Изготовление труб из металла

Обновлено: 14.05.2024

Бесшовные трубы изготавливаются из монолитного металла, цельный корпус не имеет швов и других соединений. Это повышает устойчивость к перепадам давления и действиям агрессивных сред, увеличивает стойкость к разрывам.

Главное преимущество этой категории — герметичность, кроме этого исключаются все неблагоприятные факторы, связанные со сварным соединением: остаточные напряжения, микроскопические неровности и наплывы. По бесшовной технологии выпускают толстостенный и тонкостенный трбопрокапрокат: от 0,3 до 75 мм. Для получения равноценных показателей прочности требуется меньшее количества сырья, чем в производстве прямошовных аналогов, следовательно снижается вес конструкций. Изделия с большой толщиной стенки имеют повышенный запас стойкости к механическим воздействиям.

Стальные бесшовные трубы классифицируют по способу производства:

Горячекатаные;
Холоднокатаные;
Цельнотянутые.

Повышенная устойчивость к внутренним и внешним нагрузкам;
Снижение металлоемкости;
Стойкость к коррозии за счет отсутствия микродефектов, присущих сварным швам;
Абсолютное исключение завоздушивания среды.
Отличная обрабатываемость при изготовлении гнутых деталей: отводов, змеевиков.

Несмотря на преимущества, применение не всегда оказывается целесообразным. В коммунальных сетях практически отсутствуют нагрузки, которые не может выдержать недорогой электросварной прокат. Затраты на производство являются основной причиной, по которой повсеместное использование ограничивается. Пока ни одна из применяемых технологий не позволяет выпускать изделия с диаметром более 550 мм. Этого не всегда достаточно для обеспечения требований к пропускной способности в магистральных линиях.

Техника безопасносности запрещает использование трубного проката с цельным корпусом для транспорта взрывчатых и пожароопасных веществ.

Виды бесшовных труб

Горячекатаные

Так как производство обычно включает несколько операций, технологический процесс организуют с помощью автоматических линий. Заготовкой для горячекатаной продукции служит слиток. Производственный цикл состоит из следующих этапов:

Разогрев заготовки в кольцевой печи;
Прошивка (прокалывание);
Раскатка гильзы, заготовка принимает цилиндрическую форму;
Обкатка до параметров трубы;
Калибровка, редуцирование (когда нужна небольшая толщина стенки);
Охлаждение;
Стабилизирующий отжиг.

Структура металла при горячей обработке сохраняет пластичность и ударную вязкость, при эксплуатации такой трубопровод гасит вибрации, выдерживает значительный вес грунта.

Холоднодеформированные

Холоднодеформированный трубопрокат изготовить сложнее. Сталь без нагрева обрабатывается медленнее, циклы раскатки перемежаются со стабилизирующей термообработкой, очисткой, сушкой в специальной камере, нанесением смазок.

Заготовкой служит отцентрованная цилиндрическая форма (гильза). Для раскатки чаще всего используют трехвалковые станы. Валки размещаются с уклоном, от величины угла зависят параметры будущего изделия. Учитывается предел прочности сплава, при котором дальнейшая деформация невозможна без разрывов. Несмотря на то, что технологию называют холодной, от трения сталь разогревается до значительных температур.

При холодной деформации структура металла вытягиваются в направлении приложения усилий, во время термообработки происходит рекристаллизация, зерна измельчаются и строение снова становится однородным. Таким образом, прочность закладывается на молекулярном уровне, при этом число повторяющихся циклов может достигать 17. Технические условия регулируются регламентом ГОСТ P 54159-2010, типоразмеры приведены в ГОСТ 8734-75.

К холоднодеформируемому сортаменту применяют дополнительную классификацию по толщине стенки:

Особотонкостенные — до 0,5 мм.;
Тонкостенные — до 1,5 м
Толстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки не более 6;
Особотолстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки от 6 до 12,5.

Холодным методом производят трубопрокат малого веса и высокой точности, в том числе капиллярные трубки. Готовые полуфабрикаты используют для монтажа трубопроводных систем, контуров теплообменного оборудования, изготовления змеевиков и различных деталей.

Производство холоднодеформированных труб

Цельнотянутые

Цельнотянутые трубы часто путают с остальной бесшовной продукцией, но их нельзя отнести к горячекатаным или холоднокатаным. Специальные болванки нагревают и протягивают через стан, раскатывающие станки не применяются. Изделия отличаются незначительным тепловым удлинением, используются для поставок пара, в авиации, атомной промышленности и других узкоспециальных областях. Учитывая специфическое назначение, для углеродистых сталей сразу предусматривают коррозионно-стойкие покрытия.

