Резка труб большого диаметра — способы и технология

Для резки изделий из металла в бытовых условиях и в рамках промышленных процессов используются разные технологии и оборудование. Различия характерны и при работе с разными диаметрами и толщиной стенок, длиной изделия.

Сложность работы с трубами большого диаметра

Резка труб большого диаметра требует от работника опыта и квалификации. Это связано с тем, что для работы с такими материалами используются методы, реализация которых без навыков и опыта невозможна.

И если с небольшим диаметром работать легче, то резка труб с большим диаметром должна выполняться так, чтобы в дальнейшем материал можно было использовать, и он не потерял своих качеств.

Особенности резки

Выбирая способ резки труб, следует оценить долговечность приспособления и масштабы работы с ним. В продаже доступны резаки, которые справляются с такими трубами, но специалисты считают подобное приспособление недолговечным.

Особенно, если толщина стенок также большая.

Преимущество отдают термическим способам, но оборудование для их реализации стоит несколько дороже, чем механические устройства. Промышленные объекты, постоянно выполняющие резку труб, используют специальное оборудование.

Способы резки

Для обработки таких материалов используют следующие способы:

• термическая резка: применение плазменного или газового резака, лазерного оборудования;
• механическая: применение роликового трубореза, болгарки, ножовочного станка.

Выбирая способ резки, следует учесть объемы работы и долговечность выбранного устройства и оборудования.

Термическая резка

Преимуществом термической резки перед механической являются низкие энергические затраты и повышенная производительность.

Газовым резаком

Резка металла газовым резаком позволяет получить ровную и гладкую кромку после обработки. Процесс заключается в том, что сгорание обогащенного кислородом топлива провоцирует плавление. Расплавленный металл удаляется струей газа из места обработки. При монтаже магистралей используют полуавтоматические агрегаты из нескольких газовых резаков.

Плазменным

Плазменная резка труб работает по следующему принципу. В результате ионизации, воздух становится плазмообразующим веществом с высокой температурой. Процесс протекает под влиянием электрической дуги. Поток вещества продуцирует температуру, которая и приводит к расплавлению металла. Допускается использование ручных резаков, а также автоматических и полуавтоматических станков.

Лазерным станком

Резка трубы лазером выполняется в автоматическом режиме. Станки выполняют несколько операций одновременно, позволяют обрабатывать кромки, сверлить, фрезеровать. На станках обрабатывают материалы с толщиной стенки до 6,4 мм, длиной до 6,5 мм.

Механическая резка

Механические методы резки металлических изделий требуют больших затрат сил и являются более трудоемкими и долгими, потому для масштабных работ не подходят.

Болгарка

Наиболее доступный способ. Требует от исполнителя опыта и осторожности. Изделие закрепляют в тисках как можно надежнее, определяют такое направление движения машинки, чтобы оно совпадало с направлением вращения абразивного диска. Резать им бетон, камни или другие изделия нельзя, если диск предназначен для работы с металлом.

Перед началом исполнитель обязательно надевает очки или защитную маску. Категорически запрещено использовать болгарку, не оснащенную защитным кожухом. Можно резать толстостенные трубы в размер, но потребуется большой расход дисков.

Труборез

Рабочим органом устройства является один или несколько роликов. Двигаясь по поверхности металла, они удаляют его в месте соприкосновения. Движение их реализуется в специальной обойме, которую выставляют на месте требуемого разделения перед началом резки. Процесс выполняют движениями вверх-вниз с попеременным нажатием на ролики. Такой способ не упрощает процесс при постоянной потребности в обработке.

Ножовочный станок

Устройство используется в промышленных целях и на предприятиях. В станке установлена большая ножовка. Перед началом выполнения рабочий материал закрепляют и выставляют направление движения ножовки. Преимущества станка – его универсальность. Он используется для резки любых изделий из металла.

Среди недостатков – острые необработанные кромки, что может привести изделие в негодность для дальнейшего использования, и длительная обработка при большой толщине стенок.

Источник https://vtorexpo.ru

обзор лучших способов и хитростей

Трубы – широко распространенный строительный материал. Их применяют в монтаже разных систем. В процессе монтажа случают ситуации ситуация, когда трубы необходимо стыковать под углом. Технология производства таких работ не является стандартной, но знать о ней нужно.

Чтобы создать сложную конфигурацию соединения, требуется резка труб под углом. Мы расскажем, как выполняются такие операции и какие существуют методы резки.

Содержание статьи:

Приёмы резки труб под углом

Рассматривая приёмы работы – реза прямо или под углом – следует учитывать разный материал изделий, подвергаемых обработке. Так, рукава, изготовленные из полипропилена или тонкой меди, резать легче и проще, чем толстостенные стальные трубы.

Пластиковые изделия малых диаметров обрезаются под нужным углом с помощью . При этом контролировать угол можно обычным транспортиром. Резка полимерных труб также производится обычной ножовкой с мелкозубчатым полотном.

Разрезать трубы в процессе работы с этими элементами монтажа приходится очень часто. Популярный инструмент для таких случаев – так называемая болгарка. С помощью этого инструмента режут прямо и под углом

Наиболее частой потребностью в монтаже становится резка водопроводных, канализационных и вентиляционных труб под углом 45º.

Галерея изображений

Фото из

Резку труб для сборки трубопроводов выполняют, если в продаже нет фитинга, способного решить проблему, или требуется именно фигурный завершающий срез

Соединительный узел путем резки труб изготавливают, если между соседними патрубками меньше 45º. К примеру, если к одной коллекторной трубе подсоединяют три

Для того чтобы выполнить резку с максимальной точностью делают лекала. С их помощью производят разметку трубы

Резку металлических труб под углом в промышленных масштабах выполняют станки с ЧПУ. Частники режут болгаркой, закрепив трубу в тисках, или электропилой с фиксацией трубы в стусле

Отличным подспорьем в пространственной резке металлической трубы станет электролобзик по металлу. Однако перед работой желательно «набить руку» на бросовых обрезках

Резать профильную трубу легче и проще всего болгаркой. Фиксировать профиль можно как в тисках, так и в стусле

Если в сборке трубопровода планируется один или два раза сделать рез под углом, достаточно применить электропилу с полотном по металлу

Полимерную трубу под углом допустимо резать обычной ручной пилой, но очень важно зафиксировать ее в стусле, чтобы не испортить материал

Варианты резки трубы под различными углами

Угол между патрубками меньше 45 градусов

Нарезанные из трубы заготовки

Использование болгарки в разрезании труб

Использование электролобзика по металлу

Применение болгарки в резке профиля

Разрезание трубы электропилой

Резка полимерной трубы обычной пилой

Выясним, какие приспособления можно использовать для реза под различными углами.

Бумажное лекало для трубы

Для исполнения относительно точного реза можно применить несложную методику, где в качестве своеобразного лекала выступает обычный лист бумаги. Например, удачно подходит для создания лекала бумага принтерная формата А4.

Предварительно лист размечается под квадрат с помощью линейки. Размер диагонали квадрата должен быть равен длине окружности трубы, которую нужно отрезать. Лишние части листа обрезаются.

Простейший способ получения линии разметки на трубе для производства реза под углом 45 градусов. Используется обычный лист бумаги, который накладывается на корпус трубы в области отреза

Далее следующие действия:

1. Согнуть лист по диагонали, совместив противоположные углы.
2. Полученный треугольник повернуть так, чтобы линия гипотенузы была перпендикулярна оси трубы.
3. В таком положении обернуть бумагой трубную поверхность, совместив вместе крайние точки гипотенузы.
4. Нанести маркером метку реза по линии любого из катетов треугольника.
5. Обрезать трубу по намеченной линии.

Этим способом вполне удобно размечать и резать трубы под углом 45º в диапазоне диаметров от 32 до 63 мм. Для большего удобства разметки рекомендуется брать толстую, но мягкую бумагу. Также можно использовать паронит и похожие материалы.

Как грамотно подобрать и как его применять на деле, подробно описано в предложенной нами статье.

Грамотно сделанные лекала для фигурного раскроя трубы позволяют с предельно высокой точностью выполнить срезы. При этом зазор между подготовленными заготовками все же не исключен. В соединении металлических труб он “закрывается” сварным швом, при соединении пластиковых деталей используется специализированный шнур для пайки.

Галерея изображений

Фото из

Совмещение разрезанных под углом деталей

Подгонка деталей для точного совмещения

Сварка металлических деталей узла

Варианты разрезания трубы для разветвлений

Программы расчёта углов реза

Технология резки по лекалам позволяет получать разные углы среза. Но для формирования лекала на углы, отличные от 45º, уже потребуется выполнять математические расчёты и по расчётным данным вырезать шаблон из бумаги или подобных материалов.

Правда существуют компьютерные программы, призванные избавить мастера от производства расчётов. Лекала под резку труб такие программы распечатывают на принтере.

Так выглядит окно компьютерной программы, выполняющей расчет угла среза для трубы круглого сечения. По результатам расчета вырисовывается лекало, которое распечатывается принтером. Лекало используют в изготовлении шаблонов

Простая программа расчета, созданная на базе приложения MS Excel, позволяет рассчитать и составить лекало практически для любых значений диаметров труб и требуемых углов реза.

Всё, что необходимо сделать пользователю, – это завести в ячейки «Наружного диаметра» и «Угла среза» соответствующие значения. По этим параметрам сформируется лекало, которое можно отправить на печать.

Пример лекала, полученного методом вычислений в популярной программе Excel. Вычисление точек прохождения кривой осуществляется на основе всего двух заданных параметров – диаметра трубы и требуемого угла среза
Недостаток программы – она не учитывает толщину листа лекала, что приводит к незначительным неточностям.

Стусло для резки труб

Есть несложный инструмент, часто используемый в быту, в основном для работ с деревом. Называется – стусло. Так вот, это же приспособление подходит для резки труб, причём под разными углами.

Стусло имеется в продаже, но при желании его всегда можно сделать своими руками и подогнать конструкцию под нужный диаметр трубы:

1. Взять деревянную доску шириной, равной диаметру трубы, длиной 400-500 мм.
2. Взять ещё две доски тех же размеров, но по ширине увеличенных на толщину первой доски.
3. Из трёх досок собрать конструкцию в виде перевёрнутой буквы «П», где в качестве основания установлена первая доска.
4. В центральной части конструкции разметить прямоугольник, две стороны которого проходят по внутренним границам боковых досок.
5. Разделить прямоугольник диагоналями и по линиям, полученным на верхних гранях боковых досок, сделать пропилы вниз до основания.

Таким способом изготавливается шаблон для резки под углом 45º. Но с помощью транспортира можно разметить практически любой угол и сделать пропилы под рез трубы для конкретного угла.

Преимущество стусла – инструмент пригоден для неоднократного применения. Работа с инструментом допустима до такой степени износа стенок прорезей, пока они смогут обеспечивать высокую точность реза. Рекомендуется изготавливать стенки инструмента из материала более высокой прочности, чем дерево.

Такой выглядит возможная конструкция стусла – приспособления, благодаря которому также можно резать трубы под разными углами. Однако стусло, как правило, удобно применять для реза труб малых

Преимущества способа очевидны – простота, лёгкость изготовления инструмента (стусла), экономичность, универсальность. Недостатки работы с таким вариантом оснастки – необходимость подгонки размеров стусла под трубный диаметр при условии выполнения точного реза. То есть для каждой трубы придётся делать свой инструмент.

