Трубы производство применение материалы

Обновлено: 06.05.2024

Труба это промышленное изделие из полого профиля, который представляет собой длинный предмет округлой формы и применяется для транспортировки веществ различной консистенции.

Материалы для изготовления труб

Востребованность трубных изделий в разных сферах промышленности позволяет производить их из разнообразного материала. В качестве сырья для их производства выступают:

1. Металлы и их сплавы:

сталь;
чугун;
медь и ее производные, такие как бронза и латунь.

2. Полимерные соединения:

ПВХ соединения с хлором;
ПВДФ фтористые соединения;
полиэтилен;
сшитый полиэтилен нескольких видов, отличающийся способом сшивания;
стеклопластик;
полипропилен;
полибутеновые соединения.

3. Комбинированные материалы:

металлополимерные изделия с содержанием алюминия: использование алюминиевого промежуточного несущего слоя между двумя слоями термостойкого полиэтилена, соединенные специальным клеящим составом;
медные металлополимерные трубы: в качестве рабочего слоя применяют медь, защитный слой изготовлен из полимерного материала. Клеящий состав не используют;
стальные с внутренним слоем из цемента. Для усиления защитных свойств проводят их гидроизоляцию. Для этих целей можно использовать эмаль;
металлополимерные имеют металлический каркас и полимерное тело.

4. На основе бетона:

асбестоцементные применяют в качестве футляра для телефонных линий, расположенных под землей;
бетонные;
железобетонные используют для дренажа сточных и ливневых вод.

Стальные трубы

Металлические трубы пользуются спросом в разных областях промышленности, даже с появлением аналогов из полимера. Есть сферы производств, где этот вид — единственно приемлемый вариант.

По способу изготовления они бывают сварные и бесшовные.

Сварные трубы можно изготовить несколькими способами:

Лист металла сворачивают в трубу и сваривают вдоль всей длины. Это прямошовные трубные изделия.
Металлическую ленту навивают по спирали и сваривают, получая, таким образом, спиралешовные трубы.

Для длины электросварных труб установлены минимальные значения, зависящие от диаметра изделия. Эти показатели соответствуют государственным стандартам.

Для повышения стойкости к коррозии внутреннюю и наружную поверхности обрабатывают цинком. Правда, это лишь притормаживает сам процесс, а не предохраняет от него полностью. Оцинкованные стальные трубы применяют для строительства водопроводов. При необходимости толщину стенок усиливают за счет уменьшения внутреннего диаметра. Показатели наружного диаметра остаются неизменными.

Бесшовные трубы производят следующим образом:

прокатка слитка из металла на специальном оборудовании;
высверливание полости в цилиндрической заготовке. Этот способ приемлем для производства деталей для станков и машинного оборудования;
фальцовка формирование трубчатого сечения с фальцевым швом;
литье материал заливают в готовую форму со стержнем по центру. Еще один способ заливки это применение вращающейся пустотелой формы;

экструзия (выдавливание) — этот метод популярен в производстве пластмассовых труб.

Различают трубы бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные. Их изготавливают в соответствии со специальными условиями. Это зависит от температурной обработки стали, а также от области применения.

Бесшовные материалы наиболее востребованы в тех сферах экономики, где предъявляются высокие требования к прочности готового изделия.

Размерные значения

В выборе труб основное значение уделяют параметрам:

наружный диаметр Дн мм регламентирован показателями ГОСТ;
внутренний диаметр вычисляют по формуле Дн 2S мм;
толщина стенки = S мм;
условная величина внутреннего прохода это основная характеристика, которую необходимо учитывать в выборе трубных изделий, фитингов и арматуры;
длина, зависит от диаметра трубы. Может быть мерной или немерной, минимальный размер ее установлен от 2 метров.

В выборе материала необходимо учитывать и показатели плотности.

Область применения

По условиям применения профильные изделия разделяют на трубы общего назначения и целевого использования. Последние применяют:

в транспортировке жидкостей, газов, сыпучих веществ различного химического состава;
в строительстве зданий и других сооружений;
в производстве металлических изделий;
в передаче давления и импульса;
в защите коммуникаций и инженерных сетей;
в добыче природных ресурсов;
в изготовлении сооружений для колодцев, родников, галерей.

При проведении монтажных работ необходимо использовать фитинги и соединительную арматуру из того же материала, из которого изготовлены трубные изделия.

Также трубы изготавливают из нержавеющей стали. Они обладают определенными преимуществами:

долговечность эксплуатации;
устойчивость к коррозии;
устойчивость к щелочным и кислотным веществам;
внешний вид без изъянов.

Но при всех своих плюсах они имеют один недостаток. Дороговизна самих изделий и монтажных работ. Поэтому применяются они только в исключительных случаях, когда стоимость работ оправдана.

Трубы из цветных металлов и их соединений

Наряду со сталью в производстве трубных изделий используют и цветные металлы.

Трубы из меди обладают рядом преимуществ:

бактерицидные свойства;
высокая пластичность;
не подвержены коррозии;
стойкость к температурным перепадам;
при заморозке и разморозке не трескаются.

