Трубы большого диаметра стальные: способы производства, сортамент, стандартизация и применение

Любой тип стальных изделий рассчитан на определенные условия эксплуатации. Трубы большого диаметра стальные незаменимы во многих отраслях, включая прокладывание коммуникаций под шоссе и мостами, в сельском хозяйстве и промышленном производстве. Широкие заготовки применяются реже изделий небольшого сечения, но трубы малого диаметра не подходят для выполнения различных технических задач, где нужен большой просвет и внушительная пропускная способность.

Для магистралей, транспортирующих большие объемы рабочей среды, применяют трубы больших диаметров

Основная стандартизация больших труб

Трубы большого диаметра выпускаются из разных материалов:

1. Металлы.
2. Полимеры.

Диаметр – весомый показатель размера стального трубного изделия, и он является определяющим при выборе изделий для особых условий эксплуатации. Наряду с толщиной стенок и шириной просвета, это важнейшая характеристика для определения их предназначения.

Стандартизация диаметров труб из черного металла регламентируются нормами ГОСТа 10704-91, где очерчена основная классификация изделий:

• среднего диаметра (от 114 до 530мм);
• стальные трубки малого диаметра (в пределах 114мм);
• большого диаметра (свыше 508мм).

Согласно ТУ и ГОСТу, также оговорены и прописаны в таблицах другие показатели:

1. Наружный диаметр (определяет габариты).
2. Внутренний диаметр (просвет).
3. Толщина стенки.
4. Условный и номинальный диаметр, которые определяют основной сортамент, пропускную способность труб и их массу.

Изделия также бывают:

• бесшовные (цельные);
• сварные (со швом, изготовленные из листов проката).

Изделия больших диаметров могут быть сварными или бесшовными

Первые, более дорогие, рассчитаны на повышенное давление и большую внешнюю нагрузку. Вторые предназначены для обычных условий. В свою очередь, трубы бывают:

• тонкостенные;
• толстостенные;
• стандартные.

По способу выпуска различаются горячекатаные изделия и модели холодного деформирования. Для их изготовления используется сталь разных марок.

Обратите внимание! Нормы ГОСТа учитывают существенные отклонения по толщине стенки ТБД (труб большого диаметра). Изделие с толщиной стенки 8-12 мм нередко имеет отклонения до 0,7-0,8 мм в меньшую и большую сторону. Это сказывается на суммарном весе, который учитывается в больших партиях при отгрузке покупателям. Из-за этого возможны несоответствия, указанные в документах и реальная толщина трубы, параметры которой замеряли при проверке.

Для большинства изделий масса рассчитывается с учетом плотности стали – 7,85 г\см, с отклонениями не более 8%. На вес труб влияет диаметр, длина изделия и толщина стенок.

В таблицах, где указывается сортамент продукции из металлопроката, цена указывается за 1 тонну трубы больших диаметров, а не исходя из расчетов за 1 погонный метр. Точные и быстрые расчеты массы приобретаемой партии производятся по специальной программе или по «калькулятору» официального сайта предприятия. Если параметры указаны в дюймах (импортная продукция), используйте специальные таблицы для перевода размеров.

Антикоррозийное покрытие – еще одна важная характеристика при выпуске труб и выборе изделий для тех или иных целей. Оцинковка или другое покрытие наносится:

• снаружи;
• внутри;
• с обеих сторон.

Трубы с покрытием из цинка обладают высокой устойчивостью к коррозии

Важно! По основным параметрам определяются все диаметры труб, обозначенные в таблицах ГОСТа. ТУ (технические условия) регламентируют возможности для выпуска изделий специального назначения. 

Предназначение труб разного диаметра

Наиболее распространенный вид изделий из металла – стальные трубы разного сечения. Их выпускают с просветом разной формы, преимущественно круглой. Диаметр определяет предназначение изделий.

1. Металлические трубы небольшого и малого диаметра:

1. защита кабеля от повреждений;
2. прокладывание водопровода;
3. система отопления;
4. газопровод;
5. паропровод.

2. Трубы в пределах 273 мм – 325 мм:

• для нефтегазовой отрасли;
• водоснабжение
• энергетика и транспортировка газа;
• коммуникации всех разновидностей;
• химическая промышленность;
• коммунальное хозяйство;
• теплоцентрали и котельные.

Большие трубы используют для прокладки бытовых водопроводных, отопительных и газовых систем

3. Стальные трубы в пределах 426 мм – 530 мм используются в тех же отраслях народного хозяйства и в промышленной сфере, но когда требуется трубопровод с большей пропускной способностью. Они применяются и для строительства разных конструкций – в качестве каркаса или опор.

4. Изделия большого диаметра в числе наиболее распространенных труб, их использование в разных сферах:

• промышленность и тяжелое машиностроение;
• теплоцентрали;
• мостостроение (опоры);
• судостроение;
• водоотводы и канализация;
• дорожное строительство;
• бурильные скважины и пр.

5. Трубы больших диаметров (в пределах 720 мм – 1020 мм):

• коммуникации с повышенной пропускной способностью;
• магистральные нефтепроводы;
• транспортировка газа на большие расстояния;
• крупные строительные объекты.

