Огляд сортаменту, видів і характеристик сталевих труб

У промисловості і побуті сталева труба застосовується дуже широко. Її використовують при прокладанні закритих і відкритих комунікацій, що поставляють гази і рідини до розподільних станцій. За допомогою сталевих виробів захищають силові й сигнальні кабелі в авіа- і автомобілебудування. В окремих галузях сталеві труби виконують функцію конструкційних і декоративних елементів.

У побуті за допомогою трубного матеріалу зі сталі формують системи водопостачання та опалення. Продукція має високі фізичними характеристиками, витримує значні експлуатаційні навантаження і надійно служить протягом багатьох років.

Марки стали для виробництва

При виготовленні сталевих труб в промисловому виробництві використовують такі види сировини, як:

  • вуглецева сталь ст 3, ст 10-20, ст17г1с-у – для електрозварювальних універсальних труб загального призначення;
  • сталь 20-10 – для виготовлення гарячекатаних труб без шва;
  • сталь 20 – для трубного матеріалу холодної деформації;
  • коррозионностойкая сталь 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т – для труб, затребуваних в енергетиці та хімічній промисловості.

Низьколеговані види стали мають хороші механічні властивості і доступну ціну. Легуючі добавки позитивно впливають на фізичні характеристики стали, поліпшують в’язкість і пластичність, роблять матеріал міцнішим і стійким до високих температур і атмосферних корозійних проявам.

Однак вартість легованої сталі трохи вище і труби, зроблені з неї, завжди цінуються трохи дорожче.

Класифікація стали по легування

За рівнем легування сталь ділиться на три класи. Низьколегований матеріал в складі містить не більше 2,5% різних добавок. У середньолегованих видах цей показник коливається в межах 2,5-10%. У високолегованих сортах кількість компонентів, що поліпшують базові властивості металу, становить від 10 до 50%.


Безшовні труби з легованої сталі забезпечують газопроводу бездоганну цілісність, не вимагають ретельних обслуговуючих робіт і зводять до мінімуму потенційно можливий витік

Усього є 14 типів високолегованих сталевих сплавів з різними характеристиками. До найбільш затребуваним відносяться матеріали, що проявляють хорошу стійкість до різних корозійних явищ і здатні ефективно працювати без руйнування структури в екстремально високих температурах.

Виготовлення сталевих труб: основні методи

Труби зі сталі роблять декількома способами. Найпоширенішими варіантами виготовлення є:

  • електрозварні з прямим швом;
  • електрозварні зі спіральним швом;
  • гарячодеформовані без шва;
  • холоднокатаний без шва.

Вибір відповідного способу обробки металу залежить від якості сировини і устаткування, що є в наявності у виробника.

Окремим стандартом регламентують водогазопровідні труби. Однак це відбувається не тому, що для цього матеріалу існує особливий спосіб виготовлення, а тільки виходячи з області застосування. По суті, труби такого типу являють собою універсальне електрозварні виріб з прямим швом. Зазвичай такий вид застосовують в системах комунікацій з помірним тиском.

Як роблять електрозварні прямошовні вироби

Згорнутий в щільний рулон сталевий лист (штрипс) розмотують і ріжуть на поздовжні смуги потрібної довжини і ширини. Отримані фрагменти зварюють в нескінченну стрічку, забезпечуючи таким чином безперервність у виробництві.

Потім стрічку деформують в вальцях і перетворюють заготовку в виріб круглого перетину з відкритими краями. З’єднувальний шов проварюють дуговим способом, індукційними струмами, плазмою, лазером або пучками електронів.


Шов на сталевій трубі, виконаний в середовищі інертного газу вольфрамовим електродом (діючий елемент зварки), досить міцний і довговічний. Однак обробка займає тривалий час. Зварювання труб високочастотними індукційними струмами здійснюється майже в 20 разів швидше, тому і ціна на такі вироби завжди значно менше

Після всіх маніпуляцій круглу сталеву трубу калібрують в вальцях і проводять делікатний неруйнівного контролю міцності і цілісності шва ультразвуком або вихровими струмами. Якщо в процесі тестування похибки не виявлені, заготівлю розкроюють на фрагменти запланованої довжини і відправляють в складське приміщення.

Процес створення електрозварювальних спіральношовних труб

Виробництво сталевих спіралешовние труб відбувається за тим же принципом, що і прямошовних, тільки для виготовлення продукції застосовують більш прості механізми. Головна різниця полягає в тому, що розкроєну сталеву стрічку за допомогою вальців згортають не трубка, а спіраллю. Це забезпечує високу точність з’єднання на всіх етапах.