Но они подвержены воздействию кислот и механическим повреждениям, что существенно снижает качество изделия и сокращает срок эксплуатации. Невозможно соединение их с оцинкованными и стальными поверхностями.

Чугунные трубные изделия отличаются большим весом, что сужает области применения. Они незаменимы в коммуникационной системе. Отличный вариант при установке канализации.

Металлополимерные изделия

Одним из популярных видов труб являются металлополимерные. Это комбинированные изделия, основное полимерное тело которых армировано металлическим каркасом или алюминиевой фольгой. Внутренняя труба изготовлена методом экструзии. Это термостойкий полиэтилен, который устойчив к воздействию щелочей и кислот, и может применяться для транспортировки химических веществ.

Плюсы и минусы

Комбинированные трубы имеют свои преимущества и недостатки. Это зависит от области применения и условий обслуживания.
Из плюсов нужно отметить, что:

наличие металлического каркаса значительно повышает устойчивость к нагрузкам извне. Это позволяет сохранить форму полимерного основания и использовать трубы глубоко под землей. Они выдерживают давление земной коры на глубине более 500 м.;
гладкая поверхность полимерного тела;
новые технологии в разработке полимеров позволили увеличить устойчивость к механическим повреждениям;
термостойкие полимеры устойчивы к воздействию кислоты и щелочных веществ;
устойчивость к зарастанию;
отсутствие электрической проводимости;
полимерное волокно не поддается воздействию влаги и жидкости;
алюминиевый каркас является барьером, который не позволяет кислороду перемещаться между слоями полимерных труб;
снижено количество металла в производстве, что облегчает вес труб;
увеличен срок эксплуатации без ремонта. Полимерное тело не требует дополнительных антикоррозийных обработок;
удобство транспортировки;
невысокая стоимость монтажа.

Из минусов нужно отметить, что полимеры, покрытые алюминиевой фольгой, подвержены механическому воздействию, что нарушает целостность поверхности. Также они восприимчивы к температурным изменениям. Каждый слой трубы имеет свой температурный режим. При постоянном воздействии высоких температур протекающего теплоносителя труба подвергается температурной деформации. В результате страдает самая слабая ее часть, а именно в местах крепления фитингов. Со временем это может привести к протечкам.

Применение

Широкое применение металлополимеры получили в жилищном хозяйстве. Используются они для систем водоснабжения, отопительной системы и инженерных коммуникаций. Диапазон рабочей температуры позволяет использовать металлопропиленовые трубы, как для холодного водоснабжения, так и для горячего.

Трубы большего диаметра применяют в прокладке трубопроводов технического назначения. Могут успешно использоваться в качестве гидротранспорта и пневмотранспорта.

Используются как опорные системы в морской промышленности.

Монтаж производится ультразвуковой сваркой, что обеспечивает качество швов.

Выдерживает большой диапазон температурных скачков.

Без особых усилий можно изменить форму трубы.

Металлополимерные изделия объединяют в себе прочность металлических и устойчивость к воздействию химических веществ полимерных труб. Это повышает их срок эксплуатации. Нет необходимости в дополнительной обработке металлополимеров.

Полипропиленовые изделия

Полипропилен это экологически чистый материал. Не вступает в реакцию с химическими элементами, поэтому может применяться в системах холодного и горячего водоснабжения. При замерзании сохраняет структуру и не подвергается разрыву.

Трубы из полипропилена составили сильную конкуренцию стальным изделиям. Область применения пропиленовых труб от промышленного производства до бытовых нужд.

Нашли широкое применение в водоснабжении и установке системы отопления.

Преимущества полипропиленовых труб в том, что:

они не накапливают конденсат на трубах;
не требуют дополнительной изоляции;
обладают звукоизоляционными свойствами;
сохраняют тепло;
не проводят электричество;
на внутренних стенках не скапливает налет и известковые отложения;
возможно использование при высоких температурах;
удобство транспортировки;
легкость монтажа с использованием фитингов;
ценовая доступность;
возможность приобретения в строительных магазинах.

Фитинги бывают пропиленовые и комбинированные. Последние имеют металлическую резьбу, их использование позволяет сделать конструкцию сборно-разборной.

Полипропиленовые трубы достаточно прочные. Толщина стенок больше по сравнению с металлопластиковыми. Максимально допустимая промышленная длина 4 метра.

При монтаже труб необходимо избегать перекосов и изгибов. Для обеспечения закруглений нужно применять пропиленовые фитинги, которые дают возможность получения необходимой формы.

Характеристики

На сегодняшний день существуют три типа полипропиленовых труб, которые могут применяться во всех областях промышленности.

1. Трубы PN 10 и PN 16 предназначены для монтажа и обслуживания системы холодного водоснабжения и монтажа газопровода. При правильной эксплуатации срок службы достигает 50 лет. Температура воды не должна превышать 20 C. Трубы маркируют синей полосой или полностью окрашивают в синий цвет. Желтый цвет показывает о назначении трубы для работы с газом.

