Tutto sui tubi in acciaio: panoramica delle caratteristiche tecniche e sfumature di installazione

I tubi d'acciaio sono ampiamente utilizzati nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Viene utilizzato quando si stabiliscono comunicazioni chiuse e aperte che forniscono gas e liquidi alle stazioni di distribuzione.I prodotti in acciaio vengono utilizzati per proteggere i cavi di alimentazione e di segnale nell'industria aeronautica e automobilistica.

I tubi d'acciaio fungono da elementi strutturali e decorativi in ​​numerosi settori. Nella vita di tutti i giorni, da essi vengono assemblati sistemi di approvvigionamento idrico e di riscaldamento. I prodotti hanno elevate caratteristiche fisiche, resistono a carichi operativi significativi e funzionano in modo affidabile per molti anni.

Qualità di acciaio per la produzione

Nella produzione di tubi di acciaio nella produzione industriale, vengono utilizzati i seguenti tipi di materie prime:

• acciaio al carbonio st 3, st 10-20, st17g1s-u – per tubi universali elettrosaldati di uso generale;
• acciaio 20-10 – per la produzione di tubi laminati a caldo senza giuntura;
• acciaio 20 – per materiale per tubi formato a freddo;
• acciaio resistente alla corrosione 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т - per tubi richiesti nell'industria energetica e chimica.

Gli acciai bassolegati hanno buone proprietà meccaniche e un prezzo accessibile.Gli additivi leganti hanno un effetto positivo sulle caratteristiche fisiche dell'acciaio, migliorano la tenacità e la duttilità, rendono il materiale più durevole e resistente alle alte temperature e alla corrosione atmosferica.

Tuttavia, il costo dell'acciaio legato è leggermente più alto e i tubi realizzati con esso sono sempre valutati un po' di più. A seconda del grado di lega, l'acciaio è diviso in tre classi.

I tubi in acciaio legato senza saldatura forniscono al gasdotto un'integrità impeccabile, non richiedono scrupolosi lavori di manutenzione e riducono al minimo le potenziali perdite

Il materiale a bassa lega contiene non più del 2,5% di vari additivi. Nelle specie moderatamente legate questa cifra varia dal 2,5 al 10%. Nei gradi altamente legati, la quantità di componenti che migliorano le proprietà di base del metallo varia dal 10 al 50%.

Esistono complessivamente 14 tipi di leghe di acciaio altolegato con caratteristiche diverse. I più apprezzati sono materiali che presentano una buona resistenza a vari fenomeni corrosivi e sono in grado di funzionare efficacemente senza distruggere la struttura a temperature estremamente elevate.

Realizzazione di tubi in acciaio: metodi di base

I tubi d'acciaio sono realizzati in diversi modi.

Le opzioni di produzione più comuni sono:

• elettrosaldato con cucitura diritta;
• elettrosaldato con cucitura a spirale;
• formato a caldo senza cucitura;
• laminato a freddo senza cucitura.

La scelta di un metodo di lavorazione dei metalli adeguato dipende dalla qualità delle materie prime e delle attrezzature a disposizione del produttore.

Uno standard separato regola i tubi dell'acqua e del gas.Ciò però non perché esista un metodo di produzione speciale per questo materiale, ma solo in base al campo di applicazione.

In effetti, i tubi di questo tipo sono un prodotto universale elettrosaldato con una giuntura diritta. Tipicamente questo tipo viene utilizzato nei sistemi di comunicazione con pressione moderata.

Come vengono realizzati i prodotti a cucitura diritta elettrosaldati?

La lamiera di acciaio (striscia) arrotolata in un rotolo stretto viene svolta e tagliata in strisce longitudinali della lunghezza e larghezza richieste. I frammenti risultanti vengono saldati in una striscia senza fine, garantendo così la continuità della produzione.

Il nastro viene quindi deformato in rulli e il pezzo viene trasformato in un prodotto rotondo con bordi aperti. La giuntura di collegamento viene saldata utilizzando il metodo dell'arco, correnti di induzione, fasci di plasma, laser o elettroni.