6. Самые большие трубы (1420мм – 2020мм) – это изделия для подземной эксплуатации, которые надежно защищены от коррозии специальным покрытием:

• системы подачи воды в больших объемах, включая колодцы, дренажи и канализационные стоки;
• тоннели и скрытые русла рек под трассой.

Работа с трубами больших диаметров требует использования техники для их транспортировки, погрузки и перемещения

Что важно знать о больших трубах

Металлические трубы большого диаметра – распространенная разновидность изделий, которые выпускают прокатные предприятия. Востребованность объясняется широкой сферой применения.

Это интересно! Единственный недостаток больших труб – сложности монтажа из-за резки и сварки. ТБД не сгибаются, поворотные участки труднее всего укладывать, особенно на подземных и подводных участках магистрального трубопровода.

Концевая поверхность большой трубы по-разному обрабатывается:

• с обработкой заусенцев после обрезки на торцах;
• при изготовлении заусенцев не образуется, но есть неровности, удаляемые дополнительной торцовкой для лучшей состыковки.

Классификация ТБД по назначению:

• трубы больших диаметров стальные общего назначения;
• изделия специального назначения.

Существует также классификация по типу сварки заготовок:

1. Прямошовные детали, где листы проката соединяют контактной сваркой, их размер в поперечнике – в пределах 426 мм.
2. Прямошовные изделия, выпускаемые с применением электродуговой сварки – в пределах 820 мм.
3. Прямошовная стальная продукция, соединяемая электродуговой сваркой –выпускается в размерах от 530 мм до 820 мм.

Прочность больших труб позволяет использовать их для подземной прокладки в местах с высокой нагрузкой на грунт

Не стоит сомневаться в надежности шва, поскольку его на всей протяженности тестируют специальной аппаратурой. Сварные трубы отлично подходят для коммуникаций общего назначения и строительства.

Цельные изделия рассчитаны на внушительное газовое давление. В таблицах стандартизации ТБД представлены с диаметром 530 мм, 630 мм, 720 мм, 820 мм, 1020 мм, 1220 мм, 1420 мм, 1620 мм (и более). Большие металлические тубы пользуются спросом не только в промышленной добыче нефти и газа, но и у строительных фирм. Длина больших изделий мерной длины варьируется в пределах 11,5  м.

Промышленный выпуск ТБД со сварным швом охватывает 5 стадий:

1. Нарезка проката на листы.
2. Сворачивание заготовок в замкнутый круг (возможна другая форма).
3. Сварки стыка определенным методом.
4. Обработка кромки.
5. Тестирование качества шва.

Для налаживания выпуска труб малого и большого диаметра требуется соответствие технологи нормам ГОСТа, чтобы подтвердить все требования к сертифицированной продукции. Технология выпуска обеспечивает:

• высокое качество изделий;
• жесткость и стабильную форму;
• прочность и долговечность;
• устойчивость к механическим воздействиям;
• способность выдерживать внушительное внутренне и внешнее давление

Минимальный срок эксплуатации стальных ТБД – 10-12 лет, с защитой от коррозии – до 35-40 лет.

Изолирующий слой, наносимый на трубы промышленным способом, снижает потери тепла при использовании труб а отопительных магистралях

На предназначенные для транспортировки теплоносителя ТБД наносят изоляцию разного типа – ППУ, ЦПИ, ВУС. Это помогает поддерживать температуру воды на всей протяженности теплотрассы.

Таблицы размеров стальных труб большого диаметра и условные обозначения

Стандартизация трубного проката облегчает проектные расчеты и выбор изделий для водо- газопроводов или конструкций любого типа. Диаметр, длина и масса ТБД оговорены нормами ГОСТа и указываются в таблицах сортамента. В них отмечены важнейшие величины:

• диаметр условный (Ду, Dy – округленная величина в миллиметрах или дюймах);
• диаметр номинальный (Дн Dn), основная величина, которая может варьироваться с небольшими отклонениями;
• диаметр наружный (максимальный показатель труб малого, среднего и большого размеров);
• диаметр внутренний (учитывается при соединении трубопровода);
• толщина стенок (определяет тонкостенные, стандартные и толстостенные изделия).

Маркировка готовых изделий также содержит буквенные обозначения:

• Dy – условный проход (в мм или дюймах);
• G – сечение резьбы;
• Dh – внешний или наружный размер в поперечнике.

Примечание! Размеры в дюймах обозначают двойным штрихом – 2″, в их долях – 1/2″ или 3/4″. Перевод величин осуществляется тоже по таблицам, 1 дюйм – около 2.54 см.

Трубы большого диаметра стальные используются для трубопроводов в большой и повышенной пропускной способностью. Их применение этим не ограничивается, они востребованы для сооружения подземных магистралей и скрытого русла рек под строящимися мостами. ТБД способны обеспечить бесперебойные поставки веществ разной консистенции на далекие расстояния. Большие трубы выдерживают высокое внутреннее давление транспортируемой газообразной среды и внушительные внешние механические нагрузки.