Также с помощью стусла резать трубу можно только ножовкой по металлу или секатором (для пластиковых изделий). Для работы с толстостенными металлическими трубами под рез болгаркой этот инструмент не подойдёт.

Простая оснастка под резку

Металлические изделия круглой и прямоугольной форм, имеющие достаточно толстые стенки, удобно резать под углом при помощи незамысловатой оснастки электромеханического действия.

Режущим элементом такого инструмента выступает отрезной диск или дисковая пила, закреплённые на валу электродвигателя. В свою очередь, электродвигатель с резаком является частью всей оснастки, куда входят рабочий стол, маятниковая опора, струбцина.

Электромеханическое приспособление для реза трубных элементов, в том числе под разными углами. Используется дисковый резак и несложная механическая система крепления трубы в разных положениях

Для установки трубы под нужным углом с последующим её креплением используются обычная струбцина и два металлических уголка. Один уголок (короткий) прикреплён к основанию поворотного механизма – маятника. Второй уголок (длинный) находится в свободном состоянии.

Процедура закладки трубы и резки:

1. Поворотным механизмом устанавливается требуемый угол реза (например, с помощью  линейки и транспортира).
2. Найденное положение фиксируется прижимными винтами.
3. Между коротким и длинным уголками закладывается труба и  прижимается винтом струбцины.
4. Подаётся напряжение на электродвигатель.
5. Прилагая слабое усилие нажима к диску резака, трубу режут в нужном месте.

Преимущества такой методики – быстрая работа, аккуратный срез, возможность обработки большого количества труб за короткий промежуток времени.

Недостатки: ограничения к применению в бытовых условиях, повышенный шум, работа с трубами только малых и средних диаметров. К тому же процесс резки оснасткой выполняется стационарно на удалении от места монтажа, что не всегда приемлемо.

Если вы собираетесь сделать дома медный трубопровод, то потребуются , с правилами подбора которых советуем ознакомиться.

Нюансы работы с прямоугольным сечением

Для выполнения резки изделий прямоугольного сечения рекомендуется заблаговременно подготовить шаблонные отрезы уголков. Их легко сделать из металлического уголка, предварительно разметив тем же транспортиром.

Резка прямоугольных труб (профильных элементов) под нужными углами обычно выполняется по шаблонам. Такие шаблоны изготавливаются из металлических уголков разных размеров

Разметку можно выполнить под разные значения углов. Для использования в деле шаблона, его достаточно приложить к прямоугольной трубе в нужном месте и отметить линию реза. Затем любым подходящим инструментом выполнить рез по намеченной линии.

Аппараты точной резки

Среди фирменных аппаратов, которые могли бы использоваться в быту для выполнения реза под углом, можно обратить внимание на технику итальянского производства.

Ленточнопильный станок Mini Cut от компании «MASS» – малогабаритное устройство с ручным прижимом, для работы не только с трубами, но также уголками, прутками, профильными элементами.

Удобный и продуктивный аппарат для резки труб малого и среднего диаметров. Резак сделан на базе ленточного стального полотна, который может устанавливаться для выполнения реза под углом

На станке поддерживается установка угла среза от 0 до 45º. Процедура осуществляется при помощи ленточного полотна со скоростью 45 возвратно-поступательных движений в минуту. Аппарат оснащается электродвигателем мощностью 370 Вт, который питается от бытовой сети. Максимально допустимый диаметр обрезаемой круглой трубы – 65 мм.

В промышленных масштабах для резки трубы разработаны многочисленные установки с электромеханическим и электрическим приводом. Технически сложные аппараты позволяют с высокой точностью производить термическую, кислородную и плазменную резку:

Галерея изображений

Фото из

Установка для резки трубы на объекте

Станок для пространственной резки в семи направлениях

Механизированный ручной газовый прибор

Мобильное устройство для больших труб

Промышленные модели (на примере BSM)

Существуют специальные станки промышленного назначения для выполнения точных операций резки под углом. Хороший пример: аппараты, выпускаемые под брендом «BSM». Производителем станков является немецкая компания Rexinger.

Правда станки серии «BSM» предназначены исключительно для работы с полипропиленовыми трубами достаточно больших диаметров. Поддерживается обработка изделий типа ПП, ПВХ, ПЭ, ПВДФ.

Промышленный станок под резку трубных изделий из полимеров. Предназначен для работы с изделиями больших диаметров, но имеет оснастку под обработку труб от 50 мм. Машина обеспечивает рез в широком диапазоне углов

Режущим инструментом станка является ленточная пила, благодаря которой и выполняется рез под углами от 0 до 67,5º. Точность процесса обеспечивает лазерный распознаватель резки.

Несмотря на конфигурацию устройства под изделия больших диаметров, можно применять специальный стол, при помощи которого также успешно режутся трубы малых диаметров (50 – 200 мм), которые проще раскроить с . Выпускается широкий модельный ряд устройств «BSM».

Применение термических способов

Кроме механических способов, нередко используются термические способы, где в качестве инструмента работают сварочные или резательные аппараты. Например, автогенный газовый резак или обычный сварочный аппарат (постоянного/переменного тока).

При помощи таких аппаратов резке доступны толстостенные металлические трубы. Однако крайне сложно методом электросварки или газового автогена получить идеально ровный качественный срез.

Технология резки с помощью электросварки и автогена распространена повсеместно. Методика не обеспечивает высокую точность реза, но при монтаже труб этот фактор зачастую не является определяющим

Технология резки с помощью электросварки и автогена распространена повсеместно. Методика не обеспечивает высокую точность реза, но при монтаже труб этот фактор зачастую не является определяющим

Обычно после резки термическим способом изделия подвергаются дополнительной обработке. Выравнивается линия среза, подгоняются значения требуемого угла. Такой подход экономически невыгоден, так как сопровождается дополнительными расходами на механическую обработку.

Как правило, применяется термическая методика реза в условиях промышленно-производственной сферы. Правда службы ЖКХ тоже часто прибегают к такой методике.

Термический рез используется и для работы с пластиковым материалом. Существуют устройства – термические гильотины. Острое тонкое лезвие таких аппаратов нагревается до высокой температуры, после чего выполняют рез.

Термические гильотины поддерживают резку под углом, и  в этом их преимущество. Однако для работы с более жёсткими материалами, чем поливинилхлорид, дерево, древесно-стружечные плиты, эти устройства применять нельзя.

Для резки способные равномерно разделить на части изделия с многослойной структурой. Их разновидностям и способам применения посвящена рекомендуемая нами статья.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике представлены расчеты и показан практикум по выполнению реза трубы под углами 45º и 90º:

Для каждого отдельного случая монтажа можно подобрать наиболее удобный и менее затратный способ резки. Конкретный выбор зависит от материала трубы, её диаметра, толщины стенки.

Применяя простые способы разметки, можно получить достаточно точный угол, под которым требуется обрезать заготовку. Вместе с тем, обращаясь к сложной методике вычисления, есть возможность резать под нестандартными углами с высокой точностью.

У вас есть полезная информация по теме статьи? Возникли вопросы в процессе ознакомления с материалом или обнаружили спорные моменты? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.

Гидроабразивная резка труб в Москве. Выгодные цены. Качество и точность.

Предлагаем гидроабразивную резку труб любого диаметра и толщины на современном оборудовании согласно предоставленным чертежам и требованиям. Возможно изготовления изделия любой конфигурации.

Одно из направлений работы нашей компании — изготовление элементов трубопроводов. Мы производим различные фланцы, тройники, отводы, переходники и т.д. Поэтому резка труб — одна из стадий в нашем технологическом цикле.

Резка производится тонкой струей воды, в которой присутствуют абразивные частицы. В результате получается очень тонкий, точный и качественный разрез. Отработанная жидкость (обычная с абразивом) фильтруется и сбрасывается в канализацию. Является абсолютно нетоксичной и не наносит урон окружающей среде. Направление реза регулируется с помощью управляемого сопла, которое в свою очередь регулирует толщину струи. Таким образом, резку можно производить под любым углом в различных плоскостях.

Высочайшая точность

Размер реза можно регулировать в рамках десятых долей миллиметра.

Возможность вырезать сложные заготовки любой конфигурации

Перемещение сопла, которое направляет режущий поток, возможно под разными углами и по различным траекториям.

Отсутствие негативного воздействия на разрезаемый материал

Благодаря тому, что разрезаемый материал не нагревается до критических температур , не происходит его повреждения или изменения его химических свойств.

Экологичность и безопасность

Побочным продуктом является только обычная вода с минимальным количеством не вредных примесей.

Скорость производства

Автоматизация процесса позволяет добиться высочайшей точности и скорости, так как «человеческий фактор» практически исключен. За процессом наблюдает оператор, который следит за всеми жизненно важными показателями и отсутствием ошибок.

Приемлемая стоимость

благодаря высокой производительности и не высоким расходам на содержание оборудования.

Есть вопросы?
Просто позвоните

Подробная информация по ценам гидроабразивной резки приведена на странице Цены

Требуется произвести резку трубного проката согласно определенным параметрам, или сделать определенные заготовки по вашему чертежу?

— Обращайтесь к нам. Сотрудничество будет выгодным, а результат — закрепленным в договоре. Мы предлагаем:

— просто отправьте в наш адрес сообщение или позвоните по телефону. Проконсультируем по всем интересующим вас вопросам, обсудим ваши задачи. Сделаем.

Плазменная резка труб малых и больших диаметров. Резка отверстий, резка труб под углом.

Производственно-строительная компания ООО «СиМКС» (Сварка и Монтаж Конструкций Строительству) рада приветствовать Вас на нашем сайте. 

Для оформления заявки позвоните по телефону +7(499) 130-55-37, напишите на почту ooosimks@mail. ru или перейдите на страницу Контакты и отправьте нам запрос.

Плазменная резка труб

Производственно-строительная компании СиМКС оказывает услугу плазменная резка труб на новейшем оборудовании Hypertherm XPR300 с передовой технологией True Bevel SureCut. 

  

Максимальная длина заготовки — 6000 мм. Максимальный диаметр – 600 мм.  

3D плазменная резка труб 

Обратитесь в компанию СиМКС, если Вам необходимы такие сложные операции плазменной резки труб, как:

• Фигурный раскрой труб
  
• Резка нестандартных отверстий в трубах
  
• Продольная резка труб
  
• Резка труб под углом 
  
• Резка сложных геометрических форм
• Резка металлических труб со снятием фаски до 45 градусов

Резка металлических труб

Кроме того, что наше оборудование режет трубы практически всех марок стали и различного металла, в том числе и тугоплавкого, но и учитывает особенности металлопроката российского производства, такие как: 

• непостоянную геометрию; 
  
• элипсность, разность диаметров трубы; 
  
• разнотолщинность; 
  
• нарушение продольной геометрии трубы.

Плазменная резка труб используется во многих отраслях промышленности, особенно там, где используются трубы большого диаметра: при строительстве газопроводов, водопроводов, нефтепроводов, трубопроводов.  

Вернуться в раздел: Плазменная резка

Как разрезать профильную трубу вдоль и поперек, технология резки

Автор Монтажник На чтение 8 мин. Просмотров 8.5k. Обновлено 07.12.2020

В бытовом домашнем хозяйстве профильные трубы находят широкое применение при изготовлении парников, теплиц, навесов для защиты автомобильной техники от атмосферных осадков и прочих конструкциях. При работе с данным материалом полезно знать, как разрезать профильную трубу вдоль по линии или поперек с максимально точным углом.

