Бесшовные трубы: устройство, классификация и применение

Стыки, сварные швы, даже профессионально выполненные — слабые места в конструкции трубы. Именно здесь чаще всего образуются трещины, возникают протечки, вызванные механическими или гидравлическими нагрузками.

Альтернатива сварным трубам — бесшовные, предполагающие формирование из цельной заготовки. Они более надёжны, справляются с огромными нагрузками, подходят для ответственных объектов.

Бесшовные стальные трубы

Общее понятие

Бесшовная труба — цилиндрическое изделие, формируемое из цельной металлической заготовки холодным, горячим прокатом, волочением или прессованием. Сварка отсутствует — стенки неразрывны и однородны.

Марку стали подбирают под условия работы: давление, температуру, агрессивность среды, срок службы конструкции. Производители применяют:

  • Углеродистые стали марок 10, 20, 35, 45 по ГОСТ 1050-2013;
  • Низколегированные стали типа 09Г2С и 12ГС по ГОСТ 27772-2021;
  • Легированные стали повышенной прочности, 40Х и 30ХГСА по ГОСТ 4543-2016;
  • Нержавеющие аустенитные стали по ГОСТ 5632-2014.

Отличия от сварных

Сварная труба состоит из листового металла, свёрнутого в цилиндр, соединённого продольным или спиральным швом. В бесшовных аналогах такой метод стыковки не применяется, что приводит к ряду важных отличий:

  • Прочность по окружности одинакова. Шов, являющийся слабым местом, отсутствует.
  • Способность выдержать огромное давление, характерное для магистральных, технологических, специализированных трубопроводов.
  • Коррозионная стойкость. Первые следы ржавчины появляются, как правило, на стыке.
  • Устойчивость к протечкам, вызванным образованием микротрещин в зоне шва.

Технология производства бесшовных труб сложнее, чем у сварных аналогов, что увеличивает цену. Стоимость, однако, компенсируется преимуществами, приспособленностью изделий к эксплуатации в наиболее ответственных системах.

Подробное сравнение разных типов стальных труб — в статье о стальных трубах ВГП, электросварных и бесшовных.

Области применения

Применение бесшовных труб в промышленности

Бесшовные трубы подойдут для всех отраслей, где важны прочность, герметичность, надёжность. Ключевых сфер несколько:

  • Нефтегазовая промышленность — обсадные, насосно-компрессорные и бурильные трубы для добычи и транспортировки сырья под давлением;
  • Атомная энергетика, высокопроизводительные котельные комплексы — пароперегреватели и трубопроводы высокого давления, способного разрушить сварной шов;
  • Строительство — промышленные объекты, отопительные, водопроводные и противопожарные системы;
  • Машиностроение, судостроение, авиационная и космическая техника — внутренние трубопроводы, топливопроводы;
  • Химическая, пищевая промышленность — трубы из нержавеющей стали для контакта с агрессивными средами, продуктами питания, напитками.

Диаметр горячедеформированных бесшовных труб по ГОСТ 8732-78 составляет 25–700 мм при толщине стенки 2,5–75 мм, длина — от 4 до 12 метров.

Холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-78 выпускают диаметром 8–450 мм и толщиной стенки от 0,8 до 20 мм — такая точность нужна в самых ответственных системах, например, в авиации.

Классификация по способу производства

Производство бесшовных труб

По способу производства выделяют 4 группы бесшовных труб. У каждой свои характеристики, спецификации, назначение.

Горячекатаные

Трубы получают прокаткой пластичной горячей заготовки на стане. Метод подходит для труб большого диаметра, от 16 до 1200 мм, на основе из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей. Изделия выбирают для нефте- и газопроводов, котельного оборудования, толстостенных труб под высокое давление и конструкций, работающих при высоких механических, гидравлических нагрузках, температурах вплоть до экстремальных.

