Totul despre țevile din oțel: prezentare generală a caracteristicilor tehnice și a nuanțelor de instalare

În industrie și uz casnic, țeava de oțel este utilizată foarte larg. Se folosește la instalarea comunicațiilor închise și deschise care furnizează gaze și lichide către stațiile de distribuție. Cu ajutorul produselor din oțel se protejează cablurile de forță și semnalizare în aviație și construcția de automobile.

Țevile din oțel în anumite domenii îndeplinesc funcția de elemente structurale și decorative. În gospodărie, din ele se montează sisteme de alimentare cu apă și încălzire. Produsul are caracteristici fizice înalte, suportă sarcini operaționale semnificative și funcționează fiabil timp de mulți ani.

Mărci de oțel pentru producție

La fabricarea țevilor de oțel în producția industrială se utilizează următoarele tipuri de materii prime:

• oțel carbon st3, st10-20, st17g1s-u – pentru țevi electrosudate universale de uz general;
• oțel 20-10 – pentru fabricarea țevilor laminate la cald fără sudură;
• oțel 20 – pentru material tubular de deformare la rece;
• oțel inoxidabil 12H18N12T, 12H18N10T, 08H18N10T – pentru țevi solicitate în energetică și industria chimică.

Tipurile de oțel slab aliat au proprietăți mecanice bune și un preț accesibil. Aditivii de aliere influențează pozitiv caracteristicile fizice ale oțelului, îmbunătățind vâscozitatea și plasticitatea, făcând materialul mai rezistent și mai durabil la temperaturi ridicate și la manifestări de coroziune atmosferică.

Cu toate acestea, costul oțelului aliat este ceva mai mare, iar țevile fabricate din acesta sunt întotdeauna evaluate puțin mai scump. În funcție de gradul de aliere, oțelul se împarte în trei clase.

Țevile fără sudură din oțel aliat asigură gazoductului o integritate impecabilă, nu necesită lucrări de întreținere minuțioase și reduc la minimum posibilele scurgeri.

Materialul slab aliat în compoziție conține nu mai mult de 2,5% diferiți aditivi. În tipurile mediu aliate, acest indicator variază între 2,5% și 10%. În sortimentele înalt aliate, cantitatea componentelor care îmbunătățesc proprietățile de bază ale metalului este de la 10% la 50%.

Există în total 14 tipuri de aliaje de oțel înalt aliate cu caracteristici diferite. Cele mai căutate sunt materialele care prezintă o bună rezistență la diverse fenomene corozive și care pot funcționa eficient fără distrugerea structurii la temperaturi extrem de ridicate.

Fabricarea țevilor de oțel: metode principale

Țevile de oțel se fac prin mai multe metode.

Cele mai răspândite variante de fabricare sunt:

• electrosudată cu cusătură dreaptă;
• electrosudată cu cusătură spiralată;
• deformată la cald fără cusătură;
• laminată la rece fără cusătură.

Alegerea metodei corespunzătoare de prelucrare a metalului depinde de calitatea materiei prime și a echipamentelor disponibile producătorului.

Printr-un standard separat se reglementează țevile pentru apă și gaz. Însă aceasta nu se întâmplă deoarece există un mod special de fabricare pentru acest material, ci doar în funcție de domeniul de aplicație.

În esență, țevile de acest tip reprezintă un produs universal electrosudat cu cusătură longitudinală. De obicei, acest tip se utilizează în sisteme de comunicații cu presiune moderată.

Cum se fac produsele electrosudate cu cusătură dreaptă?

Foaia de oțel rulată într-un sul compact (ștrip) se derulează și se taie în fâșii longitudinale de lungimea și lățimea necesare. Fragmentele obținute se sudează într-o bandă continuă, asigurând astfel continuitatea producției.

Apoi, banda se deformează în valțuri și se transformă semifabricatul într-un produs cu secțiune circulară și margini deschise. Cusătura de îmbinare se sudează prin procedeu cu arc electric, curenți de inducție, plasmă, laser sau fascicule de electroni.

Cusătura de pe țeava de oțel, realizată în mediu de gaz inert cu electrod de wolfram (element activ al sudurii cu arc electric), este destul de rezistentă și durabilă. Cu toate acestea, prelucrarea durează mult timp. Sudarea țevilor prin curenți de inducție de înaltă frecvență se realizează de aproape 20 de ori mai rapid, prin urmare prețul acestor produse este întotdeauna semnificativ mai mic.