Среди большого количества строительного режущего инструмента по металлу лидером по скорости, простоте выполнения реза и экономичности является углошлифовальная машинка (болгарка), которая часто присутствует в инструментальном комплекте любого домашнего мастера. Для разреза профильной стальной трубы с помощью болгарки потребуется обычный диск по металлу и строгое соблюдение правил техники безопасности — разрушение диска на сегменты при большой скорости вращения может привести к серьезным травмам.

Рис.1 Профильные трубы в домашнем хозяйстве

Как ровно отрезать профильную трубу поперек

Наиболее часто в домашнем хозяйстве используют прямоугольный или квадратный трубный металлопрофиль с толщиной стенки не более 3 мм, а нарезка на отдельные отрезки необходима при проведении работ по сборке сварных каркасов.

Чтобы правильно порезать трубу, используют дополнительные приспособления для обозначения и разметки линии реза, некоторые из устройств выполняют функции опорной грани для режущего диска.

Нюансы работы с прямоугольным сечением

Заготовки прямоугольного сечения намного проще резать вдоль и поперек с любыми углами, чем цилиндрические элементы, которые сложно удержать в неподвижном состоянии на ровной поверхности. Поперечное обрезание заготовок под любым углом не представляет особых сложностей – линия нужного углового уклона проводится на боковой грани и всегда совпадает с расчетной (круглые элементы требуют использования специальных лекал, просчитываемых на компьютере, для совмещения их граней под углом, отличным от прямого).

Толщина стенок металлопрофиля при использовании в бытовом хозяйстве редко превышает 5 мм — его легко резать при помощи углошлифовальной машинки любым диском по металлу.

Рис. 2 Виды способов поперечной разметки

Какой используется инструмент

Как отмечалось выше, основным инструментом для резки металлических деталей в бытовых условиях является углошлифовальная машинка, при ее отсутствии можно воспользоваться ручной ножовкой по металлу или электролобзиком, который также может резать материалы из металла специальным полотном с алмазным покрытием.

Для резки болгаркой используют отрезные электрокорундовые диски, не предназначенные для проведения шлифовальных операций. В качестве вспомогательного инструмента пригодится рулетка, металлическая линейка, различные виды струбцин, карандаши и маркеры для нанесения разметки.

Бумажное лекало для трубы

Применение бумажного листа является простым методом разметки прямоугольного или квадратного профиля для точного обрезания под углом 90 или 45 градусов по направлению к его оси.

Чтобы сделать разметку для поперечной резки под углом 90 градусов, берут лист бумаги и оборачивают им трубу до точного совмещения краев, после чего их склеивают. При данном способе линия реза очень хорошо видна в отличие от нанесения ее карандашом или маркером по краю шаблона.

После этого режут профиль вдоль шаблонной кромки поочередно со всех сторон, стараясь не допускать полного прорезания финишных участков — это может привести к ударам диска об острые углы и его разрушению.

Листом бумаги можно нанести разметку и на боковые стенки труб прямоугольного или квадратного сечения. Для этого бумажный лист складывают по диагонали, а полученный угол в 45 градусов прикладывают к боковым стенкам и делают соответствующую разметку. Чтобы боковые линии находились на одинаковом уровне, острый угол прикладывают к поперечной линии, размещенной под углом 90 градусов к оси, которую предварительно наносят приведенным выше способом.

Рис. 3 Использование стального шаблона

Стусло для резки труб

Очень удобно резать профильную трубу с помощью специального шаблона, который является аналогом строительного стусла для резки стройматериалов под разными углами.

Для этого приведенным выше или другим способом делают металлический шаблон из разрезанного вдоль куска профильной трубы, он может быть рассчитан на получение прямого или угла в 45 градусов.

Чтобы разрезать металлопрофиль, к нему прикладывают шаблон и проводят чертилкой линию, по которой затем делают прорезание. В других случаях шаблон удерживают и болгаркой проводят линию по поверхности заготовки, стараясь избегать сильного прижима боковой поверхности диска к приложенному металлическому шаблону. Затем шаблон убирают и прорезание продолжают по хорошо заметному углублению на гранях заготовки.

С помощью шаблона можно получить очень ровную линию среза, если не держать его вручную, а закрепить на заготовке с помощью струбцин или крепежных болтов. Для самостоятельного изготовления крепежа в боковой поверхности П-образной пластины шаблона сверлят отверстие и приваривают в этой точке снаружи накидную гайку, в которую вкручивают болт. Для закрепления шаблона приставляют его к обрезаемой детали и вкручивают болт, прижимая шаблонную поверхность к заготовке, после болгаркой с диском по металлу производят разрез, слегка касаясь направляющей кромки.

Рис. 4 Как порезать заготовку самодельным станком

Другие варианты

Неплохой вариант изготовления шаблона — использование для разметки короткого отрезка трубы большего диаметра, направляющая кромка которого предварительно обрезана под нужными углами. При разметке деталь одевают на обрезаемую трубу, после чего размечают ее поверхность маркером или чертилкой. Второй способ — жесткая фиксация шаблона на заготовке с помощью клиньев или струбцин с дальнейшей резкой диском по металлу с легким прижимом к боковой поверхности шаблонной детали.

Чтобы не резать металлические трубы или лист железа на глазок, некоторые домашние умельцы используют самодельные крепежные приспособления к болгарке, жестко закрепляя ее на вертикально установленном шпинделе. При перемещении инструмента сверху вниз происходит стабильный ровный разрез расположенной под диском детали, если на станине станка закрепить металлические направляющие, то при прикладывании к ним заготовки можно получить любой нужный угол разреза.

Рис.5 Работа с толстостенным прокатом

Резка профильной трубы большого диаметра

Металлопрофиль большого диаметра имеет толстые стенки и большой вес, если для резки тонкостенных деталей (толщина стенки до 2 мм.) можно было использовать тонкие диски размером около 1 мм., то для прорезания толстостенного металла берут 2 мм. дисковые круги. Соответственно резать толстые стены удобнее диском большого диаметра при помощи мощной крупногабаритной строительной болгарки — бытовые устройства не обладают достаточной мощностью для быстрого проведения работ, а их маленькие диски быстро стачиваются.

При выполнении работ руководствуются следующими правилами:

1. При прорезании тяжелых труб следует располагать их на ровной поверхности или низких опорах с таким расчетом, чтобы при резке последнего участка он не изменял своего положения или опускался вниз, препятствуя сжиманию режущего инструмента своими стенками.
2. Если поверхность ровная, полностью производят разрез каждой грани, переворачивая деталь, при неровный опоре последние перемычки немного не дорезают, давая возможность заготовке отделиться под собственным весом, после чего выступающий участок зашлифовывают.
3. При работе с болгаркой для резки тяжелых металлических элементов необходимо обязательное использование защитного кожуха — вероятность расслоения диска на отдельные элементы слишком высока.

Многие работают с неправильно выбранным направлением вращения на себя — это приводит к тому, что острая кромка металла постоянно задирается, инструмент труднее удержать в фиксированном положении, а отрезной диск быстрее стачивается. К тому же обратное направление вращения отрезного круга опасно с точки зрения техники безопасности.

Как разрезать профильную трубу вдоль — технология резки

Если поперечная резка профиля не вызывает особых сложностей, то продольный разрез, который необходим для проведения некоторых работ в домашнем хозяйстве, более сложен в силу своей протяженности.

Одна из проблем при его проведении — точность разметки, для ее нанесения по центру или в другой точке разрезаемой грани ставят отметки по всей длине на одинаковом расстоянии от боковой стенки и затем соединяют их карандашом, маркером или чертилкой, используя в качестве направляющей ровный уголок, строительное правило, уровень, профиль от гипсокартона.

Рис. 6 Резка трубы вдоль по направляющему уголку

Для того, чтобы распилить металлопрофиль в продольном направлении, ведут углошлифовальную машинку по линии, постепенно прорезая сквозное отверстие — метод не слишком точен, инструмент приходится держать на весу без опоры.

Более удобный способ качественно продольно отрезать заготовку — использование вспомогательных опор в виде металлического уголка или ровных прямых пластин. Для этого уголок крепят на поверхности заготовки с помощью струбцин и ведут болгарку по его боковой грани, если длина шаблонного уголка невелика, его откручивают и переставляют дальше на новое место, после чего прорезание возобновляют.

Второй способ получения ровной продольной линии среза — жестко закрепленная болгарка на станке или столе в боковом положении. Прорезаемую заготовку при этом двигают по направляющим, подводя к вращающемуся диску углошлифовальной машинки (принцип работы напоминает э

Специфика производства труб большого диаметра из стали

Важнейшей продукцией металлопроката для нефтегазовой отрасли являются трубы большого диаметра, используемые в прокладке трубопроводов, обеспечивающих поставку газа, нефти на перерабатывающие предприятия. Производство ТБД осуществляется по специальной технологии.

Трубы большого диаметра пользуются спросом во всех странах, где осуществляется добыча газа, нефти. Изделия, произведенные в России, по праву считаются лучшими в мире, экспортируются во многие государства.

Процесс изготовления ТБД отличается сложностью, большими затратами, что определяет высокую стоимость изделий. Но создание трубопроводов из этого проката обходится дешевле, чем перевозка газа, нефти различными видами транспорта.

Специфика ТБД

В категорию ТБД входят изделия, диаметр которых превышает 5 м 30 см. Толщина стен может быть различной, она рассчитывается по формуле, в которой главной составляющей является диаметр.

Согласно правилам мировой статистики, техническая развитость государства определяется объемом труб большого диаметра, используемых в возведении объектов. Эти изделия используются не только в нефтегазовой отрасли. Из них монтируются крупные магистрали подачи воды, масштабные жилищные коммуникации.

У ТБД есть определенный ресурс, определяющий период эксплуатации. Но и после него трубы не утилизируются. Им находится другое применение. К примеру, изделия применяются в возведении колодцев. Поскольку в трубопроводах проводится плановая замена элементов, изнашиваться трубы не успевают.

Процесс производства труб

В прошлом веке ТБД в России не производились, эта продукция импортировалась из других стран. Не было отечественных производств, способных производить изделия, соответствующие высоким стандартам. В начале этого столетия такие заводы были построены, за 10 лет России удалось стать мировым лидером в этой категории.

Производственный процесс включает несколько этапов:

• металлические заготовки штрипсы нагреваются для придания пластичности;
• лист оборачивается вокруг вала;
• выполняется сварочный шов по всей длине;
• наносится защитное антикоррозийное покрытие.

В изготовлении трубы с нестандартной толщиной необходимо применение спиралешовной сварки. Металлопрокат в виде ленты под углом наматывается на вал, все соединения свариваются по спирали.

Роторные фрезы Reed для резки труб большого диаметра

от Рида

Если вам нужно отрезать или обрезать железную или стальную трубу большего диаметра, роторный резак станет отличным решением. При резке трубы на месте роторный резак делает задачу более управляемой и помогает сократить время простоя, которое может возникнуть при удалении и замене трубы. Эти фрезы, разработанные для применений, где имеется зазор менее одного фута, обеспечивают более удобный способ ремонта или резки в соответствии с новыми установками.Ручки, управляемые или удобные для рук, для затягивания упрощают регулировку, поскольку лезвия прорезают трубу.