2. Полипропиленовые трубы PN 20 могут применяться в системах холодного и горячего водоснабжения при температуре не более 75 C. Для горячей воды используют трубы белого цвета. Маркировка красной полосой сигнализирует о возможности применения в напольном отоплении.

3. Трубы PN 25 имеют внутреннее армирование алюминиевой фольгой (см. . Они менее пластичны. Рабочая температура до 70 C. Предназначены для использования в отопительных системах. Срок эксплуатации до 50 лет. При повышении температуры и внутреннего давления срок службы снижается.

Трубы, армированные стекловолокном, применяют при устройстве стояков.

В выборе труб необходимо учитывать назначение трубопровода, его физические характеристики, а также правильно подбирать соединительные фитинги. Можно соединять полипропиленовые изделия с другими видами труб, используя для этого комбинированные фитинги, имеющие на одном конце металлические втулки.

При всем многообразии современных материалов, применяемых для производства труб, условно их можно разделить на три категории:
• металлические,
• неметаллические;
• многослойные металлопластиковые.

Металлические трубы

Самые распространенные металлы для производства труб – это:
• Сталь;
• Чугун.

Более дорогие алюминиевые и из алюминиевых сплавов трубы также весьма популярны. Изделия из других металлов, например, из меди отличаются самой высокой ценой и применяются, как правило, только для нужд специализированных производств и в приборо- и станкостроении.

Самая популярная категория труб из стали выпускается двумя способами:
• Сварные;
• Бесшовные.

Сварные изготавливаются методом электросварки в промышленных масштабах. Сегодня выпускаются не только прямошовные стальные трубы, но и сприралешовные, более современные.

Бесшовные трубы формуются на прокатных станках методами холодного деформирования или горячего волочением, прокаткой, прессованием (см. Пресс инструмент для труб). В результате получается готовое изделие заданных параметров, не имеющее шва.

Полимерные трубы

Перечень современных разновидностей полимерных труб очень широк и непрерывно увеличивается, так как появляются все более новые и современные материалы, находящие свое применение в производстве.

ПВХ: трубы из поливинилхлорида считаются одним из самых доступных по цене и при этом обладающим высокими эксплуатационными характеристиками строительным материалом. Материал обладает чрезвычайно высокой стойкостью к большому числу органических соединений, кислот и щелочей. Инертен к большинству растворителей. При нагревании ПВХ приобретает пластичность. Удельный вес ПВХ-труб один из самых низких. При этом диапазон рабочих температур от 15 градусов мороза, до 65 градусов жары.
ПВДФ: трубы из полифинилдифторида отличаются от обычных ПВХ-труб большей термопалстичностью, а также способностью выдерживать нагрев без утраты своих физических свойств до 150 градусов.
ПНД: трубы из полиэтилена низкого давления, отличаются от обычных ПЭ-труб более высоким уровнем экологической безопасности, повышенной химической нейтральностью, а также более высокой устойчивостью к отрицательным зимним температурам, при этом трубы могут выдерживать нагревание до 65 градусов без потери своих механических свойств.
РЕХ: трубы из сшитого полиэтилена. Специально разработаны под повышенные механические нагрузки, отличаются износостойкостью и инертностью к агрессивным химическим средам. При низких температурах не теряют своих свойств. При нагревании материал приобретает пластичность, что позволяет формовать изделия с любыми заданными параметрами.
НПВХ: трубы из непластифицированного поливинилхлорида, отличающиеся исключительно высокой прочностью и предназначенные для перекачки сред под высоким давлением.
ПП: полипропиленовые трубы, отличаются особой твердостью и устойчивостью к износу и истиранию. Изделие из полипропилена можно нагревать вплоть до 140 градусов, а пластическая деформация начинается при нагреве до 175 градусов.
ПБ: полибутеновые трубы сравнительно новый продукт на рынке, отличающийся в сравнении с аналогами еще более высокой стойкостью к износу, механической прочностью, устойчивостью к химически агрессивным средам, а также их можно эксплуатировать в широком температурном диапазоне.
Фаолит: пластичный материал, устойчивый к вибрации и к воздействию кислотных сред, даже концентрированных. Трубы из фаолита уже весьма востребованы в химической промышленности.
Стеклопластик: весьма популярный полимерный материал, поскольку отличается нейтральностью к большинству химических соединений, стойкостью к износу и к коррозии.
К неметаллическим трубам относятся также изделия из асбоцемента, керамики, композитных материалов. Эта продукция имеет свою сферу применения, чем и объясняется выбор в каждом конкретном случае выбор в пользу определенного материала.

На этом перечень полимерных и иных материалов для производства труб не заканчивается, и в серии статей в нашей энциклопедии Вы сможете узнать обо всех новинках производства, лучших марках и производителях полимерных и других труб, а также обо всех достоинствах и недостатках каждого материала по сравнению с аналогами.