După toate manipulările, țeava rotundă de oțel se calibrează în valțuri și se efectuează un control nedistructiv delicat al rezistenței și integrității cusăturii prin ultrasunete sau curenți turbionari. Dacă în timpul testării nu se depistează erori, semifabricatul se decupează în fragmente de lungimea planificată și se trimite la depozit.

Producția tipurilor electrosudate cu cusătură spiralată

Producția țevilor de oțel cu cusătură spiralată se desfășoară după același principiu ca și a celor cu cusătură longitudinală, doar că pentru fabricarea produselor se utilizează mecanisme mai simple. Diferența principală constă în faptul că banda de oțel tăiată este rulată cu ajutorul valțurilor nu sub formă de tub, ci în spirală. Aceasta asigură o precizie ridicată a îmbinării în toate etapele.

Pe țevile cu cusătură spiralată, în cazul apariției unei situații de urgență, nu se formează o fisură longitudinală principală, considerată de specialiști cea mai periculoasă deformare a oricărui sistem de comunicații.

Cusătura spiralată este considerată mai fiabilă și conferă țevii o rezistență sporită la rupere. Printre dezavantaje se numără lungimea crescută a cusăturii, care necesită cheltuieli suplimentare pentru materiale de sudură și mai mult timp pentru îmbinare.

Fabricarea produselor fără sudură deformate la cald

Ca semifabricat pentru crearea țevii de oțel fără sudură (trase dintr-o bucată) prin metoda deformării la cald se utilizează un semifabricat monolit de formă cilindrică.

Acesta se încălzește la temperatură înaltă într-un cuptor industrial și se trece printr-o presă de perforare. Aparatul transformă produsul într-un manșon (cilindru gol), iar prelucrarea ulterioară cu mai multe valțuri îi conferă elementului grosimea necesară a pereților și diametrul potrivit.

Grosimea peretelui materialului tubular din oțel, fabricat prin deformare la cald, ajunge până la 75 mm. Țevi de o asemenea calitate sunt utilizate în condiții de funcționare dificile și în sisteme de comunicații, unde rezistența și fiabilitatea sunt prioritatea principală.

În ultima etapă, țeava fierbinte de oțel este răcită, tăiată conform parametrilor specificați și transmisă la depozitul de produse finite.

Particularități ale fabricării țevilor deformate la rece

Etapa inițială a procesului de fabricare a țevilor de oțel fără sudură prin deformare la rece este identică cu varianta «la cald». Cu toate acestea, după trecerea prin laminorul de perforare, semifabricatul tubular este imediat răcit, iar toate celelalte operațiuni se efectuează în mediu rece.

Când țeava este complet formată, aceasta este obligatoriu recoaptă, mai întâi încălzindu-se până la temperatura de recristalizare a oțelului, apoi răcindu-se din nou. În urma acestor măsuri, vâscozitatea structurii crește, iar metalul însuși este eliberat de tensiunile interne care apar inevitabil în timpul deformării la rece.

Din țevi de oțel, produse prin metoda deformării la rece, se poate instala un sistem de comunicații de înaltă fiabilitate, în care riscul de scurgeri va fi redus la minimum.

În prezent, pe piață sunt disponibile țevi fără sudură laminate la rece, cu grosimea peretelui de la 0,3 la 24 mm și diametrul de la 5 la 250 mm. Avantajele lor includ un nivel ridicat de etanșeitate și capacitatea de a rezista la presiune înaltă.

Tipuri de secțiune și acoperire

După tipul secțiunii transversale, elementele tubulare din oțel se împart în rotunde și profilate. Cele rotunde sunt de tip universal, având o gamă foarte largă de diametre ale orificiului și grosimi ale peretelui. Se produc doar în condiții industriale din aliaje de oțel și diverși aditivi care îmbunătățesc caracteristicile fizice ale materialului.

Dintr-o țeavă de oțel lustruită cu secțiune rotundă se poate realiza o copertină practică și frumoasă, care își va păstra aspectul atractiv pentru mult timp și va proteja intrarea de precipitații.

Spectrul de aplicare acoperă aproape toate domeniile industriale și casnice. Țevile rotunde de oțel de diferite diametre se utilizează pentru transportul petrolului și gazelor, pentru echiparea izolației fiabile a sistemelor de comunicații de orice complexitate și dimensiune, pentru crearea de construcții ușoare și diverse elemente de decor exterior și interior.

Țevile profilate reprezintă un tip progresiv de metal laminat pentru construcții, cu secțiune ovală, pătrată sau dreptunghiulară. Se produc din oțel slab aliat și carbon, mai rar din oțel inoxidabil, prin deformare la rece sau la cald a unui semifabricat electrosudat cu cusătură dreaptă și secțiune rotundă calibrată.

Formarea se realizează prin trecerea piesei prin role, care asigură secțiunea necesară.

Din țevile cu secțiune profilată se construiesc structuri metalice de diferite tipuri și destinații, se montează cadre de clădiri, suporturi, planșee complexe între etaje și cu deschidere mare. Construcțiile suportă sarcini fizice, vibratorii și mecanice semnificative, servesc în mod fiabil mulți ani și sunt potrivite pentru exploatare intensivă în orice condiții atmosferice.

Țevile din oțel finite sunt verificate pentru integritatea sudurii și sunt supuse unui tratament termic suplimentar, care permite eliminarea tensiunii mecanice interne. Apoi sunt tăiate conform dimensiunilor cerute. Pentru îmbunătățirea proprietăților fizice ale țevilor de oțel, pe ele se aplică un strat protector.

Printre cele mai solicitate tipuri se numără:

• zincată (la rece sau la cald);
• polietilenă multistrat sau extrudată;
• epoxidic-bituminoasă;
• ciment-nisip;

Acoperirea zincată protejează țevile de apariția coroziunii, cea din polietilenă creează la suprafață un strat dens, impermeabil și previne distrugerea structurii metalului, cea bitumino-epoxidică reduce influența curenților vagabonzi, iar cea din ciment-nisip protejează suprafața interioară de încărcarea biologică.

Standarde și dimensiuni ale țevilor din oțel

Pentru țevile din oțel laminat există standarde și GOST-uri speciale. Acești parametri descriu metoda de fabricație a produsului, dimensiunile sale de bază, secțiunea și grosimea peretelui. Pe baza acestor informații, se determină domeniul de utilizare al fiecărei piese.

Parametri pentru produsele sudate cu cusătură dreaptă

Producția țevilor electrosudate cu sudură dreaptă este reglementată de GOST 10704-91. Potrivit informațiilor sale, diametrul exterior al produsului este de 10-1420 milimetri, iar grosimea pereților variază de la 1 la 32 de milimetri.

Armătura care nu depășește 426 de milimetri în diametru are lungime măsurată și nemăsurată. În cazuri speciale, se fabrică țevi cu sudură mai puternică, întărită, dar pentru ele există un standard special separat – GOST 10706.

Țevile de oțel sudate electric cu cusătură longitudinală sunt un material universal cu o gamă largă de aplicații. Calitatea bună și prețul scăzut le fac relevante atât pentru obiecte de mare anvergură, cât și pentru uz casnic.

Țevile de acest tip sunt cel mai des utilizate pentru instalarea sistemelor de comunicații tehnologice cu presiune moderată și pentru crearea de structuri metalice practice, convenabile și ușoare cu diferite destinații.

Reglementare pentru țevi electrosudate cu cusătură spiralată

Producția țevilor sudate electric cu cusătură spirală se realizează conform GOST 8696-74. Diametrul exterior al acestor produse este de 159-2520 milimetri, grosimea peretelui variază între 3,5 și 25 milimetri, iar lungimea este de 10-12 metri.

Țevile sudate electric cu cusătură spirală costă mai mult decât omoloagele lor cu cusătură longitudinală. Cu toate acestea, costurile sunt pe deplin justificate, mai ales atunci când sistemul necesită o conexiune perfect precisă și ideală.

Țevile fabricate prin această metodă se caracterizează printr-o rezistență mai mare și au capacitatea de a suporta presiuni ridicate. Standardul permite utilizarea lor atât în scopuri casnice, cât și industriale, pentru crearea unor sisteme de comunicații fiabile, etanșe și stabile din punct de vedere operațional.

Cerințe pentru produsele fără sudură deformate la cald

Standardele pentru țevile fără sudură deformate la cald sunt descrise în GOST 8732-78. Grosimea peretelui lor este de 2,5-75 milimetri, iar diametrul variază între 20 și 550 milimetri. În ceea ce privește lungimea, atât măsurată, cât și nemăsurată, dimensiunea variază între 4 și 12,5 metri.

Țevile fără sudură fabricate prin deformare la cald nu sunt practic utilizate în gospodărie. Cel mai adesea, ele sunt folosite pentru sisteme industriale cu cerințe sporite de fiabilitate și etanșeitate.

Țevile de acest tip sunt utilizate pentru transportul substanțelor foarte toxice în producția chimică. Absența cusăturii garantează imposibilitatea formării scurgerilor și a pătrunderii substanțelor nocive în sol sau în atmosferă.

Capacitatea de a suporta cu ușurință presiunea ridicată constantă face ca țevile fără sudură să fie relevante pentru industria de rafinare a petrolului și a gazelor.

Standarde pentru țevi fără sudură deformate la rece

Țevile de oțel laminate la rece sunt fabricate conform GOST 8734-75. Diametrul exterior al armăturii variază între 5 și 250 de milimetri, iar grosimea peretelui este de 0,3-24 milimetri. Produsele sunt fabricate cu lungime nemăsurată de la 1,5 la 11,5 metri și lungime măsurată de la 4,5 la 9 metri.

Țevile de oțel fără sudură, laminate la rece, cu pereți groși, sunt utilizate la fel ca și cele deformate la cald. Iar cele cu pereți subțiri sunt cel mai frecvent utilizate acolo unde este necesară o combinație de rezistență impecabilă și greutate redusă (industria aviatică, construcții navale etc.)

Țevile de oțel fără sudură, create prin metoda deformării la rece, demonstrează o rezistență ridicată, stabilitate operațională și fiabilitate pe toată perioada de utilizare.

Particularități și caracteristici ale produselor pentru conducte de apă și gaz

Țevile pentru gaz și apă sunt fabricate conform reglementării GOST 3262-75. Acest tip de produs laminat din metal este separat într-un standard distinct doar datorită domeniului de aplicare mai restrâns.

Diametrul exterior al produsului este de 10,2-165 milimetri, iar grosimea pereților variază între 1,8-5,5 milimetri. Gama de dimensiuni pentru lungimea nemăsurată și măsurată este aceeași – de la 4 la 12 metri.

Țevile pentru conducte de apă și gaz sunt utilizate în principal în scopul lor direct: pentru organizarea sistemelor de comunicații pentru apă și gaz. Uneori, ele sunt folosite pentru crearea de construcții ușoare sau în industria mobilei pentru fabricarea unor obiecte elegante de decor interior.

Standardul prevede fabricarea nu numai a țevilor obișnuite pentru apă și gaz, ci și a celor galvanizate.

Montarea conductelor de oțel: metode principale

Procesul de asamblare a unui sistem de comunicații fiabil, durabil și care funcționează corect, din țevi de oțel, necesită un efort considerabil de muncă, mult timp și prezența unor scule profesionale specifice.

Împărțirea materialului în segmente de lungimea necesară se realizează cu ajutorul tăietoarelor de țevi. Conectarea se face de obicei prin trei metode: prin sudare, prin filetare și prin flanșe.

Îmbinarea prin sudare

Instalarea țevilor, urmată de îmbinarea tuturor pieselor cu ajutorul sudării cu gaz sau a oricărei alte suduri, este considerată cea mai simplă, practică și accesibilă metodă de montare.

Sistemul echipat în acest mod se caracterizează printr-un nivel ridicat de etanșeitate, suportă sarcini operaționale și de vibrații considerabile, nu necesită măsuri serioase de întreținere și poate fi ușor reparat în cazul apariției unei probleme.

Sistemul de comunicații format din țevi de oțel îmbinate prin sudare va funcționa fiabil timp de cel puțin 40 de ani și va asigura integritatea perfectă a construcției, împiedicând scurgerea lichidelor și a mirosurilor neplăcute prin îmbinări.

Dacă amplasarea comunicațiilor se realizează în condiții dificile sau în locuri greu accesibile, iar lucrările de sudare sunt fizic imposibile, se utilizează metoda de îmbinare filetată (cu fittinguri) sau cu flanșe pentru piesele necesare.

Înșurubare (montare filetată)

În această variantă, țevile se înfiletează cu ajutorul fittingurilor de diferite tipuri și destinații. Acest lucru permite efectuarea pe viitor a unor lucrări de reparație locale și eliminarea defecțiunii într-un loc specific, fără a recurge la demontarea întregului sistem de comunicații.

Fitingurile de conectare sunt fabricate în foarte multe forme și configurații. Acest lucru oferă posibilitatea de a monta cu ajutorul lor un sistem de orice complexitate, cu un număr mare de coturi și ramificații.

Principalul avantaj al metodei de montare pe filet a sistemului de încălzire sau de alimentare cu apă este simplitatea și accesibilitatea. Pentru a crea construcția necesară din țevi de oțel și fittinguri nu este nevoie de echipament specific, cunoștințe profesionale sau o mare experiență în lucrări de reparații.

Toată lucrarea este intuitivă și ușor de realizat chiar și de către persoane fără calificare corespunzătoare. Filetul pe țeava de oțel poate fi tăiat manual. Cu tehnologia vă va familiariza articolul pe care îl recomandăm.

Construcția sistemului cu ajutorul flanșelor

O altă metodă de îmbinare a țevilor din oțel într-un complex comun de comunicații presupune utilizarea flanșelor de diferite forme și configurații (cruci, coturi, mufe etc.). Aceste piese se sudează la capetele țevilor, în orificii se introduc șuruburi de calibru potrivit, iar pe ele se înșurubează piulițe, realizând o fixare fermă.

Între piuliță și șurub se așează obligatoriu un etanșant. Pentru sistemul responsabil cu alimentarea cu apă caldă și rece (temperatura maximă de până la 100 de grade), se utilizează garnituri din carton gros (aproximativ 3 mm).

La îmbinarea cu flanșe a țevilor din oțel, este foarte important să strângeți piulițele bine, fără a provoca o deformare a întregii construcții. Pentru a evita această problemă, înșurubarea finală trebuie efectuată nu în ordinea dispunerii șuruburilor pe circumferință, ci fixând pe rând piulițele opuse una alteia.

Mai întâi, piesa se umezește cu apă și se usucă complet. Apoi se îmbibă cu ulei de in încălzit timp de 25-30 de minute. După această procedură, garnitura capătă structura necesară și durează mult chiar și în condiții de exploatare intensivă.

Pentru comunicațiile care transportă agent termic de temperatură ridicată (până la 450 de grade) și presiune de bază de până la 5 MPa, se utilizează material de etanșare din paronit. Pentru sistemele care transportă abur cu presiune de până la 0,15 MPa, se folosește pentru etanșare carton de azbest gros (aproximativ 3-6 mm) cu structură densă și flexibilitate bună.

Pentru ca garnitura de azbest să reziste mai mult, aceasta se acoperă în prealabil cu un compus de grafit, fabricat pe bază de ulei de in natural.

Pentru ca garnitura de azbest să nu „consume” suprafața utilă din interiorul țevii și să nu se sprijine cu marginea pe șuruburile exterioare, diametrele sale exterior și interior trebuie să fie cu 2-3 milimetri mai mici decât diametrul exterior și interior al flanșei utilizate.

Pentru corectitudinea îmbinării cu flanșe, capetele tuturor șuruburilor de lucru se plasează pe o singură parte, având grijă ca extremitățile șuruburilor să iasă din piulițe nu mai mult de jumătate din diametrul șurubului.

Înșurubarea șuruburilor și piulițelor se face cu o cheie obișnuită, fixă sau reglabilă. Demontarea construcției se realizează cu aceleași unelte, deșurubând pe rând piulițele și șuruburile. Dacă vreuna dintre piese a ruginit și nu poate fi îndepărtată, se bate cu ciocanul.

La baterea cu ciocanul a elementelor de legătură ruginite, sub șurub trebuie plasată o suportă de lemn rezistentă, pentru a nu deteriora integritatea filetului.

Garnitura deteriorată în timpul funcționării se îndepărtează cu ajutorul unei dălți și se înlocuiește cu o piesă nouă. În timpul lucrărilor de demontare se acționează cu multă grijă și atenție, pentru ca piesa rămasă fără elemente de fixare să nu cadă pe lucrător și să îi provoace vătămări.

Concluzii și material video util pe această temă

Instrucțiuni de bază pentru lucrul cu țevi de oțel pentru începători. Sfaturi utile și trucuri de montaj.

În videoclip este arătat în detaliu cum să sudați corect țevi de oțel în diferite poziții. Sudorii profesioniști împărtășesc secrete și principii de lucru.

Diferite metode de îmbinare a țevilor de oțel: nuanțe interesante și recomandări pentru meșterii amatori.

Cunoscând exact sortimentul de țevi de oțel oferite pe piață, puteți alege cu ușurință variante de produse perfect potrivite pentru formarea sistemului de comunicații necesar.

Doriți să povestiți cum ați ales țevi din oțel pentru construirea comunicațiilor în propria casă/apartament? Aveți informații care ar putea fi utile vizitatorilor site-ului? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să puneți întrebări, să încărcați fotografii pe tema articolului.