Co sprawia, że rura stalowa jest bezszwowa
Bezszwowa rura stalowa to rura stalowa bez złącza w dowolnym miejscu na obwodzie w przekroju poprzecznym. Jest wytwarzany z litego okrągłego kęsa lub okrągłego odlewu ciągłego, który jest podgrzewany i przebijany, a powstałą pustą skorupę następnie redukuje się do wymaganych wymiarów. Ponieważ ściana jest ciągła i nie ma szwu spawalniczego, rura ma jednolitą strukturę obwodową, dlatego rura bez szwu jest preferowana w warunkach wysokiego ciśnienia, wysokiej temperatury i obciążenia dynamicznego.
Klasyfikacja pomaga kupującym i inżynierom szybko zawęzić bardzo duży asortyment produktów. Cztery klasyfikacje mające znaczenie komercyjne to metoda produkcji, materiał, zastosowanie i przekrój.
Klasyfikacja według metody produkcji
Rura walcowana na gorąco:kęs jest przebijany i walcowany powyżej temperatury rekrystalizacji, zwykle w młynie trzpieniowym lub młynie tłokowym. Jest to najbardziej ekonomiczna trasa i obejmuje najszerszy zakres standardowych średnic i ścian.
Rura walcowana na zimno:walcowana na gorąco skorupa jest dalej redukowana w temperaturze pokojowej pomiędzy walcami, co skutkuje mniejszą średnicą i tolerancją ścianki oraz gładszym wykończeniem powierzchni.
Rura ciągniona na zimno:skorupa jest przeciągana przez matrycę na trzpieniu. Zapewnia najlepszą dokładność wymiarową, najlepsze wykończenie otworu i wyższą wytrzymałość w wyniku pracy na zimno, ale ma ograniczoną średnicę i długość.
Wytłaczana rura:przebity kęs jest przepychany przez matrycę, metodą stosowaną w przypadku gatunków stali nierdzewnej i wysokostopowych, które są trudne do przekłucia i walcowania w konwencjonalny sposób.
Rura rozciągana na gorąco:Bezszwowa skorupa o mniejszej średnicy jest rozszerzana wewnątrz matrycy do większej średnicy, co rozszerza zakres bezszwowych rozmiarów do rozmiarów, których nie można bezpośrednio walcować.
Rura walcowana w sposób ciągły:walcowane z krążka odlewanego w sposób ciągły na młynie trzpieniowym, co zapewnia wysoką produktywność w przypadku małych i średnich średnic.
Każda trasa ma własne przepisy dotyczące procesów ogrzewania, przebijania, walcowania, zaklejania, prostowania i chłodzenia, a każda z nich zapewnia charakterystyczny rozkład grubości ścianki i naprężeń szczątkowych.
Klasyfikacja według materiału
| Grupa materiałowa | Typowe stopnie | Norma referencyjna | Typowy obowiązek |
|---|---|---|---|
| Stal konstrukcyjna węglowa | Q215, Q235, Q275 | GB/T700 | Ogólna usługa transportu konstrukcji i płynów |
| Wysokiej jakości stal konstrukcyjna węglowa | 10, 20, 35, 45 | GB/T 699 | Obrobione maszynowo części mechaniczne i rury precyzyjne |
| Stal niskostopowa | 09MnV, 16Mn, Q345 | GB/T 1591 | Zastosowania konstrukcyjne i ciśnieniowe wymagające wyższej wytrzymałości |
| Stal stopowa | 12CrMo, 15CrMo, 40Cr | GB/T 3077 | Podwyższona temperatura i wysoka wytrzymałość |
| Stal nierdzewna i żaroodporna | 304, 316L, 321 | GB/T 14976, ASTM A312 | Obsługa korozyjna i wysokotemperaturowa |
Klasyfikacja według zastosowania
Aplikacja dzieli rury bez szwu na grupy ogólnego przeznaczenia i grupy specjalnego przeznaczenia, a grupa specjalnego przeznaczenia to miejsce, w którym koncentruje się większość działań normalizacyjnych.
Ogólnego przeznaczenia: linie przesyłowe wody, gazu i ropy, elementy konstrukcyjne i ogólne części mechaniczne.
Rury kotłowe: nisko i średniociśnieniowe rury kotłowe zgodne z GB/T 3087 i wysokociśnieniowe rury kotłowe zgodne z GB/T 5310, plus ASTM A106 do pracy w wysokich temperaturach.
Rura przewodowa: API 5L do przesyłu ropy i gazu, zwykle w stanie bezszwowym lub spawanym, w zależności od średnicy.
Rury do wierceń geologicznych i wyroby rurowe naftowe: rury wiertnicze, obudowy i rurki zgodne z API 5D i API 5CT.