La cucitura su un tubo d'acciaio, realizzata in un ambiente di gas inerte con un elettrodo di tungsteno (l'elemento attivo della saldatura ad arco elettrico), è abbastanza resistente e durevole. Tuttavia, l'elaborazione richiede molto tempo. La saldatura di tubi con correnti di induzione ad alta frequenza viene eseguita quasi 20 volte più velocemente, quindi il prezzo di tali prodotti è sempre molto più basso

Dopo tutte le manipolazioni, il tubo tondo d'acciaio viene calibrato su rulli e vengono eseguiti delicati test non distruttivi della resistenza e dell'integrità della giuntura mediante ultrasuoni o correnti parassite. Se durante il test non vengono rilevati errori, il pezzo viene tagliato in frammenti della lunghezza pianificata e inviato al magazzino.

Produzione di tipi di giunzioni a spirale saldate elettricamente

La produzione di tubi in acciaio saldati a spirale segue lo stesso principio dei tubi in acciaio saldati longitudinalmente, per la fabbricazione dei prodotti vengono utilizzati solo meccanismi più semplici.La differenza principale è che il nastro d'acciaio tagliato viene arrotolato a spirale anziché in un tubo utilizzando dei rulli. Ciò garantisce un'elevata precisione di connessione in tutte le fasi.

Sui tubi con giuntura a spirale, in caso di emergenza, non si forma la fessura longitudinale principale, riconosciuta dagli esperti come la deformazione più pericolosa di qualsiasi sistema di comunicazione.

La cucitura a spirale è considerata più affidabile e conferisce al tubo una maggiore resistenza alla trazione. Gli svantaggi includono la maggiore lunghezza della giuntura, che richiede costi aggiuntivi per i materiali di saldatura e più tempo per l'unione.

Produzione di prodotti senza saldatura deformati a caldo

Un pezzo grezzo cilindrico monolitico viene utilizzato come pezzo grezzo per creare un tubo d'acciaio senza saldatura (trafilato dal pieno) utilizzando il metodo di deformazione a caldo.

Viene riscaldato ad alte temperature in un forno industriale e fatto passare attraverso una pressa perforatrice. L'unità trasforma il prodotto in un manicotto (cilindro cavo) e la successiva lavorazione con più rulli conferisce all'elemento lo spessore di parete richiesto e il diametro adeguato.

Lo spessore della parete del materiale del tubo d'acciaio prodotto dalla deformazione a caldo raggiunge i 75 mm. I tubi di questa qualità vengono utilizzati in condizioni operative difficili e nei sistemi di comunicazione, dove resistenza e affidabilità sono la priorità principale.

Nell'ultima fase, il tubo d'acciaio caldo viene raffreddato, tagliato secondo i parametri specificati e trasferito al magazzino del prodotto finito.

Caratteristiche della produzione di tubi deformati a freddo

La fase iniziale del processo di produzione di tubi in acciaio senza saldatura mediante deformazione a freddo è identica alla versione “a caldo”. Tuttavia, dopo essere passato attraverso il mulino di perforazione, la manica viene immediatamente raffreddata e tutte le altre operazioni vengono eseguite in ambiente freddo.

Quando il tubo è completamente formato, deve essere ricotto, prima riscaldato alla temperatura di ricristallizzazione dell'acciaio e quindi nuovamente raffreddato. Dopo tali misure, la viscosità della struttura aumenta e le tensioni interne che inevitabilmente si presentano durante la deformazione a freddo lasciano il metallo stesso.

I tubi in acciaio formati a freddo possono essere utilizzati per realizzare un sistema di comunicazione ad alta affidabilità in cui il rischio di perdite sarà ridotto al minimo

Attualmente, il mercato offre tubi laminati a freddo senza saldatura con spessori di parete da 0,3 a 24 mm e un diametro da 5 a 250 mm. I loro vantaggi includono un elevato livello di tenuta e la capacità di resistere all'alta pressione.

Tipologie di sezione e rivestimento

In base al tipo di sezione trasversale, gli elementi del tubo in acciaio sono suddivisi in tondi e profilati. Quelli rotondi sono di tipo universale e hanno la più ampia gradazione di diametro del foro e spessore della parete. Sono prodotti solo in condizioni industriali da leghe di acciaio e vari additivi che migliorano le caratteristiche fisiche del materiale.

Puoi realizzare una tettoia pratica e bella da un tubo di acciaio lucido a sezione rotonda, che manterrà a lungo il suo aspetto attraente e proteggerà l'ingresso dalle precipitazioni.

