Потребительские свойства труб стальных водогазопроводных

КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ТРУБ СТАЛЬНЫХ

ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБ СТАЛЬНЫХ В СФЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ

Трубная промышленность выпускает продукцию широкого ассортимента с разнообразными техническими и эксплуатационными характеристиками, что позволяет применять их в различных отраслях народного хозяйства:

- в нефтяной и газовой промышленности для бурения, крепления и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, для транспортирования нефти и газа и других технологических нужд используют как бесшовные трубы, так и трубы со швом. Для их изготовления применяют углеродистые, низколегированные и легированные стали. В случае необходимости трубы подвергают термической обработке и специальным видам отделки;

- для энергетического машиностроения изготавливают бесшовные трубы из качественных и высококачественных сталей. Трубы, способные выдерживать высокие давления пара и жидкости, обладают заданными свойствами при рабочих температурах;

- в машиностроении применяют сварные и бесшовные трубы практически всех типоразмеров из стали всех марок, производимых трубной промышленностью;

- в сельском хозяйстве и промышленном строительстве используют бесшовные и сварные трубы для монтажа оросительных систем, различного рода коммуникаций, трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей;

- химическая промышленность применяет трубы со специальными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими работу в агрессивных средах в широком диапазоне давлений и температур. Материал труб обладает высоким сопротивлением воздействию коррозионных сред.

Основные виды потребляемых стальных труб можно разделить по способу их изготовления на две основные группы: бесшовные и сварные. Бесшовные трубы производят катанными в горячем и холодном состояниях, холоднодеформированные в холодном и теплом состояниях, прессованные и литые. Для изготовления сварных труб применяются агрегаты непрерывной печной сварки (для труб диаметром до 144 мм), сварки током высокой частоты (D_T 530 мм), дуговой сварки (трубы прямошовные D_T 1620 мм и спиральношовные D_T 2500 мм). Трубы из легированных и высоколегированных марок сталей изготавливают на станах электроннолучевой сварки. Ведутся работы по созданию агрегатов плазменной сварки, лазерным лучом и другими способами.

По профилю сечения трубы различают круглые и фасонные, овальные, прямоугольные, квадратные, трех-, шести- и восьмигранные, ребристые, сегментные, каплевидные и другие профили. Наружный диаметр труб составляет 0,3 … 2520 мм и толщина стенки 0,05 … 75 мм. По размеру наружного диаметра трубы разделяют на следующие группы, мм:

Малых размеров (капиллярные) 0,3 … 4,8

Малых размеров 5 … 102

Средних размеров 102 … 426

Больших размеров >426

В зависимости от отношения наружного диаметра к толщине стенки трубы подразделяют на следующие группы:

D/S S/D

Особо толстостенные 5,5 0,18

Толстостенные 5,5…9 0,18…0,12

Нормальные 9,1…20 0,12…0,05

Тонкостенные 20,1…50 0,05…0,02

Особо тонкостенные >50 <0,02

По продольному сечению различают трубы конические, ступенчатые с высаженными концами и др. В отдельной группе находятся трубы биметаллические и триметаллические, состоящие из двух и трех слоев металла, прочно связанных между собой посадкой, сваркой или сплавлением.

В зависимости от назначения различают следующие основные виды труб.

I. Трубы для нефтяной и газовой промышленности: бурильные, обсадные, насосно-компрессорные.

II. Трубы для трубопроводов: водогазопроводные, нефтепроводные изготавливаются бесшовными и сварными.

III. Трубы для строительства, применяемые в промышленности и гражданском строительстве, изготавливаются в основном сварными.

IV. Трубы для машиностроения применяются бесшовные, изготавливаются из углеродистой, легированной и высоколегированной (коррозионностойкой и жаростойкой) сталей.

V. Трубы для сосудов и баллонов, применяемые в судостроении, авиации, атомной, медицинской промышленности и других отраслях народного хозяйства, изготавливаются из углеродистой и легированной стали. Баллоны из коррозионностойкой стали поставляются по техническим условиям.

Стали, применяемые для изготовления труб, весьма разнообразны. Их делают более чем из 350 марок сталей: всех углеродистых марок, ряда легированных и высоколегированных сталей (хромомолибденовых, хромоникелевых, марганцовистых коррозионностойких, жаропрочных), из различных сплавов.

В связи с тем, что ассортимент труб стальных довольно обширный, я выбрала наиболее широкоисполмьзуемый вид труб согласно ГОСТ 3262-75 (01.01.1977г.) «Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия».

Настоящий стандарт распространяется на неоцинкованные и оцинкованные стальные сварные трубы с нарезанной или накатанной цилиндрической резьбой и без резьбы, применяемые для водопроводов и газопроводов, систем отопления, а также для деталей водопроводных и газопроводных конструкций. Трубы данного вида изготовляют по размерам и массе, приведенным в таблице 1.