Stalowa rura łożyskowa: stosowana na pierścienie łożysk tocznych, gdzie dominuje czystość i dokładność wymiarowa.
Rury kwasoodporne i wymienniki ciepła: gatunki nierdzewne i wysokostopowe do zastosowań w zakładach chemicznych i elektrowniach.
Cylinder hydrauliczny i rura precyzyjna: gatunki ciągnione na zimno z otworami szlifowanymi lub skrawanymi.
Klasyfikacja według przekroju i współczynnika ścian
Standardowy przekrój jest okrągły, a średnica zewnętrzna i grubość ścianki to dwa wymiary definiujące rurę. Dalszego podziału dokonuje się na podstawie stosunku średnicy zewnętrznej do grubości ścianki: rura cienkościenna, gdzie stosunek jest duży, a ściana jest wrażliwa na owalność i wyboczenie, oraz rura grubościenna, gdzie stosunek jest mały, a ściana jest bardziej jednolita, ale waga i koszt są wyższe.
Produkowane są również nieokrągłe sekcje bez szwu, w tym rury kwadratowe, prostokątne, sześciokątne, płaskie owalne i spiralnie użebrowane do obsługi wymienników ciepła. Są one wytwarzane poprzez kształtowanie okrągłej, bezszwowej powłoki i są dostępne w węższym zakresie rozmiarów niż rury okrągłe.
Standardy i kolejność selekcji
ASTM A106 obejmuje rury bez szwu ze stali węglowej do pracy w wysokich temperaturach i jest jedną z najczęściej określonych norm bez szwu.
ASTM A53 obejmuje rury spawane i bez szwu, czarne i ocynkowane ogniowo, do zwykłych zastosowań.
ASTM A335 obejmuje rury ze stali stopowej ferrytycznej do pracy w wysokich temperaturach.
ASTM A312 i ASTM A269 obejmują rury ze stali austenitycznej do zastosowań w wysokich temperaturach i ogólnie korozyjnych.
GB/T 8162 obejmuje konstrukcyjne rury stalowe bez szwu, GB/T 8163 obejmuje rury bez szwu przenoszące płyn, a GB/T 3087 obejmuje rury kotłowe niskiego i średniego ciśnienia.
Kolejność wyboru: najpierw określ średnicę zewnętrzną i grubość ścianki, następnie gatunek materiału, następnie obowiązującą normę, następnie warunki dostawy, obróbkę cieplną i wymagania testowe.
Często zadawane pytania
P: Jaka jest główna zaleta rur stalowych bez szwu?
Nie posiada szwu spawalniczego, dzięki czemu ściana jest jednolita we wszystkich kierunkach i nie ma strefy wpływu ciepła spoiny. To sprawia, że jest on preferowany w przypadku pracy pod wysokim ciśnieniem, w wysokiej temperaturze i przy obciążeniu zmęczeniowym.
P: Czym różnią się rury bez szwu walcowane na gorąco i ciągnione na zimno?
Rury walcowane na gorąco produkowane są w wysokiej temperaturze i obejmują najszerszy zakres rozmiarów przy najniższych kosztach. Rury ciągnione na zimno ulegają redukcji w temperaturze pokojowej i zapewniają węższe tolerancje, lepsze wykończenie powierzchni i wyższą wytrzymałość podczas pracy na zimno.
P: Jakie materiały są używane do rur stalowych bez szwu?
Zwykłe i wysokiej jakości stale konstrukcyjne węglowe, stale niskostopowe takie jak 09MnV i 16Mn, stale stopowe takie jak 12CrMo i 15CrMo oraz stale nierdzewne i żaroodporne.
P: Jaka jest różnica między rurami bez szwu ogólnego przeznaczenia a rurami specjalnego przeznaczenia?
Rura ogólnego przeznaczenia służy do zastosowań wodnych, gazowych i konstrukcyjnych i jest kupowana według wymiarów i gatunku. Rura specjalnego przeznaczenia służy do kotłów, odwiertów geologicznych, łożysk, wymienników ciepła i obsługi kwasów i jest kupowana według określonego standardu z dodatkowymi testami.
P: Czy rury bez szwu mogą być dostarczane w przekrojach niekołowych?
Tak. Profile kwadratowe, prostokątne, sześciokątne i żebrowane produkowane są z okrągłych rur bez szwu, chociaż dostępny zakres rozmiarów jest mniejszy niż w przypadku rur okrągłych, a koszt za tonę jest wyższy.
P: Jaką normę należy podać dla linii parowej o wysokiej temperaturze?
ASTM A106 jest zwykle wybieraną stalą węglową bez szwu w podwyższonych temperaturach, a ASTM A335 jest stosowana, gdy wymagany jest gatunek stali stopowej. Projektowa temperatura i ciśnienie decydują, które z nich mają zastosowanie.