La gamma di applicazioni copre quasi tutte le aree industriali e domestiche. Tubi tondi in acciaio di diverso diametro vengono utilizzati per il trasporto di petrolio e gas, per dotare l'isolamento affidabile di sistemi di comunicazione di qualsiasi complessità e dimensione, per creare edifici leggeri e vari elementi di arredo esterno ed interno.

I tubi profilati sono un tipo progressivo di metallo da costruzione con sezione trasversale ovale, quadrata o rettangolare.È realizzato in acciaio a bassa lega e al carbonio, meno spesso in acciaio inossidabile, mediante deformazione a freddo o a caldo di una billetta elettrosaldata a calibro tondo saldata longitudinalmente.

La formatura viene eseguita facendo passare la parte attraverso rulli, che forniscono la sezione trasversale richiesta.

Strutture metalliche di vario tipo e scopo sono costruite da tubi con sezione trasversale del profilo, vengono installati telai di costruzione, supporti, interpiani complessi e soffitti a campata. Le strutture possono resistere a carichi fisici, vibrazionali e meccanici significativi, funzionare in modo affidabile per molti anni e sono adatte per un uso intensivo in qualsiasi condizione atmosferica

I tubi in acciaio finiti vengono controllati per l'integrità della saldatura e sottoposti a un ulteriore trattamento termico per alleviare lo stress meccanico interno. Quindi vengono ritagliati in base alle dimensioni richieste. Per migliorare le proprietà fisiche dei tubi di acciaio, su di essi viene applicato un rivestimento protettivo.

I tipi più popolari includono:

• zinco (freddo o caldo);
• polietilene multistrato o estruso;
• bitume epossidico;
• cemento-sabbia.

Lo zinco protegge i tubi dalla corrosione, il polietilene crea uno strato denso e impenetrabile sulla superficie e previene la distruzione della struttura metallica, il bitume-epossidico riduce l'influenza delle correnti vaganti e la sabbia di cemento protegge la superficie interna dalle incrostazioni biologiche.

Norme e dimensioni dei tubi di acciaio

Esistono standard speciali e GOST per i tubi di acciaio laminato. Questi parametri descrivono il metodo di fabbricazione del prodotto, le sue dimensioni di base, la sezione trasversale e lo spessore delle pareti. Sulla base di queste informazioni, viene determinata l'area di utilizzo di una particolare parte.

Parametri per saldature continue

La produzione di tubi elettrosaldati con giuntura diritta è regolata da GOST 10704-91. Secondo le sue informazioni, il diametro esterno del prodotto è 10-1420 millimetri e lo spessore della parete varia da 1 a 32 millimetri.

Il rinforzo, di diametro non superiore a 426 millimetri, ha lunghezze misurate e non misurate. In casi speciali, vengono realizzati tubi con giunture rinforzate più forti, ma per loro esiste uno standard speciale separato: GOST 10706.

I tubi in acciaio elettrosaldati con giuntura diritta sono un materiale universale con una vasta gamma di applicazioni.La qualità decente e il prezzo basso rendono il loro utilizzo rilevante sia in strutture su larga scala che nella vita di tutti i giorni

I tubi di questo tipo vengono spesso utilizzati per la posa di sistemi di comunicazione tecnologica con pressione moderata e per la creazione di strutture metalliche pratiche, convenienti e leggere per vari scopi.

Norme per tubi saldati a spirale elettrosaldati

La produzione di tubi elettrosaldati con giuntura a spirale viene effettuata secondo GOST 8696-74. Il diametro esterno di tali prodotti è 159-2520 millimetri, lo spessore della parete varia da 3,5 a 25 millimetri e la lunghezza è di 10-12 metri.

I tubi saldati elettricamente con giuntura a spirale sono più costosi dei loro omologhi con giuntura diritta. Tuttavia i costi sono ben giustificati, soprattutto se il sistema richiede un collegamento perfettamente preciso e perfetto

I tubi realizzati in questo modo sono più durevoli e possono resistere all'alta pressione. Lo standard ne consente l'utilizzo sia per scopi domestici che industriali, per creare sistemi di comunicazione affidabili, sigillati e funzionalmente stabili.

Requisiti per prodotti formati a caldo senza saldatura

Gli standard per i tubi senza saldatura deformati a caldo sono descritti in GOST 8732-78. Lo spessore delle loro pareti è compreso tra 2,5 e 75 millimetri e il diametro varia da 20 a 550 millimetri. In lunghezza, sia misurata che non misurata, la dimensione varia da 4 a 12,5 metri.