Условный проход, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки труб, мм	Масса 1 м труб, кг
легких	обыкновенных	усиленных	легких	обыкновенных	усиленных
	10,2	1,8	2,0	2,5	0,37	0,40	0,47
	13,5	2,0	2,2	2,8	0,57	0,61	0,74
	17,0	2,0	2,2	2,8	0,74	0,80	0,98
	21,3	2,35	–	–	1,10	–	–
	21,3	2,5	2,8	3,2	1,16	1,28	1,43
	26,8	2,35	–	–	1,42	–	–
	26,8	2,5	2,8	3,2	1,50	1,66	1,86
	33,5	2,8	3,2	4,0	2,12	2,39	2,91
	42,3	2,8	3,2	4,0	2,73	3,09	3,78
	48,0	3,0	3,5	4,0	3,33	3,84	4,34
	60,0	3,0	3,5	4,5	4,22	4,88	6,16
	75,5	3,2	4,0	4,5	5,71	7,05	7,88
	88,5	3,5	4,0	4,5	7,34	8,34	9,32
	101,3	3,5	4,0	4,5	8,44	9,60	10,74
	114,0	4,0	4,5	5,0	10,85	12,15	13,44
	140,0	4,0	4,5	5,5	13,42	15,04	18,24
	165,0	4,0	4,5	5,5	15,88	17,81	21,63

Табл. 2.1.

По требованию потребителя трубы легкой серии, предназначенные под накатку резьбы, изготовляют по размерам и массе, приведенным в таблице 2.

Условный проход	Наружный диаметр	Толщина стенки	Масса 1 м труб, кг
		2,0	0,69
		2,5	1,08
		2,5	1,45
		2,8	2,02
		2,8	2,64
		3,0	3,26
		3,0	4,14
		3,2	5,59

Табл. 2.2.

Примечания:

1. Для резьбы, изготовленной методом накатки, на трубе допускается уменьшение ее внутреннего диаметра до 10 % по всей длине резьбы.

2. Масса 1м труб подсчитана при плотности стали, равной 7,85 г/см³. Оцинкованные трубы тяжелее неоцинкованных на 3 %.

По длине трубы стальные водогазопроводные изготовляют от 4 до 12 м:

а) мерной или кратной мерной длины с припуском на каждый рез по 5 мм и продольным отклонением на всю длину плюс 10 мм;

б) немерной длины.

По согласованию изготовителя с потребителем в партии немерных труб допускается до 5 % труб длиной от 1,5 до 4 м.

Предельные отклонения по размерам труб не должны превышать указанных в таблице 3.

Примечания к таблице 3:

1. Предельное отклонение в плюсовую сторону по толщине стенки ограничивается предельными отклонениями по массе труб

2. Трубы обычной точности изготовления применяют для водопроводов, газопроводов и систем отопления. Трубы повышенной точности изготовления применяют для деталей водопроводных и газопроводных конструкций.

Размер труб	Предельное отклонение для труб точности изготовления
обычной	повышенной
Наружный диаметр с условным проходом:   до 40 мм включительно   свыше 40 мм   Толщина стенки	+ 0,4 мм - 0,5 + 0,8 % - 1,0 - 15 %	± 0,4 мм   ± 0,8 %   - 10 %

Табл. 2.3.

Предельные отклонения по массе труб не должны превышать +8%.

По требованию потребителя предельные отклонения по массе не должны превышать:

+7,5 % – для партии;

+10 % – для отдельной трубы.

Кривизна труб на 1м длины не должна превышать:

2 мм – с условным проходом до 20 мм включительно;

1,5 мм – с условным проходом свыше 20 мм.

Резьба на трубах может быть длинной и короткой. Требования к резьбе должны соответствовать указанным в таблице 4.

Условный проход, мм	Число ниток при условном проходе	Длина резьбы до сбега, мм	Условный проход, мм	Число ниток при условном проходе	Длина резьбы до сбега, мм
длинной	короткой	длинной	короткой
	–	–	–				17,0
	–	–	–				19,5
	–	–	–				22,0
			9,0				26,0
			10,5				30,0
			11,0				33,0
			13,0				36,0
			15,0

Табл. 2.4.

В Республике Беларусь существуют два официальных классификатора: «Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности» (ТН ВЭД) и «Общегосударственный классификатор Республики Беларусь» (ОК ПРБ).

ТН ВЭД – это единый язык для всех государств в сфере торговли. Она построена на базе номенклатуры гармонизированной системы описания и кодирования товаров (НГС) и комбинированной номенклатуры европейского союза (КН ЕС) и введена в действие в 1993 году в РБ. Структура ТН ВЭД состоит из кодового обозначения товаров, а именно из девяти цифровых десятичных знаков, из которых символы с первого по шестой соответствуют кодовому обозначению по НГС, седьмой и восьмой соответствует обозначению по КН ЕС, девятый символ пока нулевой (он предназначен для выделения национальных товаров):

ОКП РБ предназначен для создания единого информационного языка, обеспечивающего сопоставимость данных о продукции РБ с учетом международных классификаций в системах автоматической обработки информации при кодировании промышленной и сельскохозяйственной продукции. В нем используется иерархичный метод с шестью ступенями классификации и одной промежуточной ступенью. В ОКП РБ использованы иерархический метод классификации и последовательный метод кодирования.

