Трубы из стали: виды, ГОСТ, использование
Не обращая внимания на возникновение на рынке большого количества труб из материалов на основе полимера, стальные конструкции не сдают собственных позиций. Их как и прежде широко применяют во многих промышленных отраслях, строительства и хозяйства по дому. Трубы из стали, особенно цинковые, довольно долговечны, прочные и очень просто устанавливаются. Сортаменты труб из стали определяются ГОСТами, регламентированными в 2003 и 2006 годах, а еще некоторыми нормами, сохранившимися со второй половины прошлого столетия.
Производство труб из стали каждого типа регламентируется индивидуальным ГОСТом
Ключевые Нормы на трубы из стали
Технические специфики каждого типа трубы из стали, в зависимости от метода её изготовления, определяются соответствующим ГОСТом. Познакомиться с содержимым нормативных документов нужно как минимум для того, чтобы знать эксплуатационные особенности конкретного вида труб.
ГОСТ 30732-2006. Нормативный документ под номером 30732 был принят в 2006 году, и его действие распространяется на трубы и стальные фасонные изделия с тепловой изоляцией. Трубы из стали, изготовленные с применением изоляции из искусственного латекса (ППУ) с оболочкой из полиэтилена или покрытием с защитным эффектом из стали, применяются для прокладки тепло магистралей под и над землёй. Они рассчитаны на температуру носителя тепла, не превышающую 140 градусов (с непродолжительным повышением до 150 градусов). Максимально допустимое рабочее давление для труб из стали с изоляцией по госстандарту 30732-2006 с наличием изоляции ППУ – 1,6 МПа.
ГОСТ 2591-2006 (88). ГОСТ, определяющий сортамент стального горячекатаного проката, действует с 2006 года. Не во всех источниках применяется устаревший ГОСТ – 2591-81. Положения документа распространяются на квадратный прокат из стали, получившийся «горячим» методом. В ГОСТ 2591-2006 (88) включены все изделия, размеры сторон которых находятся в диапазоне от 6 до 200 мм. Производство более больших труб квадратного сечения может быть только при согласовании согласованных условий производителя с покупателем.
ГОСТ 9567-75. В наше время применяется версия документа, принятая в 1975 году. Этот стандарт оговаривает положения, соблюдаемые во время изготовления стальных прецизионных труб. Данные изделия выделяются очень высокой точностью изготовления: они бывают как холоднодеформированными, так и горячекатаными (они же бывают цинковые или хромированные). Трубы очень высокой точности по ГОСТу 9567-75 используются как правило в машиностроительной индустрии.
ГОСТ 9567-75 определяет параметры производства горячекатаных труб из стали
ГОСТ 52079-2003. Документ с номером 52079-2003 определяет нормы, которым подвержены сварные прямошовные и спиралешовные изделия из стали. Их диаметр находится в диапазоне 114-1420 мм. Такие габаритные трубы используются в сфере устройства магистральных газовых магистралей, трубо-проводов для передачи нефти и нефтепродуктов. ГОСТ 52079-2003 разрешает перевозку только некоррозионно-энергичных продуктов.
Стальные изделия со сваркой больших диаметров по ГОСТ 52079 могут работать средством для перевозки веществ под постоянным давлением (рабочим), не выходящим за пределы 9,8 МПа. Температура воздуха опускается до -60 градусов.
Важно! ГОСТ 52079-2003 официально потерял собственную силу с 01.01.2015 года. Он был заменен документом ГОСТ 31447-2012.
ГОСТ 12336-66. Нормативный документ ГОСТ 12336-66 распространяется на профильные изделия замкнутого типа, имеющие прямоугольное или квадратное сечение. С 01.01.1981 ГОСТ 12336-66 был отменен, его функции стал исполнять ТУ 14-2-361-79. Впрочем, положения документа 12336-66 остались важными и по сей день.
ГОСТ 10705-91 (80). Определяет техусловия для создания стальных электросварных прямошовных труб, их диаметр составляет 10-630 мм. Производятся трубы из стали по ГОСТ 10705-91 (80) из углеродистых либо же низколегированных сталей. Область использования этих конструкций многообразна: как правило их применяют при прокладывании трубо-проводов для перевозки воды. Постановления стандарта не популярны на стальной трубы, применяемые в процессе изготовления теплоэлектронагревателей.