Металлопластиковые трубы

В ряде случае обладающие самыми высокими качествами полимерные трубы не дают всех тех характеристик, которые нужны в конкретной ситуации, а металлические не пригодны в силу своих главных недостатков. Тогда и выбирают средний вариант – металлопластик . Трубы из металлопластика по сути многослойны. Слоев может быть всего 2 или больше, при этом слои полимеров чередуются тонкими слоями металла. В результате материал приобретает уникальные свойства. Такая труба имеет не только самую широкую сферу применения, но и более продолжительный срок эксплуатации.

Выбор материала для труб в каждом конкретном случае – ответственная задача. От выбора материала зависит не только цена изделия, но и его срок службы, а также соответствие его физико-механических свойств условиям эксплуатации.

Разобраться в колоссальном многообразии современных труб непросто. Но мы постараемся облегчить Вам эту задачу, рассказав подробно о каждом материале, чтобы Вы смогли принять взвешенное и оправданное решение.

Колоссальный ассортимент современных труб предусматривает сразу несколько различных типов классификаций этих изделий, в зависимости от материала, из которого они изготовлены, метода изготовления, метода защиты от коррозии, а также от назначения труб.

Классификация по материалу изготовления

Классификация по материалам изготовления включает трубы из:

• Металла: сталь, медь, чугун, различные сплавы, алюминий и т.д.( см. труба из алюминиевого сплава) ;
• Полимеров: ПВХ, ПЭ, ПП, ПБ и т.д.;
• Металл-полимерные;
• Асбестоцементные;
• Керамические.

Выбор трубы из определенного материала определяется ее техническими характеристиками:

прочностью,
способностью выдерживать определенный диапазон рабочих температур без изменения своих механических свойств,
долговечностью,
устойчивостью к коррозии и другими.

Предлагая потребителям широкий сортамент собственной продукции, производители труб руководствуются отраслевыми нормами, а также предлагают собственные рекомендации относительно предпочтительной сферы применения каждого вида труб и рекомендуют соблюдать определенные условия эксплуатации.

Классификация по назначению

Выбор конкретного материала для изготовления труб налагает определенные требования к производственному процессу их изготовления, хранения, монтажа и эксплуатации. Для различных сфер применения типично применение труб из определенных материалов, что закреплено в СНиПах, поэтому существует отдельная классификация по назначению:

• Вентиляционные;
• Водопроводные;
• Водосточные;
• Газовые;
• Отопительные;
• Дымовые;
• Канализационные;
• Обсадные;
• Фановые.

Эти категории охватывают сортамент труб, применяемых в самых различных отраслях народного хозяйства и в быту.

Производство, хранение и монтаж этих труб подчиняются соответствующим нормативным документам, ТУ, а также СНиПам.

Для промышленных целей, в приборостроении, специальных отраслях производства применяются трубы специального назначения, изготавливаемые по особым технологиям и в соответствии с определенными отраслевыми нормами.

Особенность

Важной особенностью трубы является наличие шва .
Всего выделяют две категории труб:
• Сварные;
• Бесшовные.

Поскольку шов – это критичное место, где стенка трубы работает не только на растяжение или изгиб, но и на разрыв, к сварным трубам применяются более жесткие стандарты при изготовлении, монтаже и последующей эксплуатации, нежели к бесшовным, так как прочность стенок бесшовных труб равномерна и не меняется вдоль всей плоскости поверхности трубы, как внутри, так и снаружи.

Форма труб

Различают также трубы в зависимости от формы поперечного среза (профиля).
Бывают:

• Круглые;
• Квадратные;
• Профильные.

К круглым относят трубы, имеющие на срез в виде правильной окружности без отклонений. Квадратными считают трубы, имеющие в срезе профиль в виде квадрата. Все остальные трубы относят к профильным. Выбор определенного профиля прямо зависит от назначения трубы.

Методы защиты труб

В процессе эксплуатации труба подвергается различным нагрузкам, в том числе химической нагрузке из-за контакта с транспортируемой по ней средой, а также окружающим пространством. Агрессивная с химической точки зрения среда вызывает усиленную коррозию труб, снижая их прочность, долговечность.

Защитить трубу от химического воздействия призваны самые различные коррозионно-стойкие покрытия и другие методы защиты:
• Полимерные покрытия;
• Лакокрасочные покрытия;
• Оцинкование;
• Электрохимическая защита.

По всем перечисленным категориям каждая труба классифицируется еще на стадии своего проектирования. Точно также и конечный потребитель, желая приобрести нужную ему для определенных целей трубу, должен будет определить не только ее геометрические размеры, но и ответ на каждый из этих вопросов:

• из какого материала сделана труба,
• каково ее назначение,
• сварная или бесшовная,
• каково ее сечение,
• какой способ защиты от коррозии должен применяться.

Ошибки

Ошибки при выборе труб очень дорого обходятся при попытке последующей их эксплуатации. Если труба неверно подобрана по диаметру, прочности, способности выдерживать определенные температуры, ее порыв в процессе эксплуатации неизбежен.

Порыв труб – это не только экономические убытки, связанные с разливом транспортируемого сырья или порчей производственного оборудования, но и создание аварийной обстановки на производстве или в обычных городских условиях, когда жертвами такой ошибки могут стать люди.

С одной стороны, проектированием трубопроводных систем, конечно, должны заниматься профессионалы. А с другой стороны, определить, какая в данном случае нужна труба, например, при строительстве собственной дачи, можно по соответствующим СНиПам. В серии статей на нашем сайте Вы сможете найти ответы на самые сложные вопросы и самостоятельно выбрать трубу с оптимальными заводскими характеристиками.

Бесшовные трубы — это разновидность металлопроката, технология производства которого предусматривает отсутствие каких-либо швов по всей длине изделий. Такие детали не содержат и других соединений. Такие сплошные заготовки изготавливаются на специальных прокатных станках. Поэтому производственный процесс получил название «прокатка».

Бесшовные трубы производят методами холодной и горячей прокатки на специальных станках

Особенности бесшовных изделий

Бесшовные трубы являются цельными изделиями и не содержат швов, а также других соединений. В первую очередь в зависимости от технологии производства бесшовные трубы подразделяются на два вида:

Также существуют цельнотянутые детали, которые относятся к особой группе бесшовного металлопроката. Такие изделия отличаются тем, что имеют толстые стенки.

Изделия, которые имеют шов, в свою очередь, выполняются с помощью двух основных методов:

сварка (заготовка сваривается по спирали);
фальцовка (согнутый лист закрепляется продольно специальным фальцем).

Полезная информация! Бесшовные трубы отличаются высокими прочностными характеристиками, поэтому их, как правило, используют в коммуникациях с высокими показателями давления.

Материалом для таких деталей в большинстве случаев выступает сталь. Это связано с тем, что этот материал обладает высокой прочностью. Рассмотрим и другие достоинства этих изделий:

высокий коэффициент теплопроводности;
низкий показатель линейного расширения;
антикоррозийная стойкость толстостенной продукции.

Бесшовные трубы отличаются более высокой стоимостью по сравнению со сварными

К основным недостаткам таких изделий можно отнести:

Для того, чтобы проложить коммуникацию из таких труб, важен правильный расчёт основных параметров. К ним можно отнести показатели сечения труб и толщину их стенок.

Эксплуатационная сфера

Бесшовные трубы используются в ответственных конструкциях, которые работают под высоким давлением. Для транспортировки токсичных веществ применяются преимущественно горячекатаные бесшовные изделия.

Кроме этого, изделия, выполненные методом горячей прокатки, широко эксплуатируются в автомобилестроении, авиации и т. д. А также используются для транспортировки агрессивных химических веществ и нефти (химическая и нефтяная отрасли).

Использование таких деталей также востребовано в коммунальной сфере. Из них монтируются различные хозяйственные коммуникации, которые осуществляют транспортировку горячей воды, холодной воды, газа, а также отвод стоков (канализационная система).

В угледобывающей сфере такие изделия используются для отвода пара и других продуктов от оборудования. Кроме этого, сплошные трубы используются в оборонной промышленности, кораблестроении, металлургии. Обширность эксплуатации бесшовных изделий объясняется их высокой надёжностью. Из них выполняются довольно сложные, с конструктивной точки зрения, коммуникации, которые используются в тяжелых областях производства.

Из бесшовных труб монтируют магистрали, работающие в особых условиях

Технология изготовления бесшовных труб с помощью горячей прокатки

Как делают бесшовную трубу с помощью метода горячей прокатки? Этот процесс сопровождается большими финансовыми расходами, поэтому стоимость таких изделий также является довольно большой. Рассмотрим поэтапно производство бесшовных труб, посредством наиболее популярного метода — горячей прокатки:

На первом этапе происходит подготовительная работа. Заготовка подготавливается к последующей обработке. Заготовка является полым элементом, который имеет определённые показатели сечения и длины. Изготовление такой заготовки происходит из особого вида стали. Перед прокаткой этого первичного элемента, его нагревают до высоких температур (1180–1200 °C).
На втором этапе выполняется формирование гильзы. Гильзу получают с помощью специального высокомощного сверла, которое пробуривает в заготовке отверстие определённых размеров. После завершения процесса деталь уже напоминает трубу, однако, не является окончательным продуктом.
И, наконец, на третьем этапе происходит основной процесс — прокатка. Прокатка включает в себя ряд процессов: гильзу помещают на специальные прокатные станки, в состав которых входит несколько валиков, далее расположенная между двумя валиками гильза постепенно вытягивается в одном из направлений. Элементом контроля диаметра будущей трубы выступает специальный ограничительный элемент.

Обратите внимание! Для того, чтобы готовая труба соответствовала необходимым параметрам, вышеперечисленные манипуляции проводятся несколько раз, до получения нужного изделия.

А также стоит отметить, что производство бесшовных труб — сложный процесс, который требует соблюдения всех технических норм и правил безопасности. Производство бесшовного металлопроката выполняется только на специальных предприятиях, оснащённых всем необходимым для этого оборудованием.