На трубах зі спіральним швом при виникненні аварійної ситуації не утворюється магістральна поздовжня тріщина, визнана фахівцями найбільш небезпечною деформацією будь комунікаційної системи

Спіральний шов вважається більш надійним і наділяє трубу підвищену міцність на розрив. До недоліків відноситься збільшена довжина шва, що вимагає додаткових витрат на зварювальні матеріали і більшої кількості часу для з’єднання.

Виготовлення горячедеформірованних безшовних виробів

Як заготовки для створення безшовної (суцільнотягненої) сталевої труби методом гарячої деформації використовують монолітну заготовку циліндричної форми. Її на високій температурі розжарюють в промислової печі і проганяють через прошивний прес. Агрегат перетворює виріб в гільзу (порожній циліндр), а подальша обробка декількома вулицями надає елементу потрібну товщину стінок і відповідний діаметр.


Товщина стінки трубного матеріалу зі сталі, виготовленого шляхом гарячого деформування, досягає 75 мм. Труби такої якості використовують в складних експлуатаційних умовах і в комунікаційних системах, де міцність і надійність є основним пріоритетом

На останньому етапі гарячу трубу зі сталі остуджують, розкроюють по заданих параметрах і передають на склад готової продукції.

Особливості виробництва холоднодеформованих труб

Початковий етап процесу виготовлення безшовних сталевих труб методом холодного деформування ідентичний «гарячого» варіанту. Однак після прогону через прошивний стан гільзу відразу ж остуджують і всі інші операції проводять в холодному середовищі.

Коли труба повністю сформована, її обов’язково отжигают, спочатку прогріваючи до температури рекристалізації стали, а потім знову охолоджував. Після таких заходів підвищується в’язкість структури, а сам метал залишають неминуче виникають під час холодної деформації внутрішня напруга.


З сталевих труб, вироблених методом холодного деформування, можна прокласти комунікаційну систему високої надійності, в якій ризик протікання буде зведений до мінімуму

Зараз на ринку представлені безшовні холоднокатной труби, мають стеночной товщину від 0,3 до 24 мм і діаметр 5 – 250 мм. До їх достоїнств відносяться високий рівень герметичності і здатність витримувати високий тиск.

Види перетину і покриття

За типом поперечного перерізу сталеві трубні елементи поділяються на круглі і профільні. Круглі відносяться до універсального виду, мають найширшу градацію по діаметру отвору і товщині стінок. Виробляються тільки в промислових умовах із сталевих сплавів і різних добавок, що підсилюють фізичні характеристики матеріалу.


З полірованої сталевої труби з круглим перетином можна зробити практичний і красивий навіс, який надовго збереже привабливий зовнішній вигляд і захистить вхід від опадів, що випадають

Спектр застосування охоплює майже всі промислові і побутові області. Круглі сталеві труби різних діаметрів застосовують для транспортування нафти і газу, для обладнання надійної ізоляції комунікаційних систем будь-якої складності і розміру, для створення легких будівель і різних елементів зовнішнього і внутрішнього декору.

Профільні труби – це прогресивний вид будівельного металопрокату з овальним, квадратним або прямокутним перетином. Виготовляється з низьколегованої і вуглецевої сталі, рідше з нержавійки, шляхом холодної або гарячої деформації прямошовних круглокаліберной електрозварні заготовки. Формування здійснюється шляхом проходження деталі через валики, які і забезпечують необхідний перетин.


З труб з профільним перерізом будують металоконструкції різних видів і призначення, монтують каркаси будівель, опори, складні міжповерхові і прогонові перекриття. Конструкції витримують значні фізичні, вібраційні і механічні навантаження, надійно служать багато років і підходять для інтенсивної експлуатації в будь-яких атмосферних умовах

Готові сталеві труби перевіряють на предмет цілісності зварного шва і піддають додаткової термічної обробки, що дозволяє зняти внутрішнє механічне напруження. Потім розкроюють відповідно до необхідних габаритами.

Класифікація по покриттю

Для поліпшення фізичних властивостей сталевих труб на них наносять спеціальне покриття. До найбільш затребуваних видів відносяться:

  • цинкове (холодне або гаряче);
  • поліетиленове багатошарове або екструдоване;
  • епоксидно-бітумне;
  • цементно-піщану.

Цинкове охороняє труби від появи корозії, поліетиленове створює на поверхні щільний, непроникний шар і запобігає руйнуванню структури металу, бітумно-епоксидне знижує вплив блукаючих струмів, а цементно-піщану захищає внутрішню поверхню від біологічного обростання.

Стандарти та розміри труб зі сталі

Для труб зі сталевого металопрокату існують спеціальні стандарти та ДСТУ. Ці параметри описують спосіб виготовлення виробу, його базові розміри, перетин і товщину стінки. Орієнтуючись на цю інформацію, визначається область використання тієї чи іншої деталі.