Трубы, изготавливаемые по ГОСТ 10705-91 — база водомерных узлов бытового и промышленного назначения
ГОСТ 10706 76 (91). Распространение получил на электросварные трубы из стали с прямым швом, используемые в целях общего назначения. Трубный диаметр по документу 10706-76 (91) может быть в диапазоне 426-1620 мм.
ГОСТ 10707 80. Регламентирует нормативные положения для электросварных холоднодеформированных труб разных степеней точности: обыкновенной, очень высокой и прецизионной. Изделия по документу под номером 10707-80 выпускаются с диаметром от 5 до110 мм. Для изготовления труб применяется нелегированная (углеродистая) сталь. Порой производственники стальных труб электросварных (прямошовных) указывают в техпаспорте ссылку на документ ГОСТ 10707 91. Это не считается ошибкой, так как в первой половине 90-ых годов двадцатого века было продлено действие стандарта 1980 года.
Более детально ключевые Нормы мы будем рассматривать ниже.
Сортамент стальных труб квадратных: ГОСТ 2591-88 (2006)
Квадратные и прямоугольные трубы стальные не стали распространены в области водного и газового обеспечения, зато прекрасно используются в строительстве в качестве несущих и конструкций опор. Тонкостенные профиля применяются в мебельной и рекламной промышленной отрасли.
Весомым критерием, свидетельствующим про качество стальной трубы квадратной, считается её масса: это положение также обсуждается в ГОСТе 2591-88 (2006). Критерий массы на 1 метр погонный при значении плотности стали (черная сталь) в 7,85 г/см3 должен равняться от 0,269 кг — наиболее тонкостенная труба; 70,33 кг – для самой толстостенной.
ГОСТ 2591-88 на стальные квадратные трубы говорит про то, что значение кривизны квадратного проката не должен быть больше 0,5% длины для изделий с диаметром 25 мм и 0,4% для изделий с длиной более 25 мм. При требовании заказчика этот показатель может уменьниться до 0,2%.
Для каждой длины труб есть типовые параметры и возможные отклонения
Отклонения по сторонам квадратного проката согласно ГОСТ 2591-88 как правило находиться как в плюсовом, так и в минусовом диапазоне. При обыкновенной точности проката разрешается минусовое отклонение от -2,5 мм (для больших изделий со стороной квадрата в 200 мм) до -0,5 (тонкостенные изделия, сторона квадрата – 13-25 мм). И, исходя из этого, плюсовое: от +0,9 мм до +0,3 мм.
Важно! Сортамент стальных труб квадратных холоднодеформированных замкнутого типа определяет ГОСТ 12336-66.
Сортамент стальных труб прямоугольных устанавливается ГОСТом 8645-68. Изделия, выпускаются согласно этому стандарту, могут быть горячетканными, холоднотянутыми и без шва. С точки зрения прочности выигрывают бесшовные конструкции, правда их цена не дает возможность их задействовать массово.
Профильные (и квадратные, и с прямыми углами) трубы из стали по ГОСТу чаще бывают сварными. Современные технологичные методы дают возможность регулировать крепость шва с помощью индукционных токов, при этом продукция останется относительно недорогой. Сварные швы могут зачищаться и обрабатываться либо же оставаться не зачищенными: все зависит от последующего способа эксплуатации.
Точно также производятся и цинковые трубы стальные: применяется стальная лента с заранее нанесённым покрытием с защитным эффектом. В большинстве случаев применяется покрытая цинком сталь уже готовых изделий. Профилированная труба пару раз опускается в резервуар с расплавленным цинком.
ГОСТ на с прямыми углами трубы из стали не делит изделия по группам в зависимости от марки стали, используемой в процессе изготовления. ГОСТ позволяет то, что во время изготовления профильной трубы из стали будет использована черная сталь, уступающая достаточно не дешевым маркам в презентабельности внешнего вида и нестойкости к коррозии.