Холоднокатаные

Отличие — дополнительная прокатка охлаждённой горячей заготовки. Обработка помогает получить максимально гладкую поверхность, в точности выдержать проектные размеры. Исключены погрешности даже в доли миллиметра.

Холоднотянутые

Способ производства — волочение. Заготовка проходит через волок, в котором предусмотрено отверстие определённой формы и диаметра. Число проходов зависит от пластичности металла. Чем ниже этот показатель, тем большим должно быть количество. Метод достаточно затратен, но расходы компенсируются итоговой точностью. Он позволяет делать даже тонкостенные капиллярные трубки для медицинской техники.

Прессованные

Заготовка — деталь круглого сечения, диаметр которой 100–320 мм, а длина — 2–7 метров. Её нагревают в индукционной печи до состояния пластичности и продавливают через матрицу. Технология оптимальна для работы с жаропрочными, высоколегированными, нержавеющими сталями, для которых не подходят стандартные методы волочения и проката.

Трубы и фитинги

КаталогТрубы и фитингиСтальные, полимерные и медные трубы с комплектующими

Классификация по материалу и назначению

По марке стали бесшовные трубы делят на углеродистые, низколегированные и нержавеющие. Углеродистые трубы используют там, где не требуется особая стойкость к коррозии — в общестроительных и машиностроительных конструкциях с умеренными нагрузками. Низколегированные марки, например, 09Г2С и 12ГС, применяют для магистральных трубопроводов и объектов, работающих при пониженных температурах и переменном давлении. Нержавеющие аустенитные трубы справляются с агрессивными средами, высокими температурами и давлением, соответствуют строгим санитарно-гигиеническим нормам, оптимальны для химической, пищевой промышленности, медицинского оборудования и объектов атомной энергетики.

По назначению трубы делят на несколько категорий:

  • Общего назначения — заготовки для последующей холодной прокатки и волочения;
  • Котельные — пароперегреватели и элементы энергетических установок, работающие при высокой температуре;
  • Нефтепроводные — обсадные, насосно-компрессорные и бурильные, рассчитанные на высокое давление скважины;
  • Повышенной точности — авиационная промышленность и машиностроение, минимальный допуск по диаметру и толщине стенки;
  • Профильные — квадратного, прямоугольного или овального сечения. На их основе собирают каркасы зданий, фермы, несущие структуры машин, станочного оборудования.

Дополнительные критерии и контроль качества

Группировка бесшовных труб возможна также в соответствии с длиной и толщиной стенок. Тонкостенные ориентированы на точные приборы, энергетические, котельные установки. Малая толщина оптимальна для эффективной передачи энергии.

Назначение толстостенных аналогов — установки высокого давления, магистральные системы, где требуется максимальная прочность.

По длине трубный прокат делят на мерный, немерный и кратный мерному — заказчик выбирает вариант в зависимости от того, режет он трубу под конкретный узел или монтирует протяжённый участок трубопровода без лишних стыков.

Отдельного внимания заслуживают бесшовные трубы из нержавеющей стали. Их получают горячим или холодным прокатом, а тонкостенные и капиллярные варианты малого диаметра — многократным волочением. Абсолютная герметичность и стойкость к высоким температурам делают такую трубу незаменимой в агрессивных средах: она выдерживает контакт с агрессивными кислотными, щелочными, солевыми растворами.

Перед отправкой на монтаж партию бесшовных труб проверяют на соответствие стандарту: замеряют наружный диаметр и толщину стенки, испытывают трубу на прочность и герметичность гидравлическим давлением, проверяют химический состав металла и его механические свойства — предел текучести, относительное удлинение, ударную вязкость. Такой контроль исключает использование трубы, не выдерживающей проектных нагрузок.

Что важно запомнить

Отсутствие швов в трубе не означает, что участки трубопровода собирают без соединений. Сегменты стыкуют резьбой, фланцами, сваркой — выбор способа зависит от диаметра, рабочего давления в системе и требований к разборности узла на случай ремонта или замены оборудования.