Параметри для зварних виробів з прямим швом

Виробництво електрозварювальних труб з прямим швом регламентує ГОСТ 10704-91. Згідно з його інформацією зовнішній діаметр виробу становить 10-1420 міліметрів, а товщина стінок варіюється від 1 до 32 міліметрів. Арматура, що не перевищує в діаметрі 426 міліметрів, має мірну і немірну довжину. В особливих випадках виготовляються труби з більш міцним, посиленим швом, але для них існує окремий особливий стандарт – ГОСТ 10706.


Сталеві електрозварні труби з прямим швом – універсальний матеріал з найширшим спектром застосування. Гідне якість і невисока ціна роблять їх використання актуальним як на великомасштабних об’єктах, так і в побуті

Труби такого типу найбільш часто використовують для прокладки технологічних комунікаційних систем з помірним тиском і створення практичних, зручних і легких металоконструкцій різного призначення.

Регламент для електрозварювальних спіральношовних труб

Виробництво електрозварювальних труб зі спіральним швом здійснюється згідно ГОСТ 8696-74. Зовнішній діаметр таких виробів становить 159-2520 міліметрів, товщина стінок коливається від 3,5 до 25 міліметрів, а довжина буває 10-12 метрів.


Електрозварні труби зі спіральним швом коштують дорожче своїх прямошовних аналогів. Однак, витрати цілком виправдані, особливо, якщо в системі потрібно бездоганно точне, ідеальне поєднання

Труби, зроблені таким способом, відрізняються більшою витривалістю і мають здатність витримувати високий тиск. Стандарт дозволяє використовувати їх як в побутових цілях, так і в промислових, для створення надійних, герметичних і експлуатаційно стійких комунікаційних систем.

Вимоги до безшовних виробів гарячого деформування

Стандарти для безшовних горячедеформірованних труб описані в Гості 8732-78. Товщина їх стінок становить 2,5-75 міліметрів, а діаметр варіюється від 20 до 550 міліметрів. По довжині, як мірної, так і немірної, розмір коливається від 4 до 12,5 метрів.


Безшовні труби, виготовлені за допомогою гарячої деформації, в побуті практично не застосовуються. Найчастіше їх використовують для промислових систем з підвищеними вимогами до надійності і герметичності

Труби такого типу застосовують для транспортування високотоксичних речовин для хімічних виробництв. Відсутність шва гарантує неможливість утворення витоку і потрапляння шкідливих речовин в землю або атмосферу. Здатність легко витримувати постійний високий тиск робить безшовні труби актуальними для нафтопереробної і газової промисловості.

Стандарти для холоднодеформованих безшовних труб

Сталеві холоднокатной труби виготовляють по ГОСТ 8734-75. Зовнішній діаметр арматури варіюється від 5 до 250 міліметрів, а товщина стінок становить 0,3-24 міліметра. Продукцію виготовляють немірної довжиною від 1,5 до 11,5 метрів і мірної довжиною від 4,5 до 9 метрів.


Товстостінні безшовні холоднокатной сталеві труби використовуються так само, як і гарячодеформовані. А тонкостінні найбільш часто застосовуються там, де необхідне поєднання бездоганної міцності і малої ваги (авіапромисловість, суднобудування та ін.)

Безшовні сталеві труби, створені методом холодної деформації, демонструють високу міцність, експлуатаційну стійкість і надійність протягом всього періоду використання.

Особливості та характеристики водогазопровідною продукції

Газо- і водопровідні труби виробляють по регламенту ГОСТ 3262-75. В окремий стандарт цей вид металопрокату виділяють тільки через більш вузької області застосування. Зовнішній діаметр виробу становить 10,2-165 міліметрів, а товщина стінок коливається в межах 1,8-5,5 міліметрів. Діапазон розмірів для немірної і мірної довжини однаковий – від 4 до 12 метрів.


Водогазопровідні труби в основному використовуються за прямим призначенням: для організації водопровідних і газових комунікаційних систем. Іноді їх застосовують для створення легких конструкцій або використовують в меблевій промисловості для виготовлення стильних предметів інтер’єрного декору

Стандарт передбачає виробництво не тільки звичайних, але і оцинкованих водогазопровідних труб.

Монтаж сталевих трубопроводів: основні методи

Процес створення надійної, міцної і чітко працює комунікаційної системи із сталевих труб вимагає значних трудовитрат, великої кількості часу і наявності специфічних професійних інструментів. Монтаж зазвичай здійснюється трьома способами зварювальним, різьбовим і фланцевим способами.

З’єднання методом зварювання

Установка труб з подальшим з’єднанням усіх деталей за допомогою газового або будь-який інший зварювання вважається максимально простим, практичним і доступним методом монтажу.

Система, обладнана таким чином, відрізняється високим рівнем герметичності, витримує значні експлуатаційні та вібраційні навантаження, не потребує серйозних обслуговуючих заходах і легко піддається ремонту в разі виникнення проблеми.