Используя ТН ВЭД и ОКП РБ, закодируем данный товар.

Кодировка по ТН ВЭД.

Раздел IV. Недрагоценные металлы и изделия из них.

Группа 73. Изделия из черных металлов.

Позиция 73.06. Трубы и трубки, профили пустотелые прочие (например, с открытым швом или сварные, клепанные или соединенные аналогичным способом) из черных металлов.

Субпозиция 73.06.10. Трубы для нефте- и газопроводов

Подсубпозиция 73.06.10.110. Трубы для нефте- и газопроводов сварные продольношовные наружным диаметром не более 168,3 мм.

Кодировка по ОКП РБ.

Секция D. Продукция перерабатывающей промышленности.

Подсекция DJ. Основные металлы и готовые металлические изделия.

Раздел 27. Основные металлы.

Группа 27.2. Трубы.

Класс 27.22. Трубы и фитинги для труб из черных металлов, кроме литейного чугуна.

Категория 27.22.1. Трубы, трубки и пустотелые профили из черных металлов, кроме литейного чугуна.

Подкатегория 27.22.10. Трубы, трубки и пустотелые профили из черных металлов, кроме литейного чугуна.

Подвид 27.22.10.550. Сварные, клепанные или соединенные аналогичным способом трубы, трубки и пустотелые профили из стали, круглого сечения наружным диаметром не более 406,4 мм или некруглого сечения.

Трубы поставляются только в соответствии с государственными стандартами и техническими условиями. Отраслевых, республиканских и других видов стандартов на трубы не применяется. При этом более 70 % труб производят по ГОСТам, которые в свою очередь и определяют потребительские свойства последних.

Трубы стальные водогазопроводные изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 3262-75 (01.01.1977г.) и по техническим регламентам, утвержденным в установленном порядке, без нормирования механических свойств и химического состава. Однако трубы должны обладать рядом характерных свойств, а именно прочностью, твердостью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и рядом других свойств, которые определяют эффективность их использования по назначению, социальную значимость, практическую полезность и безвредность.

ПРОЧНОСТЬ – это способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле – только сопротивление разрушению. Прочность твердых тел обусловлена в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочности материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов.

ИЗГИБ – вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением радиуса кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, плиты и т. п.) под действием внешней нагрузки или температуры. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный. Чистый изгиб возможен, если поперечные размеры тела малы по сравнению с продольными. При изгибе отсутствуют резкие изменения поперечных сечений.

РАСТЯЖЕНИЕ-СЖАТИЕ – деформация под действием сил, равнодействующая которых направлена по оси центров тяжести поперечных сечений. Силы могут быть приложены к концам или распределены по длине.

ТВЕРДОСТЬ – сопротивление твердого тела вдавливанию или царапанию. При вдавливании твердость равна нагрузке, отнесенной к поверхности отпечатка.

УПРУГОСТЬ – свойство тел восстанавливать свою форму и объем (твердые тела) или только объем (жидкости и газы) после прекращения действия внешних сил. Количественная характеристика упругих свойств материалов – модули упругости. Упругость обусловлена взаимодействием между атомами и молекулами и их тепловым движением.

УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ – способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

ТЕПЛОЕМКОСТЬ – количество теплоты, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1 К, точнее — отношение количества теплоты, полученного телом (веществом) при бесконечно малом изменении его состояний в каком-либо процессе, к вызванному им приращению температуры. Теплоемкость единицы массы называют удельной теплоемкостью.

ЖАРОПРОЧНОСТЬ – способность конструкционных материалов (главным образом, металлических) выдерживать без существенных деформаций механические нагрузки при высоких температурах. Определяется комплексом свойств: сопротивлением ползучести, длительной прочностью и жаростойкостью.

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ – способность материалов сопротивляться коррозии. У металлов определяется скоростью коррозии, т. е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени, либо толщиной разрушенного слоя в мм в год. Повышение коррозионной стойкости достигается легированием, нанесением защитных покрытий и т. д.

ЭРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ – разрушение поверхностных слоев металлических изделий в результате механического воздействия потока газа, жидкости, твердых частиц, а также при кавитационных явлениях или под влиянием электрических разрядов (электроэрозия). Некоторые виды эрозии металлов используются для их электроэрозионной обработки.

Повышению надежности трубопроводов способствует 100%-ный контроль качества сварного шва и металла стенки трубы методами неразрушающего контроля.

Широкому применению сварных труб для строительства водо- и газопроводов способствует их более низкая стоимость (на 15 … 29% в сравнении с бесшовными), возможность в более короткие сроки организации их производства при меньших капитальных затратах, возможность получения экономии металла за счет применения более тонкостенных и точных сварных труб. Все это обеспечило их большой удельный вес, который составляет 60 % в мировом производстве труб.

Дата добавления: 2015-06-27