Горячекатаные трубы производятся по достаточно сложной технологии, требующей особого контроля

Технология производства бесшовных труб с помощью метода холодной прокатки

Холоднокатаные изделия отличаются высокими прочностными характеристиками, а также имеют идеально гладкую поверхность, что является очень важным фактором для различных коммуникаций.

Как делают трубы с помощью холодной прокатки? Рассмотрим поэтапно этот процесс:

В первую очередь заготовка проходит комплекс мер по очистке. К таким мерам можно отнести:

очистка с помощью химических веществ;
протравливание.

Помимо этого, стоит отметить, что нередко заготовка обрабатывается фосфатами или медью, что повышает её прочностные характеристики. Впоследствии такие изделия имеют хорошую резистентность к деформации.

Затем с помощью валиков происходит формирование круглого сечения. Стоит отметить, что угол поворота валиков может меняться, что, в свою очередь, влечёт смену калибра трубы.
При выполнении круглого калибра трубы, обладающей большим диаметром, проводится дополнительная процедура — сжатие.

Холодная прокатка осуществляется при помощи вальцовочного станка

В случае необходимости уменьшения показателя сечения изделия, процесс повторяется, после чего необходимым условием является проведение дополнительных процедур — протравки и промывки.

Разновидности трубных изделий без швов

Бесшовные или литые изделия в первую очередь классифицируются по длине и бывают:

мерные;
кратные мерной длине;
немерные.

По ГОСТу существует чёткое подразделение бесшовных труб по размерам. Например, показатели сечения горячекатаных бесшовных изделий варьируются от 25 до 700 мм, а толщина их стенок может быть от 2,5 до 75 мм. Длина немерных деталей колеблется от 4 до 12 м. Холоднотянутые изделия имеют показатели сечения от 8 до 450 мм и толщину стенки — 20 мм. Длина холоднотянутых бесшовных деталей колеблется в пределах от 4,5 до 9 м.

Обратите внимание! Цельнотянутые трубы подразделяются на 4 основные категории, каждая из которых, в свою очередь, имеет по 4 подгруппы.

Цельнотянутые детали считаются наиболее надёжными, так как обладают самыми высокими прочностными характеристиками и выпускаются из литых заготовок. В процессе изготовления цельнотянутой трубы в монолитной заготовке выполняется отверстие, имеющее необходимые показатели сечения. Стоит также отметить, что в случае с цельнотянутыми стальными изделиями толщина их стенок составляет — 6–13 мм.

Кроме этого, все бесшовные изделия классифицируются в зависимости от марки стали. На сегодняшний день существует около 10 марок стали, из которых разрешено производить бесшовный металлопрокат.

Трубы — это изделия, которые представляют собой вид замкнутого сварного профиля с постоянным сечением. Из них формируют различные коммуникационные системы. Кроме этого, их используют и в других всевозможных целях в строительстве (например, трубный фундамент). На сегодняшний день существует множество разновидностей труб по материалу изготовления. Все они отличаются по способу производства и назначению.

Производство каждого типа труб имеет свою технологию и особенности

Сферы использования разных типов труб

До недавних пор материалом для труб служили различные металлы. Стальные, чугунные, медные и прочие изделия широко использовались в коммуникациях и других областях. Однако с развитием промышленных технологий стали появляться изделия, выполненные из различных полимерных соединений, что привело к большим изменениям в этом сегменте рынка.

Пластиковые трубы имеют ряд неоспоримых преимуществ перед металлическими аналогами: производство и стоимость таких изделий дешевле, отличаются высокими антикоррозийными показателями и имеют долгий срок службы. Они просты в транспортировке и монтаже и имеют эстетичный внешний вид.

Однако использование пластмассовых труб не всегда возможно из-за тех или иных обстоятельств. Как пример, применение изделий из полимерных материалов для хозяйственных газопроводов категорически запрещено. Это связано с тем, что конструкция, транспортирующая газ, должна отличаться высокими прочностными характеристиками. Поэтому газопроводы внутри помещений монтируются только из металлических труб.

Для устройства магистралей, работающих в экстремальных условиях, можно применять только трубы, изготовленные из стали

Обратите внимание! Во всех случаях, когда необходима высокая прочность коммуникации, используют металлические детали. Это связано с тем, что, несмотря на все свои плюсы, пластиковые изделия не могут похвастаться очень высокой прочностью. Изготовление трубопроводов, которые требуют определённых технических характеристик по ГОСТу, из таких изделий запрещено.

В зависимости от назначения можно выделить основные эксплуатационные области этих изделий:

по трубам осуществляется транспортировка различных сред. Агрегатное состояние среды может быть жидким или же газообразным;
использование в качестве защитного кожуха для различных коммуникаций. Наиболее часто их используют для защиты кабелей и различной проводки;
использование в качестве опор магистральных трубопроводов;
для бурения и укрепления скважин;
для водопроводов (хозяйственных и технических);
для газопроводов;
для канализационных коммуникаций;
для дымоходных конструкций;
для вентиляционных систем.

Можно перечислить лишь наиболее распространённые способы использования различных труб. Однако это далеко не все области, в которых применяются коммуникации из этих изделий.

