Что такое электросварные трубы: виды, применение и преимущества

Электросварные трубы — это стальные трубы, изготовленные из листовой или рулонной заготовки с соединением кромок сварным швом. Чтобы понять, что такое электросварные трубы, важно учитывать не только наличие шва, но и форму сечения, толщину стенки, марку стали, назначение и условия эксплуатации.

Такие трубы применяют в строительстве, коммунальном хозяйстве, промышленности, машиностроении и трубопроводных системах. Они могут использоваться как несущий конструктивный элемент, защитный футляр или часть трубопровода, если их характеристики соответствуют проектным требованиям.

Как производят электросварные трубы

Исходным материалом для производства служит стальной лист или рулонная полоса — штрипс. Заготовку формуют до круглого, квадратного или прямоугольного профиля, после чего её кромки соединяют сваркой.

После формирования и сварки труба проходит операции, необходимые для получения заданных характеристик. Их состав зависит от технологии производства, назначения продукции и требований стандарта.

На производстве могут выполнять:

• подготовку и раскрой стальной заготовки;
• формовку трубы требуемого сечения;
• сварку кромок с образованием продольного или спирального шва;
• удаление грата, если это предусмотрено технологией;
• калибровку для достижения требуемой геометрии;
• резку на мерные либо немерные длины;
• контроль сварного шва, размеров и качества поверхности;
• нанесение защитного покрытия при заказе изолированной трубы.

Сварной шов — важная часть конструкции трубы, поэтому его качество проверяют методами, установленными нормативным документом, техническими условиями или проектом. Для ответственных трубопроводов объём контроля определяют отдельно.

Какие бывают электросварные трубы

Электросварные трубы различают по расположению сварного шва, форме сечения, способу изготовления и области применения. Наиболее распространённое деление связано с направлением шва.

По типу шва выделяют:

• прямошовные трубы, у которых сварной шов проходит вдоль оси изделия;
• спиралешовные трубы, у которых шов расположен по винтовой линии;
• трубы со специальной конструкцией шва, выпускаемые по техническим условиям для конкретных задач.

Прямошовные трубы широко применяют для строительных конструкций, инженерных сетей, футляров, технологических линий и трубопроводов общего назначения. Спиралешовные трубы чаще используют при изготовлении изделий большого диаметра, в том числе для магистральных и промысловых трубопроводов, если это предусмотрено проектом.

Трубы круглого и профильного сечения

Круглая электросварная труба рассчитана прежде всего на транспортировку жидкости, газа, пара и других рабочих сред, а также на изготовление опор, футляров и технологических конструкций. Профильная труба имеет квадратное, прямоугольное или иное замкнутое сечение и применяется преимущественно как конструкционный материал.

Выбор формы зависит от нагрузки и назначения изделия. Круглое сечение равномерно воспринимает внутреннее давление, поэтому его используют в трубопроводах. Профильное сечение удобно для каркасов, стоек, ограждений, ферм и других металлоконструкций.

Профильные трубы применяют:

• для каркасов зданий, навесов и модульных сооружений;
• для опор, стоек, рам и ограждений;
• для изготовления складского, торгового и производственного оборудования;
• для мебели, рекламных конструкций и малых архитектурных форм;
• для элементов машин и механизмов, если это предусмотрено расчётом.

Профильную трубу нельзя автоматически использовать вместо круглой трубы в напорном трубопроводе. Для транспортировки среды важны герметичность, прочность под внутренним давлением, качество сварного шва и возможность соединения с арматурой и фасонными деталями.

Диаметр и толщина стенки

Наружный диаметр и толщина стенки — основные параметры круглой электросварной трубы. Диаметр определяет пропускную способность линии и совместимость с отводами, тройниками, фланцами и запорной арматурой, а толщина стенки влияет на прочность, массу изделия и допустимые нагрузки.

Для прямошовных электросварных труб сортамент устанавливает ГОСТ 10704-91. Стандарт предусматривает широкий диапазон наружных диаметров и толщин стенки, поэтому размер зависит от назначения изделия и проектной спецификации.

Параметры трубы включают:

• наружный диаметр;
• номинальную толщину стенки;
• длину — мерную, немерную или кратную мерной;
• допустимые отклонения по размерам;
• овальность и прямолинейность;
• тип торцов и наличие фаски под сварку.

Трубы одинакового диаметра могут иметь разную толщину стенки. Внешне они выглядят похожими, но отличаются по массе, жёсткости, несущей способности и допустимым условиям применения.

Где применяют электросварные трубы

Область применения зависит от характеристик изделия и условий эксплуатации. Электросварная труба может быть частью трубопроводной системы, элементом металлоконструкции или защитной оболочкой для другой коммуникации.

Электросварные трубы используют:

• в системах водоснабжения, водоотведения и технического водопровода;
• в тепловых и технологических сетях;
• на промышленных объектах и производственных площадках;
• при изготовлении стальных футляров для инженерных коммуникаций;
• в строительных металлоконструкциях, опорах и каркасах;
• для ограждений, ворот, навесов и складского оборудования;
• в машиностроении и изготовлении нестандартных конструкций;
• в магистральных, промысловых и технологических трубопроводах при соответствии продукции требованиям проекта.

Для магистральных газо-, нефте- и нефтепродуктопроводов применяют трубы, соответствующие специальным требованиям по марке стали, классу прочности, контролю сварных соединений и испытаниям. Такие изделия нельзя заменять трубами общего назначения только из-за совпадения диаметра.

