
Допускается выполнение нанесения на профильные трубы нескольких маркировок, а также временного покрытия. Также разрешается упаковывать готовые изделия в материалы, обработанные летучими веществами, препятствующих процессу возникновения на поверхности коррозии на время их перевозки и хранения, но не более чем на полгода. По предварительному требованию со стороны заказчика выполняется и специальная упаковка изделий.
Все профильные трубы вне зависимости от их типа, габаритов, толщины стен, метода производства обладают следующими характеристиками:
- Пожаробезопасность,
- Взрывобезопасность,
- Отсутствие токсичности,
- Электробезопасность,
- Экологическая безопасность,
- Отсутствие радиации.
При перевозке и хранении профильных труб проведения особых мер безопасности не требуется.