Комунікаційна система, сформована зі сталевих труб, з’єднаних за допомогою зварювання, буде надійно служити як мінімум 40 років і забезпечить ідеальну цілісність конструкції, що не дозволяє просочуватися через шви рідин і неприємних запахів

Якщо прокладка комунікацій здійснюється в складних умовах або важкодоступних місцях і зварювальні роботи фізично неможливі, застосовують різьбові (фітингових) або фланцеве спосіб з’єднання необхідних деталей.

Посадка на різьбу

При цьому варіанті труби загвинчують на різьбу за допомогою фітингів різної форми. Це дозволяє в майбутньому здійснювати локальні ремонтні роботи та усувати поломку в конкретному місці, не вдаючись до демонтажу всієї комунікаційної системи.


Сполучні фітінги випускаються в самих різних формах і конфігураціях. Це дає можливість змонтувати з їх допомогою систему будь-якої складності з великою кількістю поворотів і розгалужень

Головне достоїнство нарізного способу монтажу – це простота і доступність. Для створення потрібної конструкції зі сталевих труб і фітингів не потрібно специфічне обладнання, професійні знання або великий досвід проведення ремонтних робіт. Вся робота інтуїтивно зрозуміла і легко здійсненна навіть людьми, які не мають відповідної кваліфікації.

Створення системи за допомогою фланців

Ще один спосіб з’єднання сталевих труб в загальний комунікаційний комплекс передбачає використання фланців різної форми і конфігурації (хрестовини, куточки, муфти та ін.). Ці деталі приварюють до країв труб, в отвори вставляють болти відповідного калібру, а на них нагвинчують гайки, здійснюючи чітке закріплення.


При фланцевому з’єднанні сталевих труб дуже важливо загвинтити гайки міцно, що не спровокувавши при цьому перекіс всієї конструкції. Щоб уникнути цієї проблеми, фахівці радять проводити фінішне загвинчування не в порядку розміщення болтів по колу, а закріплювати по черзі протилежні одна одній гайки

Між гайкою і болтом обов’язково прокладають ущільнювач. Для системи, що відповідає за подачу гарячої і холодної води (максимальний температурний режим до 100 градусів), використовують прокладки з товстого (близько 3 мм) картону.

Спочатку деталь змочують водою і насухо висушують. Потім просочують підігрітою оліфою протягом 25-30 хвилин. Після цієї процедури прокладка набуває потрібну структуру і довго служить навіть в умовах інтенсивної експлуатації.

Для комунікацій, які представляють теплоносій підвищеної температури (до 450 градусів) і базового тиску до 5 мПа застосовують прокладки з пароніту. Для систем, що транспортують пар з тиском до 0,15 мПа, використовують для ущільнення товстий (близько 3-6 мм) азбестовий картон з щільною структурою і хорошою гнучкістю.

Щоб азбестова прокладка служила довше, її попередньо покривають графітовим складом, виготовлений на основі натуральної оліфи.


Для того, щоб азбестова прокладка не «з’їдала» корисну площу всередині труби і не впиралася кромкою в зовнішні болти, її зовнішній і внутрішній діаметри повинні бути на 2-3 міліметра менше, ніж зовнішній і внутрішній діаметр використовуваного фланця

Для коректності фланцевого з’єднання головки всіх робочих болтів розміщують на одній стороні, уважно стежачи за тим, щоб кінці болтів виступали з гайок не більше ніж на половину діаметра болта.

Згвинчення болтів і гайок здійснюють звичайнісіньким гайковим або розвідним ключем. Розбирають конструкцію за допомогою цих же самих інструментів, по черзі викручуючи гайки і болти. Якщо якась із деталей покрилася іржею і не піддається видаленню, її вибивають молотком.


При вибиванні молотком проіржавілих сполучних елементів під болт необхідно підставляти міцну дерев’яну підкладку, щоб не порушити цілісність різьблення

Зіпсувалася в процесі експлуатації прокладку зрубують за допомогою зубила і ставлять на її місце нову деталь. Під час демонтажних робіт діють дуже акуратно і уважно, щоб залишилася без кріплень деталь не впала на працівника і не заподіяла йому шкоду.

Відео: як зібрати систему з сталевих труб

Базова інструкція по роботі зі сталевими трубами для початківців. Корисні поради та хитрості монтажу.

У ролику докладно показано, як правильно зварити сталеві труби в різних положеннях. Секретами і принципами роботи діляться професійні зварювальники.

Різні способи з’єднання сталевих труб: цікаві нюанси і рекомендації для домашніх майстрів.

Знаючи точно сортамент пропонованих на ринку сталевих труб, можна легко підібрати варіанти виробів, що ідеально підходять для формування необхідної комунікаційної системи.