Виды труб

Разновидностей труб для трубопроводов огромное множество. Они могут отличаться по способу производства, материалу, форме сечения и т. д. Производство труб осуществляется только на промышленном оборудовании, которое позволяет достичь высоких показателей качества продукции.

Производство трубных изделий — сложный процесс, который может проходить только в промышленных условиях

В зависимости от материала, использованного для производства трубы, выделяют несколько основных видов этих изделий:

металлические;
пластмассовые;
керамические;
стеклянные;
бетонные.

Несмотря на тот факт, что трубопроводы могут производиться из различных материалов, наиболее популярными являются изделия из металла и пластика, а также их комбинированные аналоги (металлопластиковые).

По форме сечения выделяют 4 основных вида труб:

с круглым сечением;
с прямоугольным сечением;
с квадратным сечением;
с овальным (овоидным) сечением.

Наиболее популярными являются изделия, которые имеют круглое сечение. Востребованность таких изделий обусловлена тем, что круглая форма не влияет отрицательно на пропускные показатели. Технологии производства разных видов труб отличаются. Это связано с тем, что каждый материал требует индивидуального подхода.

На сегодняшний день значительную часть рынка занимают трубы, производимые из различных полимеров

Технологии производства металлических труб

Изготовление металлических труб, несмотря на растущую популярность полимерных изделий, является очень востребованным на сегодняшний день. Без металлических труб сложно представить многие сферы человеческой жизни. Такие изделия различают по двум основным факторам: показателю сечения и предназначению.

Диаметр металлопрокатных труб колеблется от 30 до 530 мм, а их длина может составлять от 4 до 12 м. Сечение может иметь разную форму. Наиболее популярными материалами, из которых изготавливают металлические трубопроводы, являются: сталь, чугун, медь. Однако самыми востребованными считаются стальные изделия. Крупные металлургические комбинаты занимаются производством металлических изделий, имеющих разные технические характеристики. Для того чтобы изготовить металлическую трубу используют специально оборудование — трубопрокатные станки.

Рассмотрим три основных метода, с помощью которых производят металлические трубы:

электросварной.
горячекатаный;
холодный деформационный.

Сварные изделия классифицируются по способу сварки на:

прямошовные, произведённые с помощью высокочастотной сварки;
прямошовные, произведённые с помощью электродуговой сварки;
изделия с винтообразным швом.

Стальные сварные трубы могут иметь спиралевидный шов, такие изделия прочнее, тем прямошовные

Технология производства, подразумевающая сваривание, является очень популярной и включает в себя 3 основных этапа:

Сварку свёрнутого в рулон металлического листа.
Профилирование.
Калибровка.

Важно! На каждом этапе изготовления металлических труб в обязательном порядке проводится необходимый контроль качества. Кроме этого, готовые детали проходят проверку, которая сравнивает показатели прочности и герметичности с нормами ГОСТ.

Показатели наружного сечения прямошовных изделий варьируются от 14 до 120 мм, а детали с винтообразным швом могут иметь наружный диаметр до 1500 мм.

Второй популярный способ, посредством которого изготавливают металлические изделия — горячекатаный. Он включает в себя такие этапы:

Подогрев заготовки до нужной температуры.
Прошивка.
Прокатка.

Толщина стенок такого металлопроката варьируется от 25 до 45 мм. Использование горячекатаного метода требует соблюдения всех необходимых технических требований. Продукция, выпускаемая любым из способов, регламентируется ГОСТом.

Метод холодной прокатки подразумевает использование прокатного станка, оснащенного вальцами, которые и формируют трубу

Метод холодной деформации включает в себя:

Для этого метода используется горячекатаная заготовка. Холодная деформация позволяет уменьшить площадь поперечного сечения и увеличить степень вытягивания (приблизительно в 9 раз). Показатель наружного сечения в этом случае может быть от 20 до 140 мм, а толщина стенки — 0,5–12 мм.

Технология производства пластиковых труб

Изготовление трубопроводов из пластика подразумевает использование определённого полимера, который перерабатывают и после, придают ему нужную форму. Нужное сырьё первую очередь подготавливают к переработке, а затем производят из него детали для трубопроводов необходимой конфигурации. Метод, с помощью которого из первичного сырья выполняют детали для трубопроводов, называется экструзией.

Рассмотрим основные этапы производства пластиковых труб:

Подготовка. Этот этап включает в себя перемешивание и измельчение сырья.
Подогрев. На этом этапе полимерную массу пропускают через несколько температурных камер, что позволяет выполнить нагрев постепенно.
Формирование заготовки. Оно производится в специальном оборудовании — экструдере. Подогретое сырье закачивается в камеру экструдера, где проходит через формирующий элемент — фильеру.
Охлаждение. Охлаждают полученную заготовку с помощью горячей воды.
Калибровка. На этой стадии деталь подвергается обработке в вакуумном калибраторе, после чего она приобретает окончательный размер и форму.