Низкопрофильные фрезы LCRC Rotary ™

Rotary ™ обеспечивает холодную резку стальных труб большого диаметра, большей части нержавеющих, ковких и чугунных труб в непосредственной близости. Сверхпрочная рама и низкопрофильная конструкция моделей LCRC требуют зазора всего 4 дюйма. Каждый резак снабжен съемной ручкой, которая используется для поворота резака вокруг трубы в одном направлении. Рукоятка также используется для затягивания резака каждые 1/2 оборота. Роторные фрезы — лучшие ручные фрезы для высокопрочного чугуна. Для всех размеров используются одинаковые отрезные круги.

Товар №	Диаметр трубы стальных дюймов — Ном.	Диаметр трубы Чугун и ковкий дюймов — Ном.	Длина	Масса	Цена Количество
LCRC4X	2–4 дюйма Сталь с толстыми стенками, Нержавеющая сталь	–	19 «	13 фунтов	770 долларов.97
LCRC8I	–	6–8 дюймов	58 «	41 фунт	$ 1 490,36
LCRC8S	6–8 дюймов	–	58 «	41 фунт	$ 1 495,51
LCRC8X	6–8 дюймов Сталь с толстыми стенками, Нержавеющая сталь	–	58 «	41 фунт	$ 1 699,75
LCRC12I	–	10–12 дюймов	61 «	50 фунтов	$ 1,773. 24
LCRC12S	10–14 дюймов	–	61 «	50 фунтов	$ 1 775,39
LCRC12X	10–12 дюймов Сталь с толстыми стенками, Нержавеющая сталь	–	61 «	50 фунтов	$ 1 800,68
LCRC16I	–	14–16 дюймов	66 «	60 фунтов	$ 2 351,12
LCRC16S	16–18 дюймов	–	66 «	60 фунтов	2345 долларов.00
LCRC16X	16–18 дюймов Сталь с толстыми стенками, Нержавеющая сталь	–	66 «	60 фунтов	$ 2 376,44
↓ Запасные режущие диски ↓
RCS8-36	4 отрезных круга для стали и нержавеющей стали				$ 201,59	RCI8-30	4 отрезных круга для чугуна и высокопрочного чугуна				$ 179,81	RCSDX	4 отрезных круга для тяжелого чугуна и высокопрочного чугуна				181 доллар США. 04	RCX	4 отрезных круга для толстостенной и нержавеющей стали Требуется 2 ролика, продаются отдельно				$ 212,21	RC8-30XR	Внешний ролик для отрезного круга RCX (по 2 на каждое колесо)				$ 13,79

---

Фрезы RC Rotary ™

Фрезы

Rotary ™ незаменимы при работе с трубами большого диаметра. Эти фрезы, предназначенные для холодной резки стали большого диаметра, большей части нержавеющей стали и чугунных труб, особенно подходят для обработки ковкого чугуна.Предназначен для использования в тесноте, для резцов RC20 и RC24 требуется зазор всего 8 дюймов, а для фрез RC30 и RC36 — всего 11,8 дюйма. Каждый резак снабжен съемной ручкой, которая используется для поворота резака вокруг трубы в одном направлении. Рукоятка также используется для затягивания резака каждые 1/2 оборота. Эти фрезы также оснащены прочной рамой, и для всех размеров используются одни и те же фрезерные круги.

---

PLAS-фрезы In-Line Rotary ™

Ножницы

PLAS In-Line Rotary ™ отлично подходят для резки труб из ПВХ или ПЭ (полиэтилена) диаметром от 4 до 28 дюймов в траншее или над землей.Каждому резцу PLAS требуется зазор от 6 до 8 дюймов вокруг трубы. Внешние ролики удерживают резак выровненным по трубе, обеспечивая каждый раз квадратный разрез. Лезвия с твердосплавными наконечниками для PVC долговечны и проникают до толщины стенки до 2 дюймов. Каждая фреза PVC также может производить фаску под углом 15 ° на обеих сторонах реза. Кроме того, компания Reed разработала лезвие из закаленной инструментальной стали для резки труб из полиэтилена и . Изогнутое лезвие отводит стружку, что значительно упрощает резку полиэтилена.Обычные линейные роторные резаки PLAS можно дооснастить для PE, купив новое лезвие. Модели PLASOH и PLASOHPE имеют меньший внешний диаметр и прикрепленные ручки, которые позволяют быстро поворачивать их вручную. Для моделей «OH» требуется зазор 11 дюймов вокруг трубы.
См. Пример используемой фрезы серии PLAS.

---

Сопутствующие товары и аксессуары

Часто задаваемые вопросы

Q. «Поскольку есть несколько отрезных кругов, нужно ли мне использовать масло, чтобы прорезать металлическую трубу?»
А.Да, вам следует использовать смазочное масло. Это продлит срок службы отрезных кругов и потребует меньше усилий для разрезания трубы.

Отзывы клиентов

«Ваша служба поддержки клиентов — лучшая из всех онлайн-продавцов, с которыми мне приходилось иметь дело … совершать покупки в Интернете с вашей компанией было отличным опытом».
— Джим Меррилл, Кэти, Техас 77449-3311

«Вы, ребята, классные! Хорошие товары, хорошие цены и отличное обслуживание клиентов.Спасибо! Вы лучший онлайн-поставщик сантехники, которого я нашел, и я провел МНОГО исследований и попробовал несколько других онлайн-компаний, прежде чем нашел вас «
— Аль-Семас, Бенисия, Калифорния 94510-3439

Обратите внимание, что каждый отзыв клиента, показанный на наших страницах, дает нам письменное разрешение цитировать их. Конфиденциальность информации наших клиентов очень важна для нас, и мы никогда не будем передавать, передавать или продавать контактную информацию или адреса электронной почты кому-либо!

вернуться наверх ↑

Транспортировка шлама — PetroWiki

Из множества функций, которые выполняет буровой раствор, наиболее важной является транспортировка шлама от долота вверх по затрубному пространству на поверхность.Если шлам невозможно удалить из ствола скважины, он скоро затруднит бурение.

Обзор

При вращательном бурении и жидкость, и обломки породы движутся в затрубном пространстве. Ситуация осложняется тем фактом, что скорость жидкости изменяется от нуля на стенке до максимальной в точке между внешней стенкой трубы и стенкой ствола скважины. Кроме того, вращение бурильной трубы передает центробежную силу на фрагменты породы, что влияет на их относительное расположение в затрубном пространстве.Из-за чрезвычайной сложности этого поведения потока буровой персонал полагался в первую очередь на наблюдения и опыт для определения подъемной способности буровых растворов. На практике либо расход, либо эффективная вязкость жидкости увеличиваются, если возникают проблемы, связанные с неэффективным удалением выбуренной породы. В результате возникает естественная тенденция к образованию густого бурового раствора и высоких кольцевых скоростях. Однако увеличение вязкости бурового раствора или скорости потока может отрицательно сказаться на очищающем действии под долотом и вызвать снижение скорости проникновения.Использование более высокого расхода или вязкости бурового раствора, чем необходимо, может привести к значительным экономическим потерям. Повышение вязкости бурового раствора не обязательно улучшит эффективность транспортировки шлама в наклонно-направленных и горизонтальных участках. Обычно транспортировка обычно не является проблемой, если колодец находится близко к вертикали. Однако при направленном бурении скважины могут возникнуть значительные трудности, поскольку шлам может накапливаться либо в виде неподвижного пласта при углах ствола более 50 °, либо в движущемся взбалтывании пласта при меньших углах ствола. Проблемы при бурении, которые могут возникнуть, включают:

• Застрявшая труба
• Прервано обращение
• Высокий крутящий момент и лобовое сопротивление
• Плохие рабочие места на цементной фабрике
• Снижение скорости проникновения
• Более быстрый износ долота
• Потеря контроля над забойным давлением

Серьезность таких проблем зависит от количества и расположения выбуренной породы, распределенной по стволу скважины.

Вернуться к началу

Вертикальные скважины

Проблема переноса шлама в вертикальных скважинах изучалась в течение многих лет, причем самый ранний анализ проблемы был проведен Пиготтом. ^[1] Несколько авторов провели экспериментальные исследования пропускной способности бурового раствора. Уильямс и Брюс были одними из первых, кто осознал необходимость установления минимальной скорости в кольцевом пространстве, необходимой для подъема шлама. ^[2] В 1951 году они сообщили о результатах обширных лабораторных и полевых измерений несущей способности бурового раствора. До их работы минимальная скорость в кольцевом пространстве, обычно используемая на практике, составляла около 200 футов / мин. В результате их работы постепенно было принято значение около 100 футов / мин.Более поздняя экспериментальная работа Зиффермана и Беккера показывает, что, хотя может потребоваться 100 футов / мин, когда буровой раствор представляет собой воду, минимальная скорость в кольцевом пространстве 50 футов / мин должна обеспечивать удовлетворительный перенос резания для обычного бурового раствора. ^[3] , ^[4]

Эффективность транспортировки в вертикальных скважинах обычно оценивается путем определения скорости осаждения, которая зависит от:

• Размер, плотность и форма частиц
• Реология, плотность и скорость бурового раствора
• Конфигурация отверстия / трубы
• Вращение и эксцентриситет трубы

Несколько исследователей предложили эмпирические корреляции для оценки скорости проскальзывания при резании во время вращательного бурения. Хотя не следует ожидать, что эти корреляции дадут чрезвычайно точные результаты для такого сложного поведения потока, они действительно дают ценную информацию при выборе свойств бурового раствора и условий работы насоса. Корреляции Мура, Чиена, Уокера и Мэйса получили наиболее широкое признание. ^[5]

Наверх

Наклонные скважины

С начала 1980-х годов исследования переноса шлама были сосредоточены на наклонных стволах скважин, и был разработан обширный объем литературы как по экспериментальным, так и по модельным работам.Экспериментальные работы по транспортировке выбуренной породы в наклонных стволах скважин проводились с использованием контуров потока на У. Талса и в других местах. Различные механизмы, преобладающие в разных диапазонах углов ствола скважины, определяют:

• Зависимость высоты пласта шлама и концентрации шлама от рабочих параметров (расход и скорость проникновения)
• Конфигурация ствола скважины (глубина, угол ствола, размер ствола или внутренний диаметр (ID) обсадной колонны / ствола скважины и труба

Станок для резки труб, станок для резки труб с ЧПУ, станок для резки труб с ЧПУ, станок для плазменной резки, станок для резки двутавровых балок, Труборез, станок для снятия фасок

Станок для сварки двутавровой балки с ЧПУ

Станок для правки двутавровых балок с ЧПУ, три в одном, используется для станков для обработки двутавровых балок

8-осевая обработка труб с ЧПУ для снятия фаски

Наш станок для резки фасок и профилей труб с ЧПУ может разрезать и снимать фаску круглой трубы, квадратной трубы, двутавровой балки

5-осевая кромка для плазменной резки круглых труб

Наш станок для резки труб и снятия фасок с ЧПУ может разрезать и снимать фаску круглой трубы за один раз. Широко используется

KR-XQ Труба квадратного сечения для плазменной резки с ЧПУ H Be

KR-XQ 360 Станок для резки всех профилей труб может резать двутавровую балку, сталь U, угловую сталь, двутавровую балку, круглую

KR-XH H Профиль балки плазменный пламя с ЧПУ

Станок для резки двутавровой балки KASRY KR-XH может резать вт-балку 100-600 мм, U-образную балку, угловую балку, двутавровую балку, длина

Труба большого диаметра с роликовым станком для резки с ЧПУ

Станок для резки труб с роликовым основанием, подходящий для труб большого диаметра.Он широко используется для резки масляных трубопроводов

3 оси с ЧПУ для плазменной резки круглых труб M

Наш станок для резки труб и снятия фасок с ЧПУ может отрезать и снимать фаску круглой трубы за один раз.