Для защиты труб стальных от коррозийных процессов на них наноситься покрытие из цинка
Профильная труба прямоугольная по ГОСТу 8645-68 как правило имеет разные размеры: самыми популярными по меньшей стороне являются 40 мм, по большей – от 60 мм до 100 мм. Трубы стальные, чьи размеры по большей стороне превышают 60 мм, имеют большую прочность на изгиб при сравнительно легком весе, что делает их самыми распространенными в области инженерии и строительства.
Сортамент стальных труб круглых: основные Нормы
Труба круглая стальная, производимая в согласии с ГОСТом, применяется как правило в водогазопроводных системах. Как и профильные конструкции, круглые трубы производятся всевозможными вариантами, они могут быть шовные и бесшовные. Группа круглых труб из стали, на которую распространяется действие ГОСТа, считается самой обширной и имеет очень непростую систематизацию.
Сортамент, классифицирующий профильную трубу круглую по ГОСТу, в основном зависит от способа изготовления изделий.
Cортамент стальных труб бесшовных: ГОСТ 8732-78 (91)
Изготовление стальных труб бесшовных горячедеформированных по ГОСТу 8732-78 (91) – очень продолжительный и трудоёмкий процесс. Этим возможно объяснить высокую цена таких изделий. Применяются горячедеформированные и холоднокатаные трубы из бесшовного проката в специализированных условиях, требующих отменной прочности системы: там, где любое протекание повлечет за собой необратимые результаты.
В качестве сырья, из которого производятся горячедеформированные трубы из бесшовного проката, служит железная заготовка. Из неё потом прошивного процесса и после существенного нагревания выходит пустотелый цилиндр – гильза. С самого начала она содержит форму неправильную, впрочем после прохождения формовки на вальцах горячекатаные круглые трубы становятся идеальными.
Форму холоднокатаным трубам придают вальцы прокатного стана
Изделие режется на отрезки от 4 до 12,5 метров, они могут иметь мерную или немерную длину. Трубы горячекатаные стальные, подходящие принятому ГОСТу, могут иметь незначительные различия в толщине стенок. Допускаются и отклонения по диаметру: если их значения не превышают тех, что приводятся в таблице. Возможные в норме отклонения по диаметру для стальных труб из бесшовного проката по ГОСТу 8732-78 (91) представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Возможные отклонения труб из стали при правильности изготовления, мм, % | ||
| обыкновенной | ||
| +/- 0,5 | От 50 до 220 мм | +/- 1,0% |
| +/- 1,0% | ||
| Возможные отклонения, мм, % | ||
| +/- 0,15 | ||
| +/- 0,3 | ||
| +/- 0,4 | ||
| +/- 0,8% |
Сортамент стальных труб электросварных прямошовных: ГОСТ 10705-91
Техусловия для изготовления стальных прямошовных труб из стальной ленты диктуются ГОСТом 10707-91.
Сортамент прямошовных труб включает изделия самых разного диаметра, также довольно больших для промышленных магистралей
Самые важные положения этого нормативного документа:
- кривизна круглых труб из стальной ленты на участке в 1 метр погонный разрешается в 1,5 мм для обработанных способом термическим изделий и для необделанных – 2 мм. По требованию заказчика значение кривизны может быть уменьшено в первом варианте до 1 мм, в другом – до 1,5 мм.
- если труба будет проходить термообработку, по требования заказчика данный процесс как правило проходит в защитной атмосфере.
- концы прямошовной трубы из стальной ленты по ГОСТу 10707-91 обрезаются под прямым углом, а еще зачищаются от неровностей и заусениц.
Для промышленных газовых и нефтепроводных труб из стали был отведен отдельный ГОСТ. Как говорили выше, ГОСТ 52079-2003 распространяется на стальные электросварные прямошовные трубы с большим диаметром.
Важно! Также в особенную категорию расположены трубы из стали (сварные и бесшовные), выпускаются для мотовелопромышленности. Положения регулируются ГОСТом 12132-66. На каждом участке специализированных труб не разрешается кривизна выше 1,5 мм. Нормативный документ 12132-66 разрешает выпуск изделий только очень высокой или большой точности.
Сортамент стальных труб водопроводных и газовых: ГОСТ 3262-75
Трубы газовые и водопроводные стальные были выделены в отдельный ГОСТ, хотя по факту они самые обыкновенные электросварные.
Электросварные трубы из стали для водо- и газовых магистралей по ГОСТ 3262-75 встречаются в продаже мерной или немерной длины. Диапазон отрезков при этом может составлять от 4 до 12 м.
Шовные трубы выпускаются частями ограниченной длины — максимум 12 метров
Кривизна водогазопроводных труб разрешается, однако её значение не должно быть больше 2-ух мм на метр погонный, если символический проход меньший, чем 20 мм. Для ВГП-труб с относительным проходом, превышающим 20 мм, кривизна разрешается в 1,5 мм.
Газовые и трубы водопроводные имеют резьбу, которая может быть короткой или длинной. При отправке трубы на предприятие может быть допущено уменьшение по внутреннему диаметру не больше чем на 10% в местах накатанной резьбы. К резьбе на стальной трубе из стальной ленты ГОСТ предъявляет требования, предоставленные в таблице.
Таблица 3
| Количество ниток при условном проходе | Длины резьбы | Условный проход | Количество ниток при условном проходе | Длины резьбы (мм) | |||
| длинной | короткой | длинная | короткая | ||||
| 6 мм | Нет | Нет | Нет | 50 мм | 11 | 24 | 17 |
| 8 мм | Нет | Нет | Нет | 65 мм | 11 | 27 | 19,5 |
| 10 мм | Нет | Нет | Нет | 80 мм | 11 | 30 | 22 |
| 15 мм | 14 | 14 | 9,0 | 90 мм | 11 | 33 | 26 |
| 20 мм | 14 | 16 | 10,5 | 100 мм | 11 | 36 | 30 |
| 25 мм | 11 | 18 | 11,0 | 125 мм | 11 | 38 | 33 |
| 32 мм | 11 | 20 | 13,0 | 150 мм | 11 | 42 | 36 |
| 40 мм | 11 | 22 | 15,0 |
В домашнем хозяйстве чаще применяются тонкостенные ВГП-трубы. Толщина их стенки не превышает 4 мм, но и не бывает менее 1,8 мм. Тонкостенные стальные ВГП-трубы соответствуют всем техническим требованиям и без проблем выдерживают давление в системе.
Труба стальная в ППУ-изоляции по ГОСТ 30732-2006
Отдельно следует выделить стальные трубы, изолированные материалом ППУ. Они обладают особыми техническими характеристикам, отличающимися от обычных изделий из стали. ГОСТ 30732-2006 также диктует нормы и порядок изготовления фасонных изделий.
Трубы с изоляцией применяют при монтаже теплотрасс и водопроводов, в случае их размещения выше уровня промерзания грунта
В соответствии с государственным стандартом под номером 30732-2006, данные трубы имеют многослойную конструкцию (труба в трубе):
- Стальная труба. Непосредственно рабочая труба круглого сечения, которая может быть произведена любым способом. Согласно ГОСТу 30732-2006, стальные трубы в изоляции могут быть и оцинкованными. В таком случае, их качества будут еще более высокими. Марка стали выбирается в зависимости со способом дальнейшей эксплуатации: от этого же будет зависеть и цена изделия.
- Слой ППУ для изоляции. Представляет собой довольно толстый слой изолирующего материала пенополиуретана, наносящегося либо методом заливки жидкой субстанции, либо путём надевания готового чехла-«скорлупы». ППУ обладает повышенной влагостойкостью и способствует сохранению тепла. ППУ-изоляция может быть обычной или усиленной, в зависимости от погодных условий региона.
- Защитная оболочка изоляции. Для длительной сохранности ППУ-изоляции применяются специальные защитные оболочки из полиэтилена низкого давления (ПНД) или дополнительного слоя цинкованной стали. Последний вариант будет более тяжеловесным и эффективным.
Согласно ГОСТу 30732-2006, как проводники индикаторов для труб используются медные неизолированные провода. Эта технология позволяет отслеживать места протечки дистанционно.
Основными преимуществами трубы стальной в ППУ-изоляции, изготовленной в соответствии с названным ГОСТом 30732-2006, можно назвать неподверженность коррозии (изделия не требуют дополнительных противокоррозийных мер), малые тепловые потери (не более 1-2%) и относительною легковесность (трубы в ППУ-изоляции гораздо легче, чем в изоляции из ППМ или АПБ). Кроме того, стальные трубы с изоляцией по ГОСТу 30732-2006 могут прокладывать без каналов и колодцев.
Трубопровод с ППУ-изоляцией требует постоянных проверок на целостность изолирующего материала
Вместе с тем, у изолированных конструкций по документу 30732-2006 есть и ряд недостатков. Самыми весомыми можно назвать воспламеняемость ППУ-изоляции и достаточно быстрое распространение коррозии в случае повреждения защитной оболочки. Поэтому такие системы требуют постоянного мониторинга целостности материала. Если будет поврежден определенный заизолированный участок, будет требоваться замена всей сети: ремонт отдельного сегмента невозможен.
Сортамент труб стальных прецизионных: ГОСТ 9567-75
На эту группу стальных труб действует отдельный ГОСТ 9567-75, так как к производству изделий повышенной точности предъявляют особые требования. Сортамент включает в себя прецизионные стальные трубы, различные по способу изготовления и толщине стенки. ГОСТ регламентирует следующие типы толщин стенок стальной прецизионной трубы:
- особо тонкостенные трубы: соотношение диаметра к толщине стенке более 40; толщина стенки менее 0,5 мм.
- тонкостенные трубы: первый показатель – меньший или равен 40; толщина стенок – 1,5 мм и менее.
- толстостенные трубы: первый показатель – от 6 до 12,5.
- особотолстостенные трубы: первый показатель – менее 6.
Прецизионные трубы относятся к бесшовным. Они характеризуются повышенной изотропной жесткостью. Даже тонкостенные стальные трубы по ГОСТ 9567-75 могут использоваться в гидравлических и других достаточно сложных и точных системах.
Прецизионные трубы выпускаются оцинкованные или с фосфатированной, промасленной поверхностью.
Прецизионные трубы — это изделия, к качеству и точности размеров которых предъявляются повышенные требования
Труба стальная тонкостенная или толстостенная прецизионная по ГОСТ 9567-75 выпускается мерной или немерной длины до 8 м. Более длинные конструкции производятся в согласии с заказчиком.
Другие ГОСТы по стальным трубам
Нормативные документы регламентируют также другие изделия и мероприятия, связанные со стальными трубами. Приведём обзор ГОСТов, регламентирующих методы и порядок проведения монтажных работ со стальными трубами, крепежные (хомуты) и соединительные элементы для изделий из стали.
Соединения стальных труб: сварка
ГОСТ 16037-80 — определяет требования для сварки стальных труб. Стандарт устанавливает основные конструктивные элементы для трубопроводов из различных типов сталей, типовые размеры сварных соединений стальных труб с другими изделиями или арматурой.
ГОСТ 6996-66 – регулирует прочность сварных соединений любых металлов. Положения документа 6996-66 актуальны, если стальные конструкции соединяются методом сварки с другими металлами.
Важно! Действие нормативного документы 16037-80 не распространяется на электросварные соединения, используемые при производстве самих стальных труб.
Соединительные элементы для стальных труб: фитинги
Основным методом соединения стальных конструкций считается сварка, но в ряде случаев применяются и фитинги. Они бывают сварные, обжимные или резьбовые.
Производство фитингов и фасонных частей к стальным трубам также регламентируется ГОСТами
Фитинги – это общее название для трубопроводных соединительных деталей. На различные стальные фитинги существует несколько ГОСТов, а именно:
ГОСТ 8966-75 – диктует нормы для производства металлических прямых муфт для создания стальных трубопроводов. Фитинги-муфты могут иметь или не иметь цинковое напыление. Прочность муфтового соединения достигается за счет цилиндрической резьбы на концах изделия. Фитинги, соответствующие данному стандарту, создают условия для оптимальной работы трубопровода, транспортирующего неагрессивные среды с температурой до 175 градусов и под давлением не выше 1,6 МПа.
Фитинги-муфты по ГОСТ 8966-75 имеют внутренние диаметры от 8 до 125 мм. Допускается производство муфт с внутренним диаметром 150 мм по индивидуальному заказу потребителя.
ГОСТ 8967-75 – стандарт действует на изготовление стальных ниппелей также без покрытия или с цинковым покрытием. Фитинги-ниппели оснащены цилиндрической резьбой и применяются в основном для соединений водогазопроводных конструкций. Требования к температуре и давлению передаваемого по трубопроводу вещества остаются теми же, что и в ГОСТ 8966-75.
Размеры диаметров ниппелей находятся в пределах 8-100 мм. При этом ниппели с диаметром 65 мм и 80 мм в серийное производство выпущены не были, и изготавливаются после согласования с заказчиком.
Фитинги-ниппели, имеющие цинковое покрытие, обозначаются буквой «Ц». К примеру:
- ниппель d32 ГОСТ 8967-75 – без покрытия;
- ниппель – Ц d32 ГОСТ 8967-75 – с покрытием.
ГОСТ 8968-75 – определяет технические характеристики для стального фитинга-контргайки с антикоррозийным покрытием или без такового. Контргайки навинчиваются поверх основной гайки, предотвращая саморазвинчивание.
В массовое производство выпускаются фитинги-контргайки с диметром от 8 мм до 50 мм. Контргайки с диаметрами 65 мм, 80 мм, 100 мм изготавливаются в индивидуальном порядке.
Как и трубы, фитинги также могут иметь антикоррозионное цинковое покрытие
ГОСТ 8969-75 – диктует нормативные правила для производства сгонов. Эти фитинги имеют резьбу разной длины на конце. Сгоны предназначены для неподвижных соединений (по прочности напоминающих сварные) элементов трубопроводов. В продаже их можно найти размерный ряд от 8 мм до 50 мм в диаметре, под заказ выпускаются фитинги-сгоны с маркировкой 65 или 80.
Элементы для крепления стальных труб: хомуты
Для крепления участков трубопроводов к стенам или арматуре используются хомуты разнообразных диаметров. Они представляют собой металлические U-образные скобы, оснащенные болтами для завинчивания в место крепления. Для стальных трубопроводов в очень редких случаях используются пластиковые хомуты, так как в основном они не могут обеспечить достаточную прочность крепления.
При установке трубопроводов могут применяться не только хомуты и скобы. Широко востребованными для крепления являются кронштейны, накладки, подвески. Обеспечение надежного крепления к поверхности – не единственная функция крепежных элементов. Хомуты также способны поглощать вибрации и несколько компенсировать тепловое расширение.
Металлические хомуты изготавливаются из стальной ленты с оцинкованным напылением. Иногда применяется резиновое покрытие, которое способствует поглощению звуков.
ГОСТ 24137-80 – распространяется на металлические хомуты для крепления стальных труб. Данный документ рассматривает крепления, а точнее хомуты диаметром от 15 до 240 мм. Эти аксессуары подходят для крепления коммуникаций как напорных, так и безнапорных. В стандарте оговариваются требования к конструкции и размерам стальных хомутов.
Для крепления стальных труб лучше применять хомуты с резиновыми прокладками — это снижает уровень шума в трубопроводе
В нормативном документе 24137-80 также сказано о том, что стальные хомуты должны иметь значение допуска параллельности и перекоса осей не более 2 мм при любом диаметре.
ГОСТ 24137-80 – повторяет положения предыдущего нормативного документа, но рассматривает односторонние хомуты для крепления стальных труб.
При создании крепления нужно помнить, что хомуты должны располагаться между собой на расстоянии не менее 0,75 мм на горизонтальной поверхности и не менее 1-1,5 м на вертикальной. Для прочного крепления изгибов конструкции расстояние между хомутами соблюдается в 150-200 мм от угла.
Сортамент стальных труб и дополнительных элементов для них – очень широкая область, включающая совершенно разные виды изделий для всех сфер применения.