Преимущества электросварных труб

Электросварной трубопрокат востребован благодаря широкому сортаменту и возможности подобрать изделие под разные задачи. Он позволяет выпускать трубы значительных диаметров, в том числе для инженерной и промышленной инфраструктуры.

К основным преимуществам относятся:

• широкий выбор наружных диаметров и толщин стенки;
• возможность изготовления круглых и профильных труб;
• удобство соединения сваркой, муфтами, фланцами и фасонными деталями;
• доступность продукции для строительных и промышленных задач;
• возможность нанесения наружной антикоррозионной изоляции;
• пригодность для изготовления конструкций и трубопроводов при соблюдении проектных требований;
• возможность поставки в мерных длинах и с подготовленными под сварку торцами.

Преимущества не отменяют необходимости соблюдать требования к эксплуатации. Ресурс трубы зависит от качества металла и сварного шва, толщины стенки, защиты от коррозии, способа монтажа и фактической нагрузки.

Ограничения и особенности применения

Наличие сварного шва требует соблюдения требований к производству, входному контролю и монтажу. В ответственных системах важно подтверждать качество продукции паспортом, маркировкой и результатами испытаний, предусмотренных нормативной документацией.

Ключевые ограничения связаны не с самим фактом сварного изготовления, а с неправильным применением изделия. Тонкостенную трубу нельзя использовать на участке, где требуются повышенная прочность, стойкость к внешней нагрузке или запас на коррозионный износ.

При эксплуатации учитывают:

• давление и температуру рабочей среды;
• возможные гидравлические удары;
• наружные нагрузки от грунта, транспорта или опор;
• коррозионную активность рабочей и внешней среды;
• необходимость неразрушающего контроля шва;
• требования к сварке при монтаже;
• категорию и ответственность трубопровода.

Для объектов с опасными средами, повышенным давлением или особыми требованиями к надёжности проект определяет тип трубы, марку стали, толщину стенки, способ контроля шва и состав защитных мер.

Защита от коррозии

Углеродистая сталь подвержена коррозии при контакте с влагой, грунтом, атмосферой и агрессивными веществами. Поэтому для наружных и подземных трубопроводов заранее предусматривают антикоррозионную защиту.

Тип покрытия зависит от условий прокладки, рабочей температуры, назначения трубопровода и требований проекта. Защитная система должна быть совместима с материалом трубы и технологией изоляции сварных стыков.

Для защиты используют:

• оцинкование для отдельных условий эксплуатации;
• лакокрасочные и эпоксидные покрытия;
• полимерные покрытия на основе полиэтилена;
• усиленную и весьма усиленную наружную изоляцию;
• ППУ-изоляцию для тепловых сетей;
• электрохимическую защиту для подземных участков, если она предусмотрена проектом.

После сварки трубы необходимо восстановить покрытие в зоне стыка. Если оставить металл открытым, коррозия может начаться именно на участке, который не защищён заводской изоляцией.

Какие ГОСТ применяют

Нормативный документ определяет требования к размерам, стали, механическим свойствам, качеству сварного шва, испытаниям и приёмке продукции. Формулировки «труба по ГОСТ» недостаточно: применимый стандарт зависит от назначения изделия и требований проекта.

Для электросварных труб применяют:

• ГОСТ 10704-91 — сортамент стальных электросварных прямошовных труб;
• ГОСТ 10705-80 — технические условия для стальных электросварных прямошовных труб из углеродистых и низколегированных сталей;
• ГОСТ 20295-85 — требования к стальным сварным прямошовным и спиралешовным трубам для магистральных, технологических и промысловых трубопроводов;
• технические условия и проектные спецификации — для труб специального назначения.

ГОСТ 10705-80 распространяется на электросварные прямошовные трубы диаметром от 10 до 630 мм из углеродистой и низколегированной стали, используемые для трубопроводов, конструкций и изделий различного назначения. ГОСТ 10704-91 устанавливает сортамент прямошовных электросварных труб, а ГОСТ 20295-85 применяется к сварным трубам для магистральных и промысловых систем при наличии соответствующих проектных требований.

Что проверяют при приёмке

Ранее мы писали, как правильно выбирать электросварные трубы. При получении электросварных труб проверяют соответствие продукции заявке и сопроводительным документам. Визуальный осмотр не заменяет паспорт качества, но позволяет выявить повреждения, которые могли возникнуть при перевозке или хранении.

При входном контроле проверяют:

• маркировку труб и соответствие паспортам качества;
• наружный диаметр, толщину стенки и длину;
• марку стали и обозначение нормативного документа;
• состояние сварного шва;
• отсутствие трещин, вмятин, расслоений и глубокой коррозии;
• качество торцов и фаски, если она предусмотрена;
• целостность наружного покрытия или ППУ-изоляции;
• комплектность материалов для изоляции сварных стыков.

Если фактические параметры не совпадают с заявкой или проектом, трубу не монтируют до выяснения причины. Документирование результатов входного контроля помогает исключить использование неподходящей продукции на объекте.

Электросварные трубы — практичный материал для трубопроводов и металлоконструкций, если они соответствуют назначению и условиям эксплуатации. Надёжность системы обеспечивают качество трубного проката, контроль сварного шва, правильно подобранная защита от коррозии и соблюдение технологии монтажа.