Полезная информация! От типа начального сырья зависит, какие характеристики будут у детали. А также то, в какой области она будет эксплуатироваться.

Полимерные трубы изготавливаются на специальном оборудовании — экструдере, а сам процесс носит название «непрерывная экструзия»

На сегодняшний день пластиковая продукция представлена несколькими основными полимерами:

полипропилен (ПП);
поливинилхлорид (ПВХ);
полиэтилен (ПЭ).

Обзор полимерных материалов

Полипропилен. Полипропиленовые трубы могут быть изготовлены из такого сырья:

Первый материал получается путём сополимеризации пропилена и этилена в нужных пропорциях. На выходе получаются белые гранулы, которые маркируются PPRC. Из таких гранул изготавливают трубы и фитинги. Как правило, такой метод используют европейские компании. Из комбинации ПП с гомополимером изготавливают канализационные трубы и различные комплектующие элементы к ним. Такой материал отличается низкой прочностью и подходит только для монтажа внутренних безнапорных (самотёчных) канализационных коммуникаций.

Поливинилхлорид. Сырьё, которое используют для производства ПВХ труб, представляет собой гранулированный полимер, с различными добавками:

катализаторами, которые влияют на скорость реакции полимеризации;
ингибиторами, замедляющие ненужные процессы;
стабилизаторами, позволяющие добиться нужных технических характеристик конечного изделия;
пластификаторами, которые придают пластичность деталям;
красителями, позволяющие получить деталь нужной окраски.

Промышленность не стоит на месте и технологии производство постоянно усовершенствуются. Не так давно в производстве труб из ПВХ стали использовать двухосноориентированый метод, который может быть двух типов:

двухстадийный периодический;
однолинейный.

ПЭ трубы чаще всего производятся из полиэтилена низкого давления (ПНД)

Полиэтилен. Такая продукция по большему счёту представлена полиэтиленом низкого давления (ПНД). Для того чтобы получить такую трубу, используют специальное сырьё. Оно может быть двух марок:

Изделия из этих материалов отличаются довольно высокой прочностью, что позволяет расширить их эксплуатационную область.

Производство керамических труб

Технология производства керамических труб включает в себя то же оборудование, что и при выполнении кирпича. На глиноформирующем оборудовании выполняется вакуумная обработка и уплотнение материала. Такой способ можно считать пластичной формировкой.

Сам процесс состоит из нескольких этапов:

Размол глины, в результате чего разбиваются нежелательные комья;
Подмешивание специальных добавок, которые влияют на прочностные характеристики конечного изделия;
Подготовка материала для формирования деталей;
Формирование детали.
Формирование соединительного элемента — раструба.
Обрезка детали до получения необходимой длины.
Сушка детали.
Обжиг глиняной трубы.
На последнем этапе на изделия наносят специальную глазурь.

Процесс сушки выполняется в специальных сушилках, которые называют туннельными. Обжиг, в свою очередь, проводится в туннельной печи. Глазуровка выполняется посредством погружения глиняного изделия в бассейн с глазурью.

Производство бетонных труб

Изготовление трубопроводов из бетона проводится с использованием нескольких технологий. Рассмотрим их:

метод с использованием центрифуги;
виброформирование;
радиальное прессование;

Наиболее популярным методом считается виброформирование. Это связано с тем, что такой способ имеет ряд преимуществ:

высокая скорость уплотнения бетона;
однородность материала;
трубы, произведённые с помощью виброформирования, отличаются высокими прочностными характеристиками;
такое производство можно полностью автоматизировать.

Процесс центрифугирования подразумевает использование специальной центрифуги. Бетон, во время вращения формы, равномерно распределяется по её внутренним стенкам, тем самым сформировывая трубу.

Полезная информация! Наиболее качественная продукция получается при комбинировании методов (например, совмещение центрифугирования с вибропрессованием).

Бетонные трубы выпускаются в очень широком ассортименте и такие изделия пользуются популярностью во многих сферах строительства

Радиально-прессовый метод проходит с использованием пресса, который вращается в радиальном направлении, распределяя и прессуя бетон. Кроме этого, в процессе вращения происходит затирка внутренних стенок детали.

Производство стеклянных труб

Изготовление стеклянных труб производится посредством механизированных методов. Ручные способы, которые были очень популярны ранее, вытеснены новейшими методами.

Существует три основных способа, с помощью которых выполняются стеклянные трубы:

Изделия с показателями сечения до 50 мм изготавливаются с помощью горизонтального вытягивания (ГВТ).
Детали с показателями сечения больше 50 мм производят с помощью вертикального вытягивания вверх.
Детали с показателями сечения больше 50 мм выполняют с помощью вертикального вытягивания вниз.

Стекла, которые используют для изготовления труб, как правило, варят в ванных печах. Работа таких печей отличается непрерывностью процесса.

Разнообразие труб позволяет выбрать изделие, максимально подходящее не только по техническим параметрам, но и цене. Благодаря новым технологиям и материалам можно значительно снизить затраты на монтаж как промышленных, так и бытовых трубопроводов.

Читайте также: