С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Трубки высокого давления

Трубки высокого давления


Трубы высокого давления – виды и применение

Основная задача любого трубопровода состоит в транспортировке жидкости или газа, причем, в некоторых случаях она осуществляется под высоким давлением. Для устройства таких трубопроводов чаще всего применяются стальные трубы высокого давления, которые отвечают всем необходимым требованиям прочности. Далее мы рассмотрим виды таких труб и области их применения.

Стальные трубы высокой прочности

Транспортировать жидкости и газы под большим давлением в современном мире требуется очень часто, к примеру, такие трубопроводы встречаются:

  • В нефтедобывающей отрасли;
  • В машиностроении;
  • Всевозможных гидравлических системах и пр.

Конечно, в разных областях применения, требования к этим изделиям разные. Поэтому ниже ознакомимся с основными их видами.

Гидравлические стальные трубы

Гидравлические

Как несложно догадаться из названия, гидравлическая труба высокого давления применяется при монтаже гидравлического трубопровода и различных пневматических систем. Кроме того, их используют в строительной и сельскохозяйственной технике, спецтехнике и пр.

По сути, данная продукция представляет собой обычную бесшовную холоднотянутую трубу, изготавливающуюся по ГОСТу 9567-75 и ГОСТу 8734-75. Такое изделие может иметь следующие размеры:

Наружный диаметр 4-42 мм
Толщина стенок 1-2 мм
Длина Не более 6 м

Совет! Если трубопровод повредился, выполнить ремонт трубок высокого давления можно при помощи обычной электросварки.

Изготовление трубы

Производственный процесс состоит из следующих этапов:

  • В первую очередь выполняется подготовка заготовок;
  • Затем осуществляется холодна прокатка заготовки;
  • Далее выполняется холодное волочение (в некоторых случаях прокатку и волочение комбинируют);
  • После этого готовые изделия проходят термическую и химическую обработку.

Завершающим этапом является контроль качества, в частности, изделия проверяют на сопротивляемость гидравлическому давлению, сплющиванию, загибу и пр. Следует отметить, что изготовление трубок высокого давления диаметром 4 мм осуществляется по этой же схеме.

Обратите внимание! Данная продукция может быть выполнена как из обычной, так и нержавеющей стали.

Монтаж трубопровода, как правило, осуществляется путем сварки или развальцовки.

На фото манифольдная труба

Манифольдные

Труба высокого давления (ТВД), как уже было сказано выше, применяется и в нефтедобывающей отрасли. Ее используют для откачки нефти с высокой фракцией и дальнейшей закачки в скважину воды, что позволяет поднять нефть над поверхностью жидкости.

Главная особенность ТВД заключается в способности выдерживать очень большое давление – 70 и более МПа. Такая возможность достигается за счет толстых стальных стенок, толщина которых пропорциональна диаметру – 5 мм при диаметре 60 мм.

Что касается длины, то она может быть:

  • 4000 мм;
  • 2000 мм;
  • 1100 мм.

Данная продукция изготавливается по ГОСТ 633-80. Марка стали зависит от типа перекачиваемой смеси, но чаще всего используется сталь «20». Для обеспечения защиты от коррозии, изделие покрывают красной эмалью НЦ-132.

Надо сказать, что изделия обязательно проходят гидравлические испытания под нагрузкой в 130 Па (при толщине стенки до 12 мм).

Бесшовные стальные для топливопроводов

Бесшовные трубки для топливопроводов дизелей изготавливают из стали марки 20 по ГОСТу 11017-80.

Характеристики этих изделий следующие:

  • Длина — 0.5 до 6 м.
  • Относительное удлинение – составляет не менее 21%.
  • Временное сопротивление – должно быть не менее 392 N/mm2/.
  • Внутренний диаметр – 2 мм.
  • Наружный диаметр – 6-7 мм.

Обратите внимание! По соглашению с заказчиком, данная продукция может быть выполнена из других марок стали, к примеру, 15ХМ, 30, 10 и др. От марки стали в некоторой степени может зависеть цена изделия.

Полипропиленовые трубы

Пластиковая труба

Зачастую можно услышать такое понятие как «пластиковая труба высокого давления». Сразу следует отметить, что «высокое давление» в данном случае весьма относительно, так как «пластик» не способен выдерживать такие нагрузки как сталь. Однако, его достаточно для того, чтобы выдерживать давление в водопроводе или системе отопления.

Поэтому пластиковые трубы применяют в бытовых трубопроводах.

Чаще всего они выполнены из следующих материалов:

  • Полипропилена (для увеличения прочности, их армируют алюминием или стекловолокном).
  • Поливинилхлорида.
  • Полиэтилена.

При монтаже водопроводов и систем отопления, данный материал стал пользоваться гораздо большей популярностью, чем металлический аналог, что связано с рядом их преимуществ:

  • Устойчивость к коррозии;
  • Доступная стоимость;
  • Возможность выполнить монтаж своими руками даже неспециалисту;
  • Долговечность – трубопровод может служить до 50 лет;
  • Устойчивость к химически агрессивным средам;
  • Большая скорость монтажа;
  • Максимальное давление до 2,5 МПа при рабочей температуре.

Диаметр этих изделий находится в пределах 16 — 630 мм. Диаметр бытовых трубопроводов обычно составляет 20 — 32 мм.

Сварка пластиковых деталей трубопровода

Для монтажа большинства видов пластиковых труб применяют специальный сварочный аппарат.

Краткая инструкция выглядит следующим образом:

  • В первую очередь нужно подключить сварочный аппарат к электричеству и разогреть его до рабочей температуры, о чем будут сигнализировать индикаторы.
  • Если необходимо соединить армированную алюминием трубу, то предварительно необходимо при помощи специального инструмента (зачистки) снять верхний слой материала с армировкой.
  • Затем спаиваемые детали нужно вставить в насадку паяльника и подождать до размягчения материала.
  • После этого детали нужно достать из насадки и соединить между собой. В таком положении их необходимо держать, пока не застынет пластик. Если с первого раза не получилось выполнить качественный стык, место пайки надо обрезать и выполнить процедуру еще раз.

По данной схеме соединяются все детали трубопровода в единую систему.

Вот, пожалуй, все основные моменты пластиковых труб высокого давления.

Вывод

В настоящее время существует великое множество труб, предназначенных для трубопроводов с высоким рабочим давлением. Все они предназначены для разных целей и разных условий эксплуатации, в результате чего обладают разными свойствами и характеристиками. Поэтому выбирать изделия следует в соответствии с их назначением.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Устройство автомобилей



Топливный насос высокого давления подает топливо к форсункам посредством специальных трубопроводов, к которым предъявляются очень строгие требования. Это связано не только с тем, что трубопроводы (трубки) подвержены воздействию значительных механических перегрузок динамического характера, но и с необходимостью строгого дозирования топлива, подаваемого от нагнетательной секции насоса к форсунке.

Условия работы трубок высокого давления, действительно, очень напряженные. Топливо поступает в трубки под давлением до 20 МПа (и даже более), при этом давление на стенки трубок имеет импульсный характер, связанный с особенностью впрыска дизеля. В системах питания Common Rail топливопроводы высокого давления менее подвержены импульсным нагрузкам, поскольку в них давление выдерживается относительно постоянным, равным давлению в рампе, а вот в классической системе питания дизеля трубки напряжены колоссальными динамическими (переменными) нагрузками, сопровождающимися гидравлическими ударами различной интенсивности.

Импульсное перемещение топлива по трубкам – не единственный негативный фактор, влияющий на долговечность трубопроводов высокого давления. При определенных условиях, зависящих от длины трубок и частоты импульсов подачи топлива, в трубках могут возникнуть резонансные явления, которые способны разорвать даже трубопровод, выполненный с многократным запасом прочности.

Чтобы исключить или свести к минимуму вероятность резонанса в трубках, конструкторы производят сложные расчеты, связанные, в первую очередь, с подбором оптимальной длины трубок и их внутреннего диаметра. По этой причине все трубки высокого давления в дизеле конкретной модели имеют одинаковую длину, наименее склонную к резонансу с импульсными толчками топлива.



Технология изготовления трубок высокого давления тоже достаточно сложная. К требованиям повышенной прочности прилагаются и требования к точному дозированию перемещаемого по трубкам топлива. Для выполнения этого условия трубки должны иметь калиброванное проходное сечение, а также минимальную шероховатость внутренней поверхности.

По этим причинам трубки изготавливаются из специальных сталей, канал в них выполняется сверлением с последующим упрочнением. Внутренний диаметр трубок и их длина строго дозируются.

Следует отметить, что трубопроводы высокого давления являются паразитическим звеном в системе подачи топлива дизельных двигателей. Они ограничивают давление подачи топлива к форсункам, и часто становятся причиной отказа системы питания из-за механических разрушений (разрывы, трещины и т. п.). Этих недостатков лишены системы питания типа насос-форсунка, в которых отпадает необходимость в трубопроводах высокого давления.

***

Дизельные топлива - требования, свойства, маркировка


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Стальные трубы высокого давления, их виды и характеристики

Трубопрокаты из стали используют на многих предприятиях и производствах. Не смотря на сложный и длительный процесс создания, спрос на стальные трубы высокого давления есть всегда.

Не менее популярны следующие виды:

  • бесшовные;
  • котельные;
  • электросварные;
  • профильные.

Ко всем вышеперечисленным видам обязательно предъявляют завышенные требования, прописанные в ГОСТах 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Без дополнительной обработке, стальные трубы высокого давления не допускаются в продажу или производство. К примеру, любому металлу нужно придать антикоррозийное покрытие, что положительно скажется на его качестве.

На некоторые виды трубопрокатов наносят изоляционные материалы, пластмассу или лак, а так же может использоваться специальная краска.

Сталь можно обрабатывать по-разному, а значит и методов для производства труб разработано несколько. Перечислим основные.

  1. Литая. Изготавливается путем литья через специальные машины или станки.
  2. Бесшовная. Изготавливается или производится за счёт прессования. В процессе используют прокатку стальной заготовки.
  3. Сварная. Выполняются из листа стали, который после придания округлой формы необходимо сварить на стыке.

Сварную трубу из стали можно производить по двум технологиям:

  • Холоднодеформированная.
  • Электросварная.

Бесшовные трубопрокаты из стали производят способом холодной или горячей катки.

Для любой их них предусмотрено 6 классов, которые еще классифицируют по:

  • материалам для изготовления;
  • целостности изделия в поперечном виде;
  • техническому предназначению;
  • методу изготовления;
  • по форме сечения.

1 кл. По другому называют газовый или стандартный. Используют для подачи газа, сыпучих материалов или жидкостей.

Создание трубопроводов, прокладка подземного кабеля, систем орошения невозможна без данных изделий. Еще они подходят для опоры, всевозможных ограждений.

2 кл. Идет на любой магистральный трубопровод с высоким и низким давлением. По ним идет подача газов, транспортировка нефтепродуктов под давлением. Второй класс подходит для транспортировки продуктов нефтехимии, топлива и жидкости.

3 кл. Применим в системах с высоким давлением или при экстремальных температурах. Еще используют в пищевой, химической промышленности. Подходит для отопительных котлов, ядерной техники.

4 кл. В основном применяются на мероприятия по поиску залежей природных ресурсов в качестве бурильной, вспомогательной или обсадной трубы.

5 кл. Именуются также конструкционными трубами, которые применимы при производстве транспорта и вспомогательного оборудования. Их используют в мебельном производстве – делают мелкие стальные конструкции. Могут использоваться в буровой промышленности, в качестве опор или мачт.

Видео

6 кл. Выпускается для машиностроительной отрасли, из них изготавливают цилиндры, поршни для гидравлических устройств. Также подходит для подшипников, автомобильных валов и других комплектующих для автомобильной промышленности. Используются также при создании различных резервуаров, которые эксплуатируются под значительным давлением.

Читайте статью о стальной водогазопроводной трубной продукции.

Как изготавливают стальные бесшовные трубы высокого давления

По ГОСТам определяются конкретные параметры, по которым и производят конкретный вид материала. В основе любого изделия без шва – углеродистая или нержавеющая сталь.

Еще по ГОСТу формируют диаметры для труб.

Бесшовную трубу из нержавейки изготавливают по конкретным методам.

  • Ковка.
  • Волочение.
  • Прессование.
  • Прокат.

По любому методу стальные бесшовные трубы получаются надежными и прочными. Благодаря таким характеристикам чаще всего они используются в трубопроводах сжатого воздуха или система гидравлики (в последнем варианте применяют уже стальную трубу высокого давления для гидравлики).

Название говорит само за себя. Для любого бесшовного трубопроката характерно отсутствие каких-либо швов, соединяющих окружность. Из-за этого бесшовный метод производства достаточно сложен, нуждается в завышенных ресурсах. Что не может не сказаться на цене или себестоимости, если сравнить с изделиями выполненными по другой технологии.

Горячекатаная бесшовная. Выполняется за счет производственного станка из литой, кованной или горячекатаной заготовки. Их разогревают до + 1200 по Цельсию. Температурный режим связан с марками стали.

Благодаря вышеописанному процессу изготавливаются трубопрокаты с низким показателем точности, с большой толщиной стенки и низким качеством поверхности. Получается, что данное производство не предназначено для изготовления труб небольших диаметров и с тонкой стенкой.

Из основных этапов в производстве выделяют следующие.

  • Заготовку отправляют в печь, где сталь разогревается чуть выше критической точки, означающей период рекристаллизации.
  • Потом раскаленный заготовку направляют в прошивной пресс. Там прямоугольный брусок приобретают форму полого цилиндра. На языке металлурга – это называется “сделать гильзу”. Визуально раскаленная сталь уже является трубой, но не имеет необходимую геометрию и размера.
  • После прошивного пресса деталь идет на несколько вальцов. Они выполняют процесс горячей деформации. Раскалённая деталь получает нужный диаметр и стенки. В процессе вальцевания заготовка еще и растягивается.
  • После вальцевания заготовки необходимо остужать водой, а также подвергнуть контрольной калибровке.
  • Процесс выполнен. Остается разрезать на части готовую продукцию и складировать.

Видео

  1. ГОСТ 8732-78
  2. Прописан диаметр: минимальный 20 мм, максимальный 550 мм.
  3. Толщина стенки от 2,5 мм до 75 мм.
  4. По длине: минимум 4 метра, максимум 12,5 метров. Некоторые производство предусматривают индивидуальный размер с припусками.
  5. По кривизне на каждые полтора метра допускается погрешность не более 20 миллиметров. Для стенок не более от 2 до 4 мм, зависимо от размера.
  6. Еще предусмотрено предельное отклонение от наружного диаметра.

Бесшовная холоднодеформированная. Производится за счёт волочения. В процессе используют горячекатаная гильза, которую пропускают через трубопрокатный станок.

Температурный режим достаточно низки для стали, не более 450 градусы по Цельсию. Технология холодной деформации позволяет выпускать небольшие диаметры с тонкой стенкой. Размер достаточно точный по толщине. Технология гарантирует высокие показатели по качеству для поверхности изделия.

Видео

Способ холодной деформации аналогичен горячей, но есть два ключевых момента:

  • Пройдя прошивной стан, стальная “гильза” должно охладиться в воде. Дальнейший процесс уже выполняется на пониженных температурах, где заготовка уже менее пластична. Получается, что название говорит само за себя. Хотя пониженные температуры в процессе выделяют достаточно тепла.
  • До финальной калибровки холодная деформация предусматривает предварительный отжиг. По факту “гильзу” повторно разогревают до рекристаллизации и оставляют остывать. Для чего это нужно? Металлу придают свойства пластичности и вязкости, а еще так снимают внутренние напряжения.
  1. ГОСТ 8734-75
  2. Допускается незначительная овальность или разностенность трубы.
  3. По кривизне перевод участка для изделия погрешность на 1 метр не превышает 3 миллиметров для тонкостенных трубопрокатов. Погрешность для трубопрокатов средней толщины на 1 метр не более 2 миллиметров.
  4. При индивидуальной договоренности с заказчиком финальная термообработка не выполняется. Для стандарта термообработка обязательна.

Подобные виды трубопроката на практике классифицируют по методам производства и толщине стенок.

Видео

Из методов выделяют:

  • Электросварной прямошовный.
  • Электросварной со спиральным швом.
  • Бесшовной горячедеформированный.
  • Бесшовный холоднокатаный и теплодеформированный.

Последние два методы объединены в общий стандарт.

По толщине стенки:

  • Особо толстостенная;
  • Толстостенная;
  • Тонкостенная;
  • Особо тонкостенная.

Всё отличие связано с разницей наружных диаметров и толщинами стенок.

Антикоррозийное покрытие. Она либо обязательна, либо не предусмотрена совсем. Причем оцинковке подвергаются водогазопроводные и прямошовные электросварные трубы. Оцинковка допустима на любых стальных видах, изготовленных по любому способу производства.

Где применяют

Стальная труба высокого давления без шва отличается огромнейшей прочностью на разрыв, отсутствием утечки. В производстве допустимы трубопрокаты без шва с толстой стенкой.

Данные изделия идеальны для гидравлической системы. Чтобы поднять кузов грузовой машины, необходим поршень, внутри которого под сумасшедшим давлением подается масло. Для такого поршня незаменим бесшовный вариант материала.

Видео

Энергетическая промышленность. Передача тепла — это не только нагрев от котлов. Тепло можно доставить до потребителя по теплотрассе, как и горячую воду. Для теплосъемников в котлах (экранах и ширмах) необходим материал, способный выдерживать перегретые пары и пламя.

От толщины теплосъемника зависят критические показатели на разрыв от внутреннего давления. Также учитывают и срок службы. Без качественного бесшовного элемента невозможно гарантировать подачу тепла на весь сезон.

Нефтяная отрасль. Трубопрокаты высокого давления используют для скважин, обсадных труб, откачки природных ресурсов и транспортировки по трубопроводу.

Хорошее изделие должно противостоять многим факторам, в том числе и движению грунта. Конечно, только высококачественные трубопрокаты способны на долгий срок службы без аварий.

Они выдерживают давление в десятки и сотни атмосфер. Чем глубже скважины, тем выше нагрузки. Сталь справляется с очень высоким давлением, противостоит толщине грунта.

Автомобильная, авиационная и судостроительная промышленность. В указанных секторах в спросе тонкостенная бесшовная труба с минимальным весом.

Итог. Считаем, что ознакомление со стальными трубами высокого давления на этом закончено. Более подробная (техническая) информация содержится в ГОСТах.

Записи по теме:

Опубликовано: Ноябрь 12, 2016

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

Какие бывают трубопроводы высокого давления, из чего изготавливают, как используются

Содержание:

Трубами этой категории оснащаются инженерные сети и трубопроводы высокого давления. В конструкции данных изделий отсутствуют сварные швы, а используемый исходный материал отличается повышенным качеством.

Материал изготовления труб высокого давления

Чаще всего на коммуникациях высокого давления используются стальные, медные и пластиковые трубы. Последний вариант предусматривает использование именно полиэтилена, производство которого отличается от полипропилена.

Изделия из металла

На производстве стальных труб высокого давления применяются технические требования согласно ГОСТу 8733-86. Для этих целей используется конструкционная углеродистая и легированная сталь, поставляемая по ГОСТ 1050 и ГОСТ 4543. В качестве исходного материала в данном случае выступает холодный прокат, с дальнейшим применением волочения и незначительного обжатия.

За счет этой дополнительной пластической обработки увеличивается прочность стального проката: как следствие, его структура оснащается способностью к более стойкому перенесению распирающих и изгибающих воздействий со стороны. Что касается бесшовных стальных труб высокого давления толстостенного типа, а также изделий со значительным диаметром, то для их изготовления применяется только холодная прокатка. Волочение в таком случае не проводится.

Следует понимать, что требования к монтажу трубопроводов данного типа довольно высокие: сваривать и соединять трубы высокого давления достаточно сложно. Эта задача не всегда может быть реализована в домашних условиях. При этом монтаж трубопровода данного типа может быть проведен только специальной дорогостоящей сталью, имеющей антикоррозийное покрытие.

Правила использования металлических труб

Если во время работы не были соблюдены нужные технологические условия, а заземление готовой конструкции было проведено неэффективно, это заметно снизит срок эксплуатации стальной трубы высокого давления. Обычно в таких случаях он не превышает 20 лет.

Довольно стойки к воздействию внутреннего распирающего напряжения медные изделия холоднотянутого типа: для их изготовления применяется медь М1Ф и технические требования ГОСТ 617-90. Эти изделия характеризуются высокой точностью размеров и низким уровнем шероховатости внутренней поверхности. Небольшая толщина медных труб никак не мешает им не уступать в плане эксплуатационных характеристик своим стальным аналогам.

От массового применения этой продукции удерживает ее высокая стоимость и склонность к электрохимической коррозии. Для создания медных трубопроводов применяются паянные и обжимные фитинги из латуни. При этом пб на технологические трубопроводы этого типа очень высокие: технологические режимы работы должны строго соблюдаться, а сама процедура потребует высокого мастерства.

Трубы высокого давления из пластика

Современные реалии характеризуются стремительным ростом популярности труб из пластика. С точки зрения способности переносить высокое давление они уступают металлическим изделиям, однако по ряду других качеств во многом их превосходят.

Для организации трубопроводов с высокой скоростью транспортировки и повышенным расходом среды в основном используется продукция из полиэтилена следующих типов:

  • Стандартный материал.
  • Под низкое давление.
  • Полиэтилен с поперечной прошивкой.

Первый вариант предусматривает наличие довольно низкого давления, до 2 Мпа. По этой причине использование этого пластика – явление довольно редкое. Более оптимальными характеристиками в этом отношении у полиэтилена низкого давления ПНД. В этом случае показатель растягивающего давления может возрастать до 2,5 Мпа. Такие трубы не выходят из строя при нагревании до +80 градусов.

Преимущества трубопроводов из ПНД

Свойства ПНД:

  1. Показатель плотности – 0,94-0,97 г/см3.
  2. Предел текучести при растяжении -  10 Мпа.
  3. Твердость поверхности – 38-40 Мпа.
  4. Параметры удельного водопоглощения – не выше 0,1%.
  5. Показатель удельного электросопротивления - не более 1х10-14 Ом.

Что касается полиэтиленовых труб ВД, то с их помощью в основном обустраиваются безнапорные трубопроводы – канализации, водоотведение.

Высокие прочностные характеристики имеют также трубы, для изготовления которых используется поперечно-сшитый полиэтилен (так называемые РЕХ- изделия). Их способность к выдерживанию внутренних нагрузок тоже довольно большая – 2 Мпа. Однако главным достоинством труб из поперечно-сшитого полиэтилена заключается в их способности переносить нагревание до +95 градусов. Также весьма интересен «эффект памяти» РЕХ- изделий, что дает возможность им быстро возобновлять свои изначальные размеры по окончанию нагрузок.

Для ВД-труб характерна высокая химическая и биологическая стойкость, простая установка. Цена на данную продукцию примерно на 30% уступает стоимости аналогичных труб из стали. Для транспортировки газа их не применяют.

Применяемый для изготовления полипропиленовых труб пластик обладает следующими параметрами:

  • Плотность – 0,9 г/см3.
  • Предел текучести при растяжении – 22 МПа.
  • Поверхностная твердость – 40 МПа.
  • Рекомендуемый температурный диапазон при эксплуатации – от -70 до +75 градусов.

Чтобы увеличить срок службы полипропиленовых коммуникаций, при их создании лучше использовать фитинги из стали или латуни.

Для газовых труб ВД характерны:

  1. Увеличенная газоплотность. Это параметр обычно не меньше 30, при рабочем давлении в 2 Мпа и температуре +80 градусов.
  2. Значительная сопротивляемость к появлению трещин (от 4 и более Мпа).
  3. Высочайшая стабильность размеров, несмотря на значительные температурные колебания.

Указанные параметры имеются у трубы из пластика ПЭ-80 и ПЭ-100. С их помощью можно организовывать только внутренние газопроводы. Изготовление трубопроводов высокого давления может проводиться с использованием любого из вышеперечисленных материалов. 

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости