Сварные стальные трубы, также известные как сварные трубы, представляют собой стальные трубы, изготовленные из стального листа или стальной полосы после обжима и сварки. Сварные стальные трубы отличаются простым процессом производства, высокой производительностью, большим разнообразием и техническими характеристиками, а также меньшими инвестициями в оборудование, но их прочность, как правило, ниже, чем у бесшовных стальных труб. С 1930-х годов, с быстрым развитием непрерывного проката полосы и совершенствованием сварочных и контрольных технологий, сварной шов постоянно совершенствовался, и разнообразие и технические характеристики сварных стальных труб росли день от дня, все чаще заменяя бесшовные стальные трубы. Сварные стальные трубы делятся на прямошовные и спиральношовные в зависимости от формы сварного шва.
Производственный процесструба со сварным швом с прямым швомЭто простой, высокоэффективный, недорогой и быстро развивающийся метод. Прочность спирально-сварных труб, как правило, выше, чем у прямошовных, при этом сварные трубы большего диаметра могут быть изготовлены из более узкой заготовки, а сварные трубы разного диаметра — из заготовки одинаковой ширины. Однако по сравнению с прямошовными трубами той же длины длина сварного шва увеличивается на 30–100%, а скорость производства ниже. Поэтому для большинства сварных труб меньшего диаметра используется прямошовная сварка, а для большинства сварных труб большого диаметра — спиральная сварка.
1. Сварные стальные трубы для транспортировки жидкостей под низким давлением (GB/T3092-1993), также называемые сварными трубами, обычно именуются трубами типа «кларнет». Это сварные стальные трубы, используемые для транспортировки воды, газа, воздуха, масла, нагревательного пара и других жидкостей под низким давлением, а также для других целей. Толщина стенки стальной трубы делится на обычную стальную трубу и утолщенную стальную трубу; форма торца трубы делится на нерезьбовую стальную трубу (легкую трубу) и резьбовую стальную трубу. Спецификация стальной трубы выражается номинальным диаметром (мм), при этом номинальный диаметр является приблизительным значением внутреннего диаметра. Обычно он выражается в дюймах, например, 1 1/2 и т. д. Помимо непосредственного использования для транспортировки жидкостей, сварные стальные трубы для транспортировки жидкостей под низким давлением также широко используются в качестве сырья для оцинкованных сварных стальных труб для транспортировки жидкостей под низким давлением.
2. Оцинкованная сварная стальная труба для транспортировки жидкостей под низким давлением (GB/T3091-1993), также называемая оцинкованной электросварной стальной трубой, обычно именуемая белой трубой. Это горячеоцинкованная сварная (печная или электросварная) стальная труба, используемая для транспортировки воды, газа, воздуха, масла, нагревательного пара, теплой воды и других жидкостей под низким давлением или для других целей. Толщина стенки стальной трубы делится на обычную оцинкованную стальную трубу и утолщенную оцинкованную стальную трубу; форма торца трубы делится на нерезьбовую оцинкованную стальную трубу и резьбовую оцинкованную стальную трубу. Технические характеристики стальной трубы выражаются номинальным диаметром (мм), при этом номинальный диаметр является приблизительным значением внутреннего диаметра. Обычно он выражается в дюймах, например, 1 1/2 и т. д.
3. Обычная оболочка из углеродистой стальной проволоки (GB3640-88) представляет собой стальную трубу, используемую для защиты проводов в электромонтажных работах, таких как строительство промышленных и гражданских зданий, а также при установке машин и оборудования.
4. Прямошовная электросварная стальная труба (YB242-63) — это стальная труба, сварной шов которой параллелен продольному направлению стальной трубы. Обычно её подразделяют на метрические электросварные стальные трубы, электросварные тонкостенные трубы, трубы для охлаждающего масла трансформаторов и т. д.
5. Стальная труба со спиральным швом, сваренная под флюсом (SY5037-2000), предназначенная для транспортировки жидкостей под низким давлением, изготавливается из рулонов горячекатаной стальной полосы, сформированной по спирали при нормальной температуре, методом двухсторонней автоматической сварки под флюсом или односторонней сварки. Стальные трубы, сваренные под флюсом, предназначены для транспортировки жидкостей под низким давлением, таких как вода, газ, воздух и пар.
6. Спирально-сварная стальная труба для свай (SY5040-2000) изготавливается из рулонов горячекатаной стальной полосы, сформированной по спирали при нормальной температуре, методом двухсторонней сварки под флюсом или высокочастотной сварки. Она используется в гражданских строительных конструкциях, причалах, а также в качестве стальных труб для фундаментных свай, таких как мосты и мостовые сооружения.
Технический прогресс в прокатке прямошовных стальных труб:
1) Повышение температуры и коэффициента термической загрузки: Повышение температуры и коэффициента термической загрузки является важной мерой энергосбережения и сокращения выбросов и привлекает к себе большое внимание. В настоящее время средняя температура горячей загрузки в нашей стране составляет 500-600 °C, а максимальная температура может достигать 900 °C; средний коэффициент горячей загрузки составляет 40%, а производственная линия достигает более 75%. Коэффициент горячей загрузки прокатного стана для горячекатаной полосы шириной 1780 мм на заводе Fukuyama Works компании Japan Steel Tube составляет 65%, коэффициент прямой прокатки — 30%, а температура горячей загрузки достигает 1000 °C; коэффициент горячей загрузки составляет 28%. В будущем в нашей стране следует увеличить коэффициент горячей загрузки непрерывнолитых слябов выше 650 °C и стремиться к экономии энергии на 25-35%.
2) Различные технологии нагрева в прокатных печах: Технологии нагрева включают регенеративный нагрев, автоматическое управление процессом сгорания, сжигание низкокалорийного топлива, низкоокислительный или неокисляющий нагрев и т. д. По статистике, более 330 прокатных печей в нашей стране используют технологию регенеративного сгорания, а энергосбережение может достигать 20–35%. Энергопотребление может быть дополнительно снижено за счет оптимизации процесса сгорания. Это требует работы по использованию низкокалорийного топлива, расширению применения доменного и конвертерного газа. Технология низкоокислительного нагрева с регулированием атмосферы и технология неокисляющего нагрева с газовой защитой являются важными мерами по снижению потерь от окисления и повышению выхода годной продукции. Технология даже исключает необходимость травления. В настоящее время количество окалины, образующейся в процессе нагрева прокатных печ, составляет 3–3,5 кг/т, а ежегодные потери оцениваются примерно в 1,5 миллиона тонн стали (около 7,5 миллиардов юаней);
3) Технология низкотемпературной прокатки и смазки при прокатке: Некоторые отечественные производители быстрорежущей проволоки внедрили технологию низкотемпературной прокатки, и средняя температура их печей достигла 950 °C, а минимальная снизилась до 910 °C. Мощность была рассчитана на температуру прокатки 850 °C. Общее энергопотребление при низкотемпературной прокатке снижается примерно на 10–15% по сравнению с традиционной прокаткой. Согласно статистике завода горячей прокатки Касимского металлургического комбината в Японии, снижение температуры заготовки на 8 °C позволяет сэкономить 4,2 кДж/т энергии, а эффект экономии энергии составляет 0,057%. Однако низкотемпературная прокатка предъявляет строгие требования к равномерности нагрева заготовки, и разница температур по всей длине заготовки диаметром 130–150 мм не должна превышать 20–25 °C. Технология смазки прокатных станов позволяет снизить усилие прокатки на 10–30%, уменьшить энергопотребление на 5–10%, снизить образование окалины примерно на 1 кг/т, тем самым увеличив выход годной продукции на 0,5–1,0%, а также снизить расход травильной кислоты примерно на 0,3–1,0 кг/т. Многие отечественные прокатные станы успешно применяют ее при производстве нержавеющей и электротехнической стали, добившись отличных результатов. В будущем, активно продвигая технологию смазки прокатных станов, следует усилить исследования и разработки экологически чистых смазочных материалов, технологий смазки и технологий переработки.
4) Технология контролируемой прокатки и охлаждения и соответствующее оборудование: Технология контролируемой прокатки и охлаждения является незаменимым средством энергосбережения, получения высокоэффективных изделий и повышения производительности. Типичные стальные материалы, такие как двухфазная сталь (DP), триповая сталь (TRIP), двухфазная сталь (TWIP), порошковая сталь (CP), высокопрочная сталь (AHSS), сверхвысокопрочная сталь (UHSS), другие трубопроводные стали, строительные конструкционные стали, зернистые стали и безынерционные стали, производятся с использованием технологии контролируемой прокатки и контролируемого охлаждения. Технология контролируемой прокатки и контролируемого охлаждения основана не только на новых разработках в физической металлургии, но и использует преимущества новых технологий и оборудования, таких как прокатные станы высокого давления, способные обеспечивать низкие температуры и высокое давление, сверхкомпактные прокатные станы, системы сверхбыстрого охлаждения (UltraFastCooling), устройства ускоренного онлайн-охлаждения (Super-OLAC), оборудование для уменьшения и калибровки размеров и т. д. В будущем развитие технологии контролируемой прокатки и контролируемого охлаждения будет в значительной степени опираться на новое техническое оборудование. Это важная особенность развития технологии контролируемой прокатки и контролируемого охлаждения, на которую необходимо обратить внимание.
Дата публикации: 09.06.2023