3-х осевой станок для плазменной резки труб для

3-х осевой станок для плазменной резки труб малого диаметра. Диаметр трубы 50-200 мм, длина 6 м. Метод плазменной резки

Портальная плазменная установка для труб и пластин с ЧПУ KR-XGB

Портальная машина для плазменно-кислородной резки труб и пластин с ЧПУ KR-XGB может резать металлические пластины и трубы за один прием

Трубы Общие — Типы Длины и Концы труб

Типы, длины и концы труб

Производство труб — это производство отдельных частей трубы на трубном заводе; это не относится к тому, как части соединяются в поле, чтобы сформировать непрерывный трубопровод.Каждый кусок трубы, производимый трубным заводом, называется стыком или отрезком (независимо от его измеренной длины). В некоторых случаях труба доставляется на место строительства трубопровода в виде «двойных стыков», когда два куска трубы предварительно свариваются вместе для экономии времени. Большинство труб, используемых для нефте- и газопроводов, бесшовные или прямошовные, хотя спирально-сварные трубы обычно используются для труб большего диаметра.

Трубы стальные выпускаются в 4-х вариантах

1. Пила прямошовная
2. Спирально-сварной
3. Электросварка сопротивлением (ВПВ)
4. Бесшовные

Труба сварная

Сварная труба (труба, изготовленная сварным швом) — это трубчатое изделие, изготовленное из плоских пластин, известных как skelp, которые формуются, сгибаются и подготовлены для сварки.Самый популярный процесс для труб большого диаметра — это сварка продольным швом.

Спирально-сварная труба — это альтернативный процесс. Спирально-сварная конструкция позволяет изготавливать трубы большого диаметра из более узких листов или скелпа. Дефекты, которые возникают в спирально сварной трубе, в основном связаны со сварным швом под флюсом и аналогичны по своей природе дефектам для трубы с продольной сваркой под флюсом.

Труба, сваренная сопротивлением (ВПВ) и сваркой с помощью высокочастотной индукции (ВЧИ), изначально этот тип трубы, которая содержит твердофазный стыковой шов, была произведена с использованием нагрева сопротивлением для изготовления продольного шва (ВПВ).Но большинство трубных заводов теперь используют высокочастотный индукционный нагрев (HFI) для лучшего контроля и стабильности. Тем не менее, этот продукт по-прежнему часто называют трубой для ВПВ, хотя сварной шов мог быть произведен с помощью процесса HFI.

Завод по производству бесшовных труб

Этот процесс используется для изготовления бесшовных труб больших размеров, обычно диаметром от 6 до 16 дюймов (от 150 до 400 мм). Стальной слиток весом до двух тонн нагревается до 2370 ° F (1300 ° C) и протыкается. Отверстие в полой оболочке увеличивается на роторном удлинителе, в результате получается короткая толстостенная трубка, известная как блюм.

Затем через блюм проталкивается внутренняя пробка примерно того же диаметра, что и конечный диаметр трубы. Затем блюм, содержащий пробку, пропускают между валками пробковой мельницы. Вращение валков уменьшает толщину стенки. Трубка поворачивается на 90 ° при каждом проходе через пробковую мельницу для обеспечения круглости. Затем труба проходит через намоточный стан и редукционный стан для выравнивания толщины стенки и получения готовых размеров. Затем труба нарезается по длине перед термообработкой, окончательной правкой, проверкой и гидростатическими испытаниями.

Производство бесшовных труб на оправке

Этот процесс используется для изготовления бесшовных труб меньшего размера, обычно диаметром от 1 до 6 дюймов (от 25 до 150 мм). Слиток стали нагревают до 2370 ° F (1300 ° C) и протыкают. Оправка вставляется в трубу, и сборка пропускается через прокатный (оправочный) стан. В отличие от пробкового стана, оправочный стан непрерывно уменьшает толщину стенок с помощью серии пар изогнутых роликов, установленных под углом 90 ° друг к другу. После повторного нагрева труба пропускается через многоклетьевой редукционный стан для уменьшения диаметра до конечного диаметра. Затем труба разрезается на необходимую длину перед термообработкой, окончательной правкой, осмотром и гидростатическими испытаниями.

Процесс экструзии бесшовных труб

Этот процесс используется только для труб малого диаметра. Пруток разрезается по длине и нагревается до 2280 ° F (1250 ° C) перед калибровкой и удалением окалины. Затем заготовку экструдируют через стальную головку. После экструзии конечные размеры трубы и качество поверхности достигаются на многорядном редукционном стане.

Труба, сваренная сопротивлением сопротивлению (ERW) и высокочастотной индукционной сваркой (HFI)

Первоначально этот тип трубы, который содержит твердофазный стыковой шов, производился с использованием нагрева сопротивлением для изготовления продольного шва (ERW), но на большинстве трубных заводов теперь используется высокочастотный индукционный нагрев (HFI) для лучшего контроля и стабильности.Тем не менее, этот продукт по-прежнему часто называют трубой для ВПВ, хотя сварной шов мог быть произведен с помощью процесса HFI.

Дефекты, которые могут возникать в трубах ERW / HFI, связаны с производством полосы, например, расслоение и дефекты на узкой линии сварки. Недостаток плавления из-за недостаточного нагрева и давления является основным дефектом, хотя трещины в виде крючков также могут образовываться из-за переориентации неметаллических включений на границе сварного шва. Поскольку линия шва не видна после обрезки, а также характер процесса твердофазной сварки, могут быть получены значительные длины сварного шва с плохим сплавлением, если параметры сварки выходят за установленные пределы.Кроме того, первая труба ERW подвергалась реверсированию давления, что приводило к отказу в эксплуатации при более низком напряжении, чем наблюдаемое при испытании под давлением перед эксплуатацией. Эта проблема вызвана ростом трещины во время периода выдержки при испытании под давлением, что в случае ранних труб с ВПВ было связано с сочетанием низкой ударной вязкости линии сварного шва и отсутствия дефектов плавления.

Примечание об отсутствии проплавления при сварке ВПВ

В результате этих ранних проблем труба ERW обычно рассматривалась как труба второго сорта, подходящая только для применений с низким давлением.Однако из-за нехватки бесшовных труб и более низкой стоимости труб из ВПВ поставщики и конечные пользователи в 1980-х годах приложили значительные усилия для улучшения качества трубного завода. В частности, было обнаружено, что точное отслеживание линии сварки оборудованием для автоматического ультразвукового контроля имеет решающее значение, поскольку линия сварки может слегка поворачиваться, когда труба покидает сварочную станцию. Кроме того, было обнаружено, что стандарт термообработки линии сварного шва, который необходим для обеспечения хорошей ударной вязкости, является важным, и некоторые спецификации требуют локальной термообработки линии сварного шва с использованием индукционных катушек с последующей нормализацией всего тела всей трубы в печь.В результате этих улучшений современные трубы ERW / HFI имеют гораздо лучшие характеристики, чем традиционный продукт, и были приняты рядом операторов для транспортировки газа под высоким давлением.

Текст о типах сварных и бесшовных труб для этой страницы взят из: General Electric Company

Длина труб

Трубопроводы с заводской длиной не отрезаны точно по длине, но обычно поставляются как:

• Одна случайная длина имеет длину около 5-7 метров
• Двойная случайная длина имеет длину около 11-13 метров

Доступны более короткие и более длинные длины, но для расчетов целесообразно использовать эти стандартные длины; другие размеры, вероятно, дороже.

Концы труб

Для концов труб доступны 3 стандартные версии.

1. Гладкие концы (PE)
2. Концы с резьбой (TE)
3. Концы со скошенной кромкой (BE)

Трубы PE обычно используются для трубопроводных систем меньшего диаметра и в сочетании с накладными фланцами и фитингами и фланцами для сварки внахлест.

Реализация TE говорит сама за себя, эта характеристика обычно используется для систем труб малого диаметра, а соединения будут выполняться с помощью фланцев с резьбой и резьбовых фитингов.

Реализация BE применяется ко всем диаметрам сварных встык фланцев или фитингов, приваренных встык, и приваривается напрямую (с небольшим зазором 3-4 мм) друг к другу или к трубе. Концы в большинстве случаев имеют фаску под углом 30 ° (+ 5 ° / -0 °) с поверхностью основания 1,6 мм (± 0,8 мм).

Труба высокопрочная большого диаметра для магистральных газопроводов высокого давления

1 Труба большого диаметра высокопрочная для магистральных газопроводов высокого давления М.K. Gräf Europipe GmbH H.-G. Hillenbrand Europipe GmbH C. J. Heckmann Mannesmann Forschungsinstitut GmbH K. A. Niederhoff Mannesmann Forschungsinstitut GmbH ISOPE 2003 26-30 мая 2003 г., Гонолулу, Гавайи, США TP53

2 Высокопрочные трубы большого диаметра для протяженных газопроводов высокого давления M. K. Gräf 1, H.-G. Hillenbrand 2, CJ Heckmann 3, KA Niederhoff 3 1 Europipe GmbH 2 Europipe GmbH 3 Mannesmann Forschungsinstitut Mülheim, Германия Ратинген, Германия Дуйсбург, Германия РЕЗЮМЕ Постоянно растущий спрос на природный газ будет и дальше влиять на тип его транспортировки в будущем, как со стратегической и экономической точки зрения.Трубопроводы большой протяженности являются безопасным и экономичным средством транспортировки газа от мест добычи до конечных потребителей. Энергетический сценарий в последние годы быстро меняется. Международные исследования прогнозируют, что спрос на природный газ увеличится почти вдвое. Расстояние между объектами добычи газа и конечными потребителями увеличивается, что подразумевает необходимость строительства сложных газотранспортных сетей трубопроводов, когда использование танкеров для СПГ невозможно или неэкономично. Это сделает транспортировку природного газа под высоким давлением по трубопроводам все более интересным.Уже было показано, что использование линейных труб класса X 80 приводит к значительной экономии затрат. В данной статье представлены результаты испытаний эксплуатационных труб марки Х 80, поставляемых для наземных и морских проектов. Но экономичная транспортировка газа на очень большие расстояния требует дополнительного сокращения затрат. Решением может стать использование класса X100 и / или X120. Таким образом, рассматриваются преимущества использования высокопрочных линейных труб и современные технические ограничения на их производство. Представлены лабораторные и производственные результаты высокопрочных труб большого диаметра для описания свойств материалов, а также поведения при эксплуатации.Уже разработаны процедуры кольцевой сварки, охватывающие механизированные и ручные методы. ВВЕДЕНИЕ В данной статье дается обзор развития высокопрочных низколегированных марок линейных труб. Представлены некоторые из текущих проектов для трубопроводов класса X 80 и преимущества использования трубы X 80. Также обсуждаются важные аспекты свойств основного материала и сварных швов. Разработка марок материалов до X 100 или X 120 представляет собой одну из больших проблем и возможностей в будущем.Особое внимание уделяется влиянию бора на механические свойства материалов марок от> X 80 до X 120. Кроме того, рассматриваются различные аспекты производственных сварных швов и свариваемости в полевых условиях. СНИЖЕНИЕ СТОИМОСТИ ПРОЕКТА Снижение затрат на проект может быть результатом совокупности различных выгод, которые могут быть получены при использовании высокопрочных сталей / 1 /, даже если цена за тонну трубы увеличивается с увеличением сорта материала. К преимуществам относятся: меньшее количество стали; меньшие затраты на транспортировку труб; меньшие затраты на укладку труб.Использование линейной трубы класса X 80 при строительстве первого трубопровода Ruhrgas X80 привело к экономии материала около тонны по сравнению с трубами класса X 70 (Рисунок 1) за счет уменьшения толщины стенки с 20,8 мм для труб X 70 до 18,3 мм для X 80. Это также привело к сокращению затрат на укладку труб из-за снижения затрат на транспортировку труб и значительного снижения затрат на сварку за счет сокращения времени сварки, необходимого для более тонких стенок. Использование материалов с еще более высокой прочностью, таких как марка X 100 или марка X 120, может привести к дополнительной экономии материала, как это дополнительно показано на Рисунке 1.Вес трубопровода [т] X70 X80 X100 X120 Марка стали по API Рис. 1: Возможная экономия материала за счет использования высокопрочного материала. Бумага № SYMP-03 Gräf 1

3 Предварительная экономическая оценка / 2 / подчеркнула, что трубопроводы высокого давления X 100 могут дать экономию инвестиционных затрат примерно на 7% по сравнению с трубопроводом класса X 80. В этом исследовании утверждается, что при сравнении X 70 и X 100 экономия затрат достигает 30%.Учитывая, что в сложной трубопроводной сети, работающей при высоком давлении, капитальные затраты очень высоки, становится понятно, насколько более привлекательным может быть вариант из высокопрочной стали. С другой стороны, из рисунка 2 становится ясно, что снижение стоимости производства на тонну трубы при данной транспортной пропускной способности трубопровода увеличивается не только за счет повышения качества стали, но и за счет уменьшения по толщине стенки трубы. С точки зрения производителей труб уменьшение толщины стенки трубы не является предпочтительным вариантом.Уменьшение диаметра трубы при постоянной толщине трубы и одновременное увеличение рабочего давления в трубопроводе, по нашему мнению, представляет собой более благоприятное решение проблемы. Производственные затраты на метрическую тонну X60 X80 X100 X120 Марка стали по API Рисунок 2: Стоимость производства на тонну труб для различных марок стали и толщины стенки, которые будут использоваться при постоянной транспортной способности 12,7 мм 15,9 мм 19,1 мм 25,4 мм РАЗРАБОТКА ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАРК СТАЛИ Усовершенствованный метод обработки используемых в настоящее время высокопрочных сталей, таких как X 80 и выше, состоит термомеханической прокатки (возникла в 80-е годы) с последующим ускоренным охлаждением.С помощью этого метода стало возможным производить высокопрочный микролегированный материал NbTi, имеющий пониженное содержание углерода и, следовательно, превосходную свариваемость в полевых условиях. Добавки молибдена, меди и никеля позволяют поднять уровень прочности до уровня X 100, когда сталь перерабатывается в лист термомеханической прокаткой плюс модифицированное ускоренное охлаждение. Разработка высокопрочной стали для труб марки X 120 заключается в дальнейшей оптимизации термомеханической обработки и использовании ниобия, титана и бора в качестве элементов микролегирования.Первые результаты этой разработки в отношении механических свойств нового материала очень обнадеживают. СОРТА X 80 X 80 Проекты и соответствующие свойства труб За последние два десятилетия компания EUROPIPE провела обширную работу по разработке высокопрочных сталей марок X 80 и X 100, чтобы помочь клиентам в их стремлении снизить вес труб и затраты на укладку труб. С 1984 года прямошовная сварная под флюсом труба марки X 80 использовалась при реализации нескольких трубопроводных проектов в Европе и Северной Америке (Рисунок 3).В 1984 году компания EUROPIPE произвела линейную трубу класса X 80, впервые в истории установленную на трубопроводе Megal II. Марганец-ниобий-титановая сталь, дополнительно легированная медью и никелем, была использована для производства трубы с наружным диаметром 44 x 13,6 мм. Последующая оптимизация производственных параметров позволила выполнить заказ ЧССР с использованием марганцево-ниобий-титановой стали без добавок меди и никеля. ГОД ЗАКАЗА ГЕОМЕТРИЯ ТРУБЫ ДЛИНА ТРУБОПРОВОДА 1984 Megal II 44 «x 13.6 мм 3,2 км 1985 CSSR 56 дюймов x 15,5 мм 1,5 км 1991/92 Ruhrgas 48 дюймов x 18,3 мм 250 км CNRL 24 дюйма x 25,4 мм 12,7 км Transco 48 дюймов x 14,3 / 15,1 мм 158 км + Рисунок 3: Проекты Europipe, выполненные с трубопроводы из марки X80 Первым трубопроводом с использованием GRS 550 (X 80) на всей его длине 250 км был проект трубопровода Ruhrgas Werne-to-Schlüchtern, реализованный в Германии в EUROPIPE, который поставил все трубы диаметром 48 с толщиной стенки до 19,3 мм и необходимые индукционные изгибы. Поскольку прочность уменьшается с увеличением толщины стенки, в то время было необходимо незначительно повысить уровни углерода и марганца.Концентрации всех остальных элементов не изменились. Измеренные значения прочности на растяжение и энергии удара во всех случаях полностью соответствовали требованиям спецификации. Стандартное отклонение значений текучести и прочности на разрыв было очень низким. Значения энергии удара, измеренные на образцах с V-образным надрезом по Шарпи при 0 ° C, были очень высокими, в среднем около 180 Дж. Температуры перехода 85% площади сдвига, определенные в испытаниях на разрыв падающим грузом (DWT), были намного ниже 0 C. В 2002 и 2003 годах трубы X 80 (L555MB) были снова произведены для проектов Transco в Великобритании.Изготовлен трубопровод для нескольких участков газопроводных сетей протяженностью около 158 км. EUROPIPE поставила трубы диаметром 48 мм и толщиной 14,3 мм и 15,1 мм. Заказано еще 52 км. На рис. 4 показан вид на строительную площадку трубопровода Транско. После завершения сварки, неразрушающего контроля и нанесения покрытий на стыки участки трубопровода с кольцевым сварным швом опускали на подготовленное дно траншеи. Результаты испытаний, проведенных EUROPIPE на производственных трубах в контексте сертификации труб, показаны на рисунках 5 и 6.Все результаты проведенных испытаний на растяжение и удар были в пределах спецификации для класса X 80. Стандартное отклонение составляло 15 МПа для значений предела текучести и 13 МПа для значений предела прочности. Среднее значение энергии удара составило 227 Дж для основного металла и 134 Дж для металла шва. Бумага № SYMP-03 Gräf 2

4 цистерны, материал трубопровода X 80 с толщиной стенки 33 мм.Рисунки 7 и 8 дают представление об установке такого танкера PNG. На одно судно можно отгрузить около тонны газа, и нет необходимости обрабатывать или охлаждать газ. Одобрение этой концепции было дано DNV. Рис. 4: Вид операции по укладке труб (проект Транско) Расчетное давление, 250 бар Случайное давление, бар Высота: прибл. 36 метров I.D .: 1000 мм Объемы: Вес каждого цилиндра: прибл. 31 Mt Кол-во цилиндров: 3600 Общий вес цилиндров: Mt Расчетные условия: Материал трубопровода X80 WT 33 мм.Рисунок 7: Конструкция защитных цилиндров для танкеров PNG Рисунок 5: Прочность на растяжение трубы Transco класса X 80 (48 OD x 15,1 мм WT) Рисунок 8: Конструкция танкера PNG Механические свойства труб X 80, используемых для цилиндров, являются Обобщено на Рисунке 9. Все значения испытаний на растяжение и удар соответствовали требованиям. Энергия удара по Шарпи с V-образным надрезом, измеренная при -10 ° C, превысила 200 Дж. Поскольку это не применяется в арктических условиях, не требуется ни высокая ударная вязкость при низких температурах, ни испытания BDWT.Операции по формовке и сварке труб не доставили никаких проблем. Сварка в полевых условиях трубы марки X 80 Рис. 6. Прочностные характеристики трубы марки Transco марки X 80 (48 OD x 15,1 мм WT) Одним из самых сложных проектов, с которыми столкнулись в 2001 году, была установка горячего пара для CNRL в Канаде / 3 /. Линейная труба с продольным сварным швом была аттестована для использования при температурах до 354 ° C. Высокотемпературные свойства были определены и признаны удовлетворительными. Для нового участка трубопровода горячего пара недавно были заказаны еще 7,7 км труб.Чтобы продемонстрировать технологичность толстостенных труб класса X 80, компания EUROPIPE разработала конструкцию защитных цилиндров для строительства трубопровода ПНГ, требующих сварочных работ с использованием ручного SMAW и автоматического GMAW. Эти методы сварки хорошо зарекомендовали себя в настоящее время и считаются достаточно проверенными для широкомасштабного использования / 4-6 /. Помимо ручной SMAW, автоматический GMAW становится все более важным экономичным процессом из-за уменьшения времени сварки, необходимого для узких зазоров. Узкие зазоры требуют меньшего количества отдельных проходов.Один из очень эффективных используемых процессов автоматической сварки GMA — это процесс CRC, который также частично использовался при строительстве трубопровода Верне-Шлюхтерн и недавних проектах Transco. На рисунке 10 описана процедура сварки, применяемая к трубам X 80. На рисунке 11 показаны механические свойства и вязкость кольцевых сварных швов, которые комфортно соответствуют типовым требованиям спецификации. Документ № SYMP-03 Gräf 3

5 РАЗРАБОТКА МАРКИ X100 / X120 Чтобы удовлетворить рыночные требования к трубам повышенной прочности, EUROPIPE приложила все усилия для разработки марки X 100.Никаких технологических прорывов в прокатке ТМ и ускоренном охлаждении не потребовалось. Для производства листа марки Х 100 потребовалась только оптимизация существующей технологии. В результате производственное окно стало уже. очевидно, что обработка пластины или трубы не требовалась. С 1995 года компания EUROPIPE разработала различные подходы к производству высокопрочных материалов / 1 /. Как видно на фиг. 12, обычно возможны три различных подхода к выбору химического состава и условий прокатки листа.Рис. 9: Механические свойства толстостенной трубы класса X 80 для защитных цилиндров PNG. [мм] Защитный газ Thyssen K Nova Thyssen NiMo 80 Thyssen NiMo 80 Thyssen NiMo Ar / CO 2 75/25 CO 2 CO2 Ar / CO 2 75/25 Ток [A] 190 / / / Напряжение [В] 19/21 24 / 26 22/25 20/22 Скорость сварки [см / мин] Рис. 10: Типичные параметры сварки для GMAW класса X 80 с использованием процесса CRC / 45 26/41 Осцилляция nnyy Рис. 12: Различные подходы для достижения уровня прочности сорт X 100 путем изменения химического состава стали, а также параметров охлаждения во время производства листа / 7 / Подход A (Таблица 1), в котором используется относительно высокий углеродный эквивалент при 0.49, имеет недостаток, заключающийся в том, что характеристики ударной вязкости при остановке трещин являются неудовлетворительными, и, следовательно, требования по предотвращению продолжительных трещин могут не выполняться. Более того, этот подход также вреден, например свариваемости в полевых условиях. Типичный результат этого подхода был следующим: Прочность [МПа] Прочностные характеристики (поперечная сварка плоского образца) 550 YS 690 TS Вязкость CVN Вязкость разрушения WM -30 C WM 0 C HAZ 0 C Рис. 11: Результаты испытаний кольцевых швов X 80 (CRC технологический процесс) размер трубы OD X WT C Mn Si Mo Ni Cu Nb Ti N CEIIW PCM I 30 дюймов x 19.1 мм I Предел текучести R t0,5 * предел текучести R m * Подход A Отношение текучести к растяжению R t0,5 / R m * CVN (20 C) DWTT Температура перехода 739 МПа 792 МПа% C * испытания на поперечное растяжение на образцах круглого прутка Относительное удлинение A 5 * Таблица 1: Подход A для производства листа класса API X100 Подход B (Таблица 2), в котором используется углеродный эквивалент всего 0,43 и который используется в сочетании с высокой скоростью охлаждения на толстолистовом стане до очень низкая температура остановки охлаждения, приводит к образованию больших фракций мартенсита в микроструктуре, что Документ № SYMP-03 Gräf 4

6 отрицательно сказывается на характеристиках ударной вязкости основного металла.Этот эффект нельзя адекватно компенсировать за счет использования чрезвычайно низкого содержания углерода. Кроме того, наблюдалось размягчение зоны термического влияния. Подход B превышает 200 Дж во всех случаях. Гарантировать значения, превышающие 300 Дж при низких температурах на производственной основе, кажется невозможным. На рисунке 14 показаны результаты испытания DWT при 20 ° C для различной толщины стенок. Как правило, значения площади сдвига выше для тонкостенного материала X 100. Из-за относительно высокого углеродного эквивалента и высокого уровня прочности ударная вязкость металла продольного шва и ЗТВ ограничена.Изготовленный материал X 100 благоприятно реагирует на ручную и механизированную сварку в полевых условиях, открытие, которое можно объяснить пониженным содержанием углерода / 8, 9 /. Размер трубы II OD X WT C Mn Si Mo Ni Cu Nb Ti N CEIIW PCM 30 дюймов x 15,9 мм Предел текучести II R t0,5 * предел текучести R m * отношение текучести к растяжению R t0,5 / R m * удлинение A 5 * CVN (20 C) DWTT Температура перехода 755 МПа 820 МПа% C Таблица 2: Подход B для производства листа из класса API X100 Накопленный опыт показывает, что подход C (Таблица 3) является лучшим выбором.Этот подход позволяет достичь желаемого профиля свойств посредством оптимизированного двухступенчатого процесса прокатки в сочетании со средним содержанием углерода, средним эквивалентом углерода и оптимизированным процессом охлаждения. Особый потенциал существующего прокатного и охлаждающего оборудования в значительной степени способствует успеху этого подхода. Рисунок 13: Прочность на растяжение труб X 100 с разной толщиной стенки Среднее содержание углерода, используемое в подходе C, обеспечивает превосходную ударную вязкость, а также полностью удовлетворительную свариваемость в полевых условиях, несмотря на относительно высокий углеродный эквивалент, примерно при этом химический состав следует считать приемлемым для цель текущей стандартизации.EUROPIPE уже произвела сотни тонн труб класса X 100, применяя подход C. Недавние испытания охватили диапазон толщины стенки от 12,7 до 25,4 мм. Было продемонстрировано, что можно использовать тот же состав стали, и потребуется лишь незначительное изменение условий прокатки. III размер трубы OD X WT Подход CC Mn Si Mo Ni Cu Nb Ti N CEIIW PCM 56 дюймов x 19,1 мм Рис. 14: Влияние толщины стенки на результаты испытаний DWT при 20 C (трубы X 100) IV 36 дюймов x 16,0 мм III выход прочность R t0.5 * предел прочности на разрыв R m * отношение текучести к растяжению R t0,5 / R m * удлинение A 5 * CVN (20 ° C) DWTT температура перехода 737 МПа 800 МПа% 200 Дж — 20 ° C IV 752 МПа 816 МПа% 270 Дж ~ — 50 CJ * Испытания на поперечное растяжение на образцах круглого прутка ** -60 C для WT 12,7 мм -10 C для WT 25 мм Таблица 3: Подход C для производства листа из класса API X100 Как видно на Рисунке 13, результаты на производственные трубы демонстрируют однородные прочностные характеристики при любой испытанной толщине стенки. Испытания на растяжение проводились на образцах круглого прутка.Отношение текучести к растяжению все еще было относительно высоким. Значения удлинения ниже, чем известные для класса X 70. Измеренная энергия удара (CVN) представлена ​​на Рисунке 15: Результаты испытаний по Шарпи на трубе 36 OD x 16 мм WT класса X 100 в состоянии поставки и старении. Бумага № SYMP- 03 Gräf 5

7 По причинам технической осуществимости и рентабельности производства в контексте марки X 100 необходимо переоценить и пересмотреть некоторые требования к механическим свойствам с учетом ожидаемых условий эксплуатации.Произведенные трубы были подвергнуты различным испытаниям для оценки эксплуатационных характеристик. На рисунке 15 показано влияние обработки старением на кривую перехода Шарпи. Было только небольшое снижение характеристик ударной вязкости после термообработки в течение 30 минут при 250 ° C. Полевые испытания на холодный изгиб также были завершены с удовлетворительными результатами. На рисунке 16 показаны фотографии полномасштабных серийных испытаний, которые были проведены CSM в рамках исследовательского проекта, финансируемого ECSC / 10 /. На сегодняшний день наш опыт показывает, что без использования трещинопоглотителей невозможно установить трубопровод марки Х100 в арктических регионах.EUROPIPE предлагает промышленности различные типы гасителей трещин. Рисунок 16: Полномасштабные испытания на разрыв, проведенные на трубах 56 x 19,1 мм и 36 x 16,0 мм класса X 100 Рисунок 17: Влияние бора на предел текучести высокопрочного материала трубопроводов (толщина стенки 15-18 мм) Микролегирование с бор также позволил производить материал марки Х 120. Конструкция из сплава, которая позволяет производить этот сверхвысокопрочный материал, также отличается пониженным содержанием углерода. Помимо Cu, Ni, Cr, Nb и Ti, он содержит добавки V и B.Углеродный эквивалент CE IIW химического состава, использованного в первоначальных исследованиях, составлял 0,55%. Используя узкие диапазоны температур для отдельных стадий прокатки, которые основывались на точно измеренных температурах A r3, можно было достичь очень высокого уровня прочности. Кроме того, значения энергии удара 215 Дж были измерены при 30 ° C. Механические свойства перечислены на рисунке 18. Влияние бора на высокопрочные стали для трубопроводов марок от X 80 до X 120 Это имеет первостепенное значение для производителя труб и, в конечном итоге, заказчику, чтобы обеспечить достижение требуемых свойств с минимумом легирующих добавок, чтобы контролировать затраты на производство труб и сделать более привлекательным использование трубопроводов из высокопрочной стали для транспортировки газа под высоким давлением на большие расстояния.Требовалось подходящее сочетание химического состава труб и параметров термомеханической обработки, обеспечивающее правильный баланс между прочностью, ударной вязкостью и свариваемостью. Помимо ниобия, титана и ванадия, эффективным считался микролегирующий элемент бор. Поэтому была проведена серия лабораторных испытаний листовой прокатки с хорошо известным химическим составом материала марки X 80, начиная с чрезвычайно низкого CE IIW, всего лишь 0,38%. Помимо скорости охлаждения (ок.15 и 25 ° C / с), все условия прокатки и охлаждения поддерживались постоянными. На рисунке 17 показано влияние бора на предел текучести листа по сравнению с плавками без бора. Как видно из рисунка, свойства листа класса X 100 для толщины стенки 20 мм были достигнуты с CE IIW около 0,41%, что является очень низким показателем. Увеличение предела текучести, достигаемое за счет добавления бора, составляет примерно от 70 до 100 МПа по сравнению с материалом, не содержащим бор. Во всех случаях основной материал характеризовался преимущественно бейнитной микроструктурой.Энергия Шарпи с V-образным надрезом, измеренная при 40 ° C, превышала 200 Дж. Только сплавы на основе микролегированного бором тепла, содержащие 0,06% C, показали более низкие значения Шарпи, от 100 до 170 Дж при 40 ° C. Рис. X 120 Аспекты, которые необходимо решить при сварке продольного шва Многопроволочный процесс дуговой сварки под флюсом, универсально используемый для наплавки двухпроходного продольного шва на трубе, связан с большим тепловложением и приводит к проблемам, которые невозможно решить. занижена в случае марок X 100 и X 120, нацеленных на.Первая проблема — разупрочнение основного материала, прилегающего к продольному шву сварного шва. Эта проблема в некоторой степени существует также в случае материалов марок X 80 и X 100. Но степень проблемы здесь такова, что с ней можно легко справиться. Документ № SYMP-03 Gräf 6

8 Вторая проблема связана с продолжением использования проверенной дуговой сварки под флюсом и достижением адекватной прочности и ударной вязкости металла сварного шва двухпроходного продольного шва в самом прочном материале X 120.Эту проблему нельзя решить путем выбора подходящего химического состава только для металла шва. Было бы скорее необходимо уменьшить подвод тепла за проход. Среднее тепловложение за проход, которое составляет 2 кДж на сантиметр сварного шва и на миллиметр толщины стенки трубы, необходимо значительно снизить (например, до 1,5 кДж на сантиметр сварного шва и на миллиметр толщины стенки трубы). . Имеющийся на сегодняшний день производственный опыт в этой связи недостаточен для оценки разупрочнения основного материала, прилегающего к сварному шву.Это зависит также от толщины стенки трубы. Наконец, такой подход ограничен необходимостью сварки с достаточным перекрытием и, следовательно, достаточной производственной безопасностью. Если невозможно снизить тепловложение при двухпроходной сварке под флюсом до необходимой степени без ущерба для безопасности производства, следует искать альтернативные методы сварки, включающие многослойную сварку. Эти методы, в свою очередь, неизменно приводят к высокой стоимости инвестиций в трубные заводы. Кроме того, будет нелегко быстро переключиться с существующих методов сварки на требуемые новые методы.Поэтому необходимые решения в этом контексте чреваты неопределенностью для производителя труб. Производство листов и сварка в полевых условиях (разработка сварочных материалов) уже хорошо развиты. Кольцевая сварка X 100 / X 120 в полевых условиях. Ручная сварка SMA и механизированная сварка GMA высокопрочных трубопроводов марок X 100 и X 120 не представляет серьезных проблем. Химический состав марки X100 будет практически таким же, как у толстостенной трубы марки X 80 (дополнительно легированной молибденом).С классом X 120 можно использовать такое же низкое содержание C, но с несколько более высоким эквивалентом C (от 0,50 до 0,55% согласно IIW). Рисунок 19: Факторы, влияющие на склонность к образованию холодных трещин во время строительства трубопровода (сварка в полевых условиях) Углеродный эквивалент высокопрочных марок стали для трубопроводов сам по себе не оказывает существенного влияния на пиковую твердость при типичных условиях полевой сварки (сокращенно t 8/5 охлаждение раз, рисунки 20 и 21). В кольцевых швах, которые всегда характеризуются временем охлаждения t 8/5 = от 2 до 6 с, пиковая твердость ЗТВ корневого шва изначально определяется 100% мартенситной структурой и, следовательно, зависит только от содержания углерода.Этот аспект следует принимать во внимание при включении ограниченных углеродных эквивалентов в обсуждаемые стандарты и спецификации для высокопрочных сталей. То же самое и с классом X 120, представляющим наивысший целевой уровень прочности. Следовательно, нет никакой разницы в поведении основного материала при холодном растрескивании между классами X 100 и X 120. Пиковая твердость в ЗТВ кольцевых швов играет важную роль в предрасположенности к холодному растрескиванию (Рисунок 19). Значительное влияние также оказывают высокие остаточные напряжения, возникающие в зоне сварного шва в критический период между сваркой корневого шва и сваркой горячего шва.По мере нанесения горячего шва твердость ЗТВ корневого шва снижается в результате повторного нагрева (эффекты нормализации и отпуска), так что риск холодного растрескивания, которое предпочтительно может возникать на зазубринах корневого шва, значительно увеличивается. уменьшено. Теоретически остаточные напряжения увеличиваются с увеличением прочности материалов. С этой проблемой можно справиться, используя мягкие целлюлозные электроды для нанесения корневого прохода. Однако этот аспект и повышенная твердость ЗТВ не будут иметь никакого значения при условии, что температура сварного шва поддерживается при температуре 50 ° C во время критической начальной стадии и любых незапланированных перерывов во время последующей сварки.Хорошо известно, что холодное растрескивание кольцевых сварных швов может происходить только тогда, когда температура между проходами падает значительно ниже плюс 50 ° C. Рисунок 20: Сравнение способности к упрочнению более старого материала трубопровода X 70 с современным материалом трубопровода X 100 в отношении типичного диаметра кольца. условия сварки (расчет по формулам Маннесмана) Таким образом, необходимо подчеркнуть, что это не основной материал, а металл сварочного шва, наплавленный сверхпрочными основными вертикальными вниз электродами, который более чувствителен и, следовательно, играет главную роль в предотвращении образования холодных трещин при сварке материалов класса X 100 и особенно X 120.Выбираемая температура предварительного нагрева должна соответствовать химическому составу металла шва и документу № SYMP-03 Gräf 7

.

9 Ввод водорода при сварке. Это означает, что температура предварительного нагрева должна быть такой, чтобы водород мог адекватно истекать из сверхвысокопрочного основного металла сварного шва в заполнении и прохождении крышки до того, как сварной шов остынет до комнатной температуры.Все эти меры сегодня являются обычным явлением и не предполагают очень больших дополнительных затрат. Производство сварочных материалов, соответствующих классам X 100 и X 120, должно быть в принципе возможным как для SMA, так и для GMAW. Огромное давление на цены на природный газ вынуждает операторов трубопроводов изучать все возможности для снижения стоимости трубопроводных проектов в будущем. Производитель трубок может помочь ему в его начинаниях, поставив высококачественные трубы. Влияние качества труб на снижение проектных затрат будет более существенным, когда трубопровод будет построен до проектного состояния.Наконец, производители труб вносят свой вклад в снижение эксплуатационных расходов трубопровода в течение его срока службы, определяя путем исследований усталостные, коррозионные и старение свойств труб и материалов труб. Эти свойства в значительной степени влияют на целостность трубопровода и, следовательно, на эксплуатационные расходы. Эти свойства в настоящее время активно изучаются. Знания, полученные в результате этих исследований, могут быть доступны операторам трубопроводов при планировании нового проекта трубопровода или при оценке остаточного срока службы стареющих трубопроводов.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / 1 / М. К. Граф, Х.-Г. Хилленбранд: Высококачественная труба — необходимое условие для снижения стоимости проекта, 11-е совместное техническое совещание PRCI-EPRG, Арлингтон, Вирджиния, апрель 1997 г. / 2 / Л. Барсанти, Х.-Г. Хилленбранд, Дж. Маннуччи, Дж. Демофонти и Д. Харрис: Возможное использование новых материалов для строительства трубопроводов высокого давления: отверстие в стали класса X100, Международная конференция по трубопроводам, Калгари, Альберта, сентябрь 2002 г. Рис. 21: Прокаливаемость стали для трубопроводов марки X 100 и X 120 (расчет в соотв.по формулам Маннесманна) ВЫВОДЫ Прогнозируемый рост энергопотребления в ближайшие десятилетия требует серьезных усилий для экономичной транспортировки больших объемов природного газа к конечным потребителям. Трубопроводы большого диаметра — лучший и самый безопасный вид транспорта. В этой статье представлен обзор текущих требований к высокопрочным сталям и связанных с ними разработок. Описаны технические возможности. Также в будущем могут быть реализованы дополнительные существенные улучшения.Несколько трубопроводов, установленных в Европе и Северной Америке за последние два десятилетия, показывают, что использование линейных труб X 80 не вызывает проблем с точки зрения механических свойств и сварки. В результате опытно-конструкторских работ был сделан вывод о возможности достижения механических свойств класса X 100. Свойства защиты от трещин для труб определенных размеров были проверены в натурных испытаниях на разрыв. Первые результаты работы по разработке марки X 120 обнадеживают с точки зрения свойств основного материала.Не только марка стали, но также коэффициент использования и рабочее давление постоянно растут. С точки зрения производителей, необходимо соблюдать определенные моменты при использовании материалов повышенной прочности. Минимальная толщина должна составлять 12 мм для трубы класса X 80 и 16 мм для трубы класса X 100. Увеличение рабочего давления в сочетании с меньшим диаметром и постоянной толщиной стенки должно быть предпочтительным по сравнению с уменьшением толщины стенки. В любом случае отношение толщины к диаметру высокопрочной трубы большого диаметра должно быть более 1% или лучше 1.5%. / 3 / М. Д. Бишоп, О. Рипмайер, Х.-Г. Хилленбранд, Дж. Шредер и А. Лиссем: Прямошовные сварные трубы X80 для высокотемпературного паропровода высокого давления, 3 R international 41 (2002) No. 2/4 / H. Engelmann, A. Engel, PA Peters, C. Дюрен и Х. Мюш: Первое использование труб большого диаметра из стали GRS 550 TM (X80); 3R International 25 (1986), No. 4, / 5 / V. Chaudhari, H.P. Ritzmann, G. Wellnitz, H.-G. Хилленбранд и В. Виллингс: в газопроводе Германии впервые используются трубопроводы нового поколения; Oil & Gas Journal, январь 1995 г. / 6 / H.-Г. Хилленбранд, К. А. Нидерхофф, Г. Хаук, Э. Пертенедер и Г. Веллнитц: Установлены методика и рекомендации по сварке трубопровода X80; Oil & Gas Journal, 15 сентября 1997 г. / 7 / В. Швинн, П. Флесс и Дж. Бауэр: «Производство и работа над пластинами для труб с уровнем прочности X80 и выше», Международная конференция по применению и оценке высококачественные трубопроводы во враждебных условиях, Иокогама, Япония, ноябрь 2002 г. / 8 / Л. Барсанти, Г. Поццоли и Х.-Г. Хилленбранд: Производство и оценка свариваемости трубопровода X100 в полевых условиях, 13-е совместное совещание PRCI-EPRG, Новый Орлеан, США 2001/9 / H.-Г. Хилленбранд, А. Лиссем, Г. Кнауф, К. А. Нидерхофф и Дж. Бауэр: Разработка трубы большого диаметра из класса X100 Отчет о современном состоянии с точки зрения производителя, Международная конференция по трубопроводным технологиям, Брюгге, Бельгия, май 2000 г. / 10 / Дж. Демофонти, Дж. Маннуччи, Д. Харрис, Х.-Г. Хилленбранд и Л. Барсанти: Поведение при разрыве газопровода X100 при полномасштабных испытаниях, Международная конференция по применению и оценке высокопроизводительных трубопроводов в агрессивных средах, Иокогама, Япония, ноябрь 2002 г. Документ № SYMP-03 Gräf 8

10 Документ № SYMP-03 Gräf 9

Трубы и отводы — Основное руководство для второстепенных инженеров: Часть 2

В нашей предыдущей статье (Трубы и отводы — Часть 1) мы обсуждали разницу между трубой и трубкой, то есть номинальный диаметр и спецификацию трубы.В этой статье мы обсудим изгибы, локти и косые изгибы.

Колено или колено

Кредит: Викимедиа

Всегда есть сомнения по поводу терминов изгибы и изгибы на кораблях. Они часто используются как синонимы. Разница между ними следующая:

1. Изгиб — это общий термин для обозначения любого смещения или изменения направления в трубопроводе. Это расплывчатый термин, который также включает в себя локти.
2. Колено — это инженерный термин, который классифицируется как 90 или 45 градусов, короткий или длинный радиус.
3. Отводы соответствуют промышленным стандартам и имеют ограничения по размеру, радиусу изгиба и углу. Углы обычно составляют 45 или 90 градусов. Все остальные смещения классифицируются как отводы труб.
4. Отводы обычно изготавливаются или изготавливаются в соответствии с потребностями трубопровода; однако отводы бывают заводскими, стандартными и доступны со склада.
5. Изгибы — это не острые углы, а вот локти — острые. Методы гибки труб ограничивают допустимую степень утонения материала для безопасного сдерживания давления жидкости, которую необходимо сдерживать.Поскольку отводы изготавливаются заранее, отливаются или свариваются встык, они могут быть острыми, такими как прямые углы и ответные отводы под углом 180 градусов.
6. Колено является стандартным фитингом, но отводы изготавливаются на заказ.
7. При изгибах, когда труба изгибается и не требует сварки, уменьшается трение трубы и поток становится более плавным. В коленях сварка может вызвать трение.
8. Все изгибы являются изгибами, но не все изгибы.
9. Изгиб имеет больший радиус, чем изгибы.
10. Как правило, основная разница — радиус кривизны.Колена обычно имеют радиус кривизны от одного до двух диаметров трубы. Изгибы имеют радиус кривизны более чем в два раза больше диаметра.

Короткий радиус и длинный радиус

Отводы снова классифицируются как отводы с длинным или коротким радиусом. Разница между ними — длина и кривизна. Колено с коротким радиусом придаст трубопроводу более резкий поворот, чем колено с длинным радиусом.

Колено с коротким радиусом 90 градусов

1. В колене с большим радиусом радиус кривизны равен 1.В 5 раз больше номинального диаметра. В стандартном колене радиус кривизны в 1,0 раза больше номинального диаметра трубы.
2. Колено с длинным радиусом обеспечивает меньшее сопротивление трению жидкости, чем короткие колена.
3. Колена с длинным радиусом создают меньшее падение давления, чем колена с коротким радиусом.
4. Отводы с коротким радиусом дешевле, чем отводы с длинным радиусом.
5. Отводы с коротким радиусом используются там, где мало места.

Кредит: Викимедиа — отвод с длинным радиусом 90 градусов

В дополнение к этой классификации отводы бывают 45 градусов, 90 градусов и 180 градусов, также называемые возвратными коленами.

Колено на 180 градусов

Колено 45 градусов поворачивает жидкость / трубопровод на 45 градусов и так далее.

Колено с коротким радиусом 45 градусов

Отводы под углом

Другой тип гиба — это гибка под углом. Изгиб под углом — это изгиб, который получается путем обрезки концов трубы под углом и соединения концов трубы.