I tubi senza saldatura realizzati mediante deformazione a caldo non vengono praticamente utilizzati nella vita di tutti i giorni. Molto spesso vengono utilizzati per sistemi industriali con maggiori requisiti di affidabilità e tenuta.

Tubi di questo tipo vengono utilizzati per il trasporto di sostanze altamente tossiche per la produzione chimica. L'assenza di cuciture garantisce che non vi siano perdite e che nessuna sostanza nociva possa penetrare nel terreno o nell'atmosfera.

La capacità di resistere facilmente ad un'alta pressione costante rende i tubi senza saldatura importanti per le industrie della raffinazione del petrolio e del gas.

Standard per tubi senza saldatura lavorati a freddo

I tubi in acciaio laminati a freddo sono prodotti secondo GOST 8734-75. Il diametro esterno del rinforzo varia da 5 a 250 millimetri e lo spessore della parete è compreso tra 0,3 e 24 millimetri. I prodotti sono realizzati in lunghezze non misurate da 1,5 a 11,5 metri e in lunghezze misurate da 4,5 a 9 metri.

I tubi in acciaio senza saldatura laminati a freddo a pareti spesse vengono utilizzati allo stesso modo di quelli formati a caldo. E quelli a pareti sottili vengono spesso utilizzati laddove è necessaria una combinazione di resistenza impeccabile e peso ridotto (industria aeronautica, costruzione navale, ecc.)

I tubi in acciaio senza saldatura creati mediante deformazione a freddo dimostrano elevata resistenza, stabilità operativa e affidabilità durante l'intero periodo di utilizzo.

Caratteristiche e caratteristiche dei prodotti acqua e gas

I tubi del gas e dell'acqua sono prodotti secondo le normative GOST 3262-75. Questo tipo di metallo laminato è incluso in una norma separata solo a causa del suo campo di applicazione più ristretto.

Il diametro esterno del prodotto è compreso tra 10,2 e 165 millimetri e lo spessore della parete varia tra 1,8 e 5,5 millimetri. La gamma di dimensioni per lunghezze non misurate e misurate è la stessa: da 4 a 12 metri.

I tubi dell'acqua e del gas vengono utilizzati principalmente per lo scopo previsto: per organizzare i sistemi di comunicazione dell'acqua e del gas.A volte vengono utilizzati per creare strutture leggere o vengono utilizzati nell'industria del mobile per realizzare eleganti oggetti di arredamento per interni.

Lo standard prevede la produzione non solo di tubi convenzionali, ma anche zincati per acqua e gas.

Installazione di tubazioni in acciaio: metodi di base

Il processo di assemblaggio di un sistema di comunicazione affidabile, durevole e ben funzionante da tubi di acciaio richiede manodopera significativa, molto tempo e la disponibilità di strumenti professionali specifici.

Il materiale è diviso in pezzi della lunghezza richiesta utilizzando tagliatubi. La connessione viene solitamente effettuata in tre modi: saldatura, filettatura e flangiatura.

Collegamento di saldatura

L'installazione dei tubi seguita dal collegamento di tutte le parti mediante gas o qualsiasi altra saldatura è considerata il metodo di installazione più semplice, pratico ed economico.

Un sistema così equipaggiato ha un elevato livello di tenuta, può sopportare notevoli carichi operativi e di vibrazioni, non richiede gravi misure di manutenzione e può essere facilmente riparato in caso di problemi.

Il sistema di comunicazione, formato da tubi di acciaio collegati mediante saldatura, durerà in modo affidabile per almeno 40 anni e garantirà un'integrità strutturale ideale, impedendo la fuoriuscita di liquidi e odori sgradevoli attraverso le giunture

Se la posa delle comunicazioni viene eseguita in condizioni difficili o in luoghi difficili da raggiungere e i lavori di saldatura sono fisicamente impossibili, viene utilizzato un metodo filettato (raccordo) o flangiato per collegare le parti necessarie.

Adattamento del filo

Con questa opzione i tubi vengono avvitati sulla filettatura mediante raccordi di diverso tipo e appuntamenti. Ciò consentirà in futuro di eseguire lavori di riparazione locale ed eliminare guasti in un luogo specifico, senza ricorrere allo smantellamento dell'intero sistema di comunicazione.

