Что такое круглая труба: виды, характеристики, материалы

Для транспортировки различных жидкостей, газовых сред, создания конструктивных компонентов применяются стальные круглые трубы. Это пустотелые изделия с круглым сечением, которое намного меньше общей длины конструкции. Для выбора моделей необходимо изучить характеристики, эксплуатационные особенности, действующие ГОСТы.

Обзор способов изготовления

Общий принцип производства основан на деформировании стальной заготовки. В зависимости от приемлемой технологии формируется сварное соединение, либо изготавливаются бесшовные конструкции. Это влияет на технические параметры изделий, будущие эксплуатационные свойства.

Методы изготовления:

• Бесшовный горячедеформированный. Цилиндрическая заготовка разогревается, затем с помощью прессов или станков с валами формируется гильза. Заключительный этап – калибровка размеров. Изготавливается по ГОСТ 8732-78.
• Бесшовный холоднодеформированный. Используется горячекатаная заготовка, которая проходит стадии холодной прокатки, ковки и волочения. Действующий стандарт – ГОСТ 8734-75.
• Электросварной прямошовный. Штрипсы обрабатываются методом прессованной формовки, затем электродуговой сваркой формируются прямые швы. Требования в ГОСТ 10704-91.
• Электросварной спиралешовный. Обработанная стальная полоса на станках формуется до заготовки. Выполняется сварка внутреннего и наружного шва, обработка. Производятся по ГОСТ 8696-74.

Для каждого метода составляется технология изготовления. Бесшовные изделия с большой толщиной стенки (от 3,5 мм), что повышает максимально допустимое давление в системе. Способ изготовления электросварных труб позволяет формировать стенку толщиной от 1,5 мм.

Виды круглых труб

Выбор изделий зависит от эксплуатационных требований и технических характеристик. К последним относят диаметр (наружный, внутренний), толщину стенки длину. Свойства зависят от класса, материалов изготовления, дополнительной обработки.

По диаметру и толщине стенки

При проектировании учитывают внутреннее давление в трубопроводе (номинальное, максимальное), скорость движения рабочей среды, степень коррозийного износа. Основной фактор – пропускная способность. Это объем жидкости (воздуха, газа), который проходит через магистраль за определенное время.

В таблице указаны минимальные и максимальные значения для круглых труб разного вида:

Тип изделия	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм
Бесшовные	32-325	3,5-20
Электросварные	16-1020	1,5-12
Водогазопроводные (ВГП)	10,2-165	1,8-5,5

Водогазопроводные трубы ВГП относят к отдельной категории. Причина – они применяются для обустройства коммунальных сетей (газо- и водопроводы). Изготавливаются электросварным способом. Для них действует ГОСТ 3262-75, в котором приведены стандартные размеры изделий.

Классификация по эксплуатационным свойствам

Для выбора по условиям работы и требуемым качествам разработана общая классификация стальных круглых труб. С ее помощью проводят первичный анализ, но для составления проектной документации и точных требований необходимо использовать ГОСТ и фактические характеристики конкретных изделий.

Описание классов:

• 1-й. Общего назначения, применяются для создания конструкций, ирригационных систем. входят в состав схем локального распределения газа, жидкостей.
• 2-й. Формируют нефтяные и газовые трубопроводы низкого или высокого давления.
• 3-й. Магистрали функционируют при сильном внешнем тепловом воздействии, часто устанавливают в котлах, печах.
• 4-й. Это бурильные, обсадные трубы газовых и нефтяных месторождений.
• 5-й. Используются для создания несущих металлоконструкций.
• 6-й. Из них делают заготовки для деталей – цилиндров, валов, колец подшипников.

Для изготовления круглых труб 1 и 2 класса применяется легированная сталь. Остальные делают из специальных сортов металла, учитывая условия эксплуатации. Дополнительно поверхность подвергается термической обработке, покрывается антикоррозийными составами.

Основные характеристики

Помимо диаметра и толщины стенок при выборе нужно учитывать максимально допустимое давление внутри трубопроводов, температуру рабочей жидкости и внешней среды. Для расширения возможности применения по последнему параметру устанавливается наружная изоляция: резинобитумная мастика, «скорлупы» пенополиуретана, экструдированного полиэтилена.

Диаметр условного прохода необходим для расчета объема подачи рабочей среды в магистрали. Это внутреннее сечение круглой трубы, округленное в меньшую сторону. Дополнительно учитывается шероховатость поверхности, что сказывается на скорости потока.

Описание характеристик:

• Толщина стенки. Бывают особотонкостенные, тонкостенные, нормальные, толстостенные, особотолстостенные.
• Длина. Мерные изготавливаются по стандартным размерам, кратные делают с учетом последующей порезки с припуском 5 мм. Немерная длина не регламентируется.
• Класс точности. Зависит от наличия обработанных краев (снятие заусенцев), для электросварных круглых труб учитывается овальность. Обычные допуски составляют ±2,5-4 мм, повышенные – ±1,6+3,5 мм. Зависят от внешнего диаметра.

Отдельная категория характеристики – наличие оцинкованного защитного слоя. Толщина покрытия для электрогальванического метода нанесения составляет 10-30 мкм. При горячем оцинковании она увеличивается до 30-100 мкм.

Сферы применения

Основная область использования – создание систем по перекачке различных веществ (вода, нефтепродукты, газ). На выбор влияет технология изготовления и марки стали. Дополнительная обработка расширяет сферы использования, но сказывается на стоимости. Поэтому важно создать требования к характеристикам круглых стальных труб.

Обзор вариантов применения в зависимости от технологии производства:

• Бесшовные. Перекачка нефтепродуктов или аналогичных по свойствам составов под высоким давлением.
• Сварные. Создание магистралей тепло- и водоснабжения, изготовление частей металлоконструкций.
• Водогазопроводные. Распределительные инженерные сети для транспортировки горячей и холодной воды, газоснабжения.

Особые требования предъявляются к трубам, из которых будут изготовлены детали с экстремальными условиями эксплуатации. Это могут быть моторные поршни, цилиндры. Заготовки необходимо дополнительно обработать.

Преимущества и недостатки

Главный плюс стальных круглых труб – механическая прочность. Поэтому они применяются в магистралях с высоким давлением. Даже при краткосрочных критических показателях стенки изделий не деформируются. Для сохранения надежности в местах стыковки патрубков устанавливают специальные муфты.

Дополнительные преимущества:

• минимальный коэффициент теплового расширения;
• материал воздухонепроницаем, не происходит смешивания рабочей среды в системе;
• возможность выбора по размерам, толщине стенки, способу изготовления;
• относительно небольшая стоимость.

Основной недостаток – подверженность ржавлению. Но для его решения используют технологии дополнительной обработки, предусматривают внешние защитные слои. Во время проектирования учитывают большую массу стальных труб. Для создания магистралей необходимы дополнительные точки крепления, опоры.