Впрочем, бесшовные трубы — оптимальное решение для систем, где присутствие швов провоцирует недопустимые риски разрушения и протечек. При внешнем сходстве трубы, изготовленные по технологиям волочения, проката, прессования из различных материалов, различны по параметрам. Это важно учитывать, чтобы найти вариант, на 100% соответствующий конкретной системе, адаптированный к термическим, механическим, гидравлическим и химическим нагрузкам.

Подобрать трубы и фитинги можно в соответствующем разделе каталога TAVAGO.

Что чаще всего спрашивают

Чем бесшовная труба отличается от сварной?

Сварная труба состоит из листового металла, свёрнутого в цилиндр и соединённого продольным или спиральным швом. Бесшовная формируется из цельной заготовки, шва нет. Отсюда одинаковая прочность по всей окружности, способность выдерживать высокое давление, лучшая коррозионная стойкость и устойчивость к протечкам от микротрещин.

Какими способами производят бесшовные трубы?

Четырьмя: горячий прокат, холодный прокат, волочение и прессование. Горячекатаные подходят для больших диаметров, холоднокатаные дают гладкую поверхность и точные размеры, холоднотянутые позволяют изготавливать тонкостенные капиллярные трубки, прессованные применяются для жаропрочных и высоколегированных сталей.

Какие диаметры бесшовных труб выпускают?

Горячедеформированные по ГОСТ 8732-78 — от 25 до 700 мм при толщине стенки 2,5–75 мм и длине от 4 до 12 метров. Холоднодеформированные по ГОСТ 8734-78 — от 8 до 450 мм при толщине стенки от 0,8 до 20 мм.

Из каких марок стали делают бесшовные трубы?

Углеродистые марки 10, 20, 35, 45 по ГОСТ 1050-2013, низколегированные 09Г2С и 12ГС по ГОСТ 27772-2021, легированные повышенной прочности 40Х и 30ХГСА по ГОСТ 4543-2016, нержавеющие аустенитные по ГОСТ 5632-2014. Марку подбирают под давление, температуру, агрессивность среды и срок службы конструкции.

Где применяются бесшовные трубы?

В нефтегазовой промышленности, атомной энергетике и котельных комплексах, строительстве, машиностроении, судостроении, авиационной и космической технике, химической и пищевой промышленности. Общий признак — там, где важны прочность, герметичность и надёжность.

Что означает мерная, немерная и кратная мерному длина?

Это способы поставки трубного проката по длине. Заказчик выбирает вариант в зависимости от задачи: режет трубу под конкретный узел или монтирует протяжённый участок трубопровода без лишних стыков.

Как проверяют качество бесшовных труб?

Перед отправкой на монтаж партию проверяют на соответствие стандарту: замеряют наружный диаметр и толщину стенки, испытывают на прочность и герметичность гидравлическим давлением, проверяют химический состав металла и механические свойства — предел текучести, относительное удлинение, ударную вязкость.

Нужна ли сварка при монтаже бесшовных труб?

Отсутствие шва в самой трубе не означает, что участки собирают без соединений. Сегменты стыкуют резьбой, фланцами или сваркой — способ зависит от диаметра, рабочего давления и требований к разборности узла на случай ремонта.

Выгодные цены

Мы напрямую сотрудничаем с производителями. Поэтому у нас вы можете купить оборудование по самым выгодным ценам.

Удобная доставка

Можете быть уверенными: наша собственная служба доставки привезет товар с документами прямо к вашему дому.

Собственный склад

У нас собственный склад с оборудованием, поэтому большинство товарных позиций в нашем магазине всегда в наличии.

Техническая поддержка

Наши менеджеры - отличные специалисты! Поможем с выбором, произведем расчет, составим спецификацию - без проблем.

Проектирование и монтаж

У нас есть собственная команда инженеров. Мы готовы разработать для вас проект, выполнить монтаж оборудования и запустить его в работу под ключ.