I raccordi di collegamento sono disponibili in un'ampia varietà di forme e configurazioni. Ciò consente di montare con il loro aiuto un sistema di qualsiasi complessità con un gran numero di giri e diramazioni

Il vantaggio principale del metodo filettato installazione impianto di riscaldamento o l'approvvigionamento idrico è semplicità e accessibilità. Per creare la struttura desiderata da tubi e raccordi in acciaio, non sono necessarie attrezzature specifiche, conoscenze professionali o una vasta esperienza nell'esecuzione di lavori di riparazione.

Tutto il lavoro è intuitivo e facile da eseguire anche da persone che non possiedono le qualifiche adeguate. Filettatura su tubo in acciaio Puoi tagliartelo da solo. Il nostro articolo consigliato ti introdurrà alla tecnologia.

Costruzione di un sistema mediante flange

Un altro metodo per collegare tubi di acciaio in un complesso di comunicazione comune prevede l'uso di flange di diverse forme e configurazioni (croci, angoli, giunti, ecc.).Queste parti sono saldate ai bordi dei tubi, nei fori vengono inseriti bulloni di calibro adeguato e su di essi vengono avvitati dadi, garantendo un fissaggio preciso.

È necessario posizionare un sigillante tra il dado e il bullone. Per il sistema responsabile della fornitura di acqua calda e fredda (temperatura massima fino a 100 gradi), vengono utilizzate guarnizioni in cartone spesso (circa 3 mm).

Quando si flangiano tubi in acciaio, è molto importante avvitare saldamente i dadi senza provocare distorsioni dell'intera struttura. Per evitare questo problema, è necessario eseguire l'avvitamento finale non nell'ordine in cui i bulloni vengono posizionati attorno al cerchio, ma per fissare a turno i dadi uno di fronte all'altro

Innanzitutto, la parte viene inumidita con acqua e asciugata. Quindi immergere in olio essiccante riscaldato per 25-30 minuti. Dopo questa procedura, la guarnizione acquisisce la struttura desiderata e serve a lungo anche in condizioni di utilizzo intensivo.

Per le comunicazioni al servizio refrigerante A temperature elevate (fino a 450 gradi) e pressione di base fino a 5 MPa, viene utilizzato il materiale della guarnizione in paronite. Per i sistemi che trasportano vapore con una pressione fino a 0,15 MPa, per la sigillatura viene utilizzato cartone di amianto spesso (circa 3-6 mm) con una struttura densa e una buona flessibilità.

Per prolungare la durata della guarnizione in amianto, è prerivestita con un composto di grafite a base di olio essiccante naturale.

Per garantire che la guarnizione in amianto non “divori” l'area utile all'interno del tubo e non appoggi il bordo contro i bulloni esterni, i suoi diametri esterno ed interno devono essere 2-3 millimetri inferiori ai diametri esterno ed interno della flangia usato

Per garantire il corretto collegamento della flangia, le teste di tutti i bulloni funzionanti sono posizionate su un lato, assicurandosi attentamente che le estremità dei bulloni sporgano dai dadi non più della metà del diametro del bullone.

L'avvitamento di bulloni e dadi si effettua con la più comune chiave inglese o con chiave regolabile. Smontare la struttura utilizzando gli stessi attrezzi, svitando uno per uno i dadi e i bulloni. Se una qualsiasi delle parti è ricoperta di ruggine e non può essere rimossa, eliminarla con un martello.

Quando si eliminano gli elementi di collegamento arrugginiti con un martello, è necessario posizionare un robusto rivestimento di legno sotto il bullone in modo da non danneggiare l'integrità della filettatura.

Una guarnizione che si è deteriorata durante il funzionamento viene tagliata utilizzando uno scalpello e al suo posto viene inserita una nuova parte. Durante i lavori di smantellamento, agiscono con molta attenzione e attenzione in modo che la parte lasciata senza elementi di fissaggio non cada sul lavoratore e gli causi danni.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Istruzioni di base per lavorare con tubi in acciaio per principianti. Consigli utili e trucchi per l'installazione.

Il video mostra in dettaglio come saldare correttamente i tubi di acciaio in diverse posizioni. I saldatori professionisti condividono i loro segreti e principi operativi.

Vari metodi di collegamento dei tubi d'acciaio: sfumature interessanti e raccomandazioni per gli artigiani domestici.

Conoscendo esattamente la gamma di tubi in acciaio offerti sul mercato, puoi facilmente selezionare le opzioni di prodotto ideali per formare il sistema di comunicazione necessario.

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