Сферы применения

Основная функция бесшовной трубы — транспортировка сред под давлением или работа с особо-опасными веществами, когда протечки или разрывы могут угрожать безопасности людей или нанести вред экологии. Каждый вид имеет свои достоинства и технические параметры.

Технология производства горячекатаного проката самая простая, металлопродукция универсальна и используется во всех отраслях промышленности.

В городских инженерных сетях: толстостенные изделия выдерживает нагрузки грунта, сокращают теплопотери;
Передача горячих сред любого назначения;
Транспортировка газа, нефти, организация технологических и промысловых трубопроводов;
В качестве свай, столбов, опорных элементов, обсадных труб;
Для изготовления тройников, отводов для трубопроводных систем;
Детали агрегатов, котельных установок, автомобилей.

Цельнотянутый трубопрокат — самый дорогой и металлоемкий, толщина стенок может достигать 10% от диаметра. Основное отличие — низкое тепловое расширение. Продукция используется при прокладке магистральных и технологических трубопроводов в энергетическом секторе, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях.

Холоднокатаные полуфабрикаты отличаются высокой точностью, малым весом, могут быть тонкостенными и толстостенными. Область применения довольно широка. Благодаря однородной структуре металла трубы легко справляются с перепадами напора, идеально-ровная внутренняя поверхность увеличивает пропускную способность и повышает коррозионную стойкость. Единственное ограничение: плохая устойчивость к ударным и растягивающим нагрузкам.

Технологические трубопроводы на пищевых и промышленных производствах;
Гидравлические установки, теплообменное оборудование;
Приборостроение, например капиллярные трубки применяют в аппаратах дозирования;
Змеевики, спирали, поршневые механизмы;
Приборы экспериментальных лабораторий;
Авиация и судостроение: ценится высокая прочность и небольшой вес;
Выхлопные системы автомобилей, дымоходы печного оборудования;
Металлоконструкции, перила, ограждения.

При транспортировке питьевой воды, в химической промышленности и на пищевых предприятиях, предъявляют особые требования к химическому составу: ограничивается содержание вредных примесей и элементов, вступающих в реакции с конкретными средами.

Способы монтажа и соединения

Монтаж трубопроводов принципиально не отличается от возведения конструкций из прямошовных аналогов. Сварное соединение наиболее надежно и применяется для систем с высоким давлением, при работе с кислотами и щелочами. Для сред низкой агрессивности с температурой до 100 С⁰ допускается крепление на резьбе, но при вибрационных воздействиях возможно самопроизвольное отвинчивание.

Сварка: выбор метода зависит от технических параметров;
Резьба: если позволяет толщина металла нарезается производителем или на токарном станке, для герметизации применяют уплотнители.

Особотонкостенные (до 20 мм) — газовая сварка. Аппараты малой мощности не вызывают перегрева и позволяют выполнить аккуратный шов даже новичку.
Тонкостенные (от 20 мм) — электросварка встык;
Толстостенные — электросварка после снятия V-образной фаски.

Для организации разводки применяются приварные и резьбовые фасонные детали, направление изменяют трубогибами. Для инженерных сетей с давлением до 250 кгс/см² можно использовать воротниковые фланцы.

Нередко бесшовные трубы изготавливают из нержавеющих сталей, специальных сплавов и цветных металлов. В таком случае монтаж проводят в соответствии с технической документацией, подбирают способ и режимы сваривания, электроды. При выборе методов сварки учитывают назначение трубопровода: для некоторых систем крайне важна химическая стойкость шва, для других — термостойкость.

Как самостоятельно сделать трубы из листа оцинковки

Трубы из оцинкованной стали — неотъемлемый элемент водосточной системы любого дома. Приобретение готовых водостоков — дело довольно затратное. Как можно самостоятельно изготовить водосточные трубы и тем самым ощутимо сэкономить денежные средства, рассказывается в этой статье.

Покупка готовых элементов водосточной системы — дело достаточно дорогое. Так, например, желоб водосточный из оцинкованного металла стоит порядка 100 руб./м, воронка водосточная — 160 руб./шт., труба диаметром 100 мм — 110 руб./м, колено для водосточной трубы — 110 руб./шт. Если подсчитать стоимость всех элементов, необходимых для оборудования водосточной системы для целого дома, то получится довольно внушительная сумма. Естественный вопрос, как сэкономить? Ответ прост — делать все элементы своими руками.

Давайте подсчитаем. Для водосточной трубы необходимо оцинкованное железо. Цена за лист 2500х1250 мм составляет 600 руб. Чтобы изготовить трубу диаметром 100 мм, необходима полоса металла шириной 340 мм — это, по сути, длина окружности диаметром 100 мм, плюс загибы. Из одного листа выходит 7 полос с такой шириной. Получаем: 600 / 7 = 85 руб. за трубу длинной 1250 мм, или 68 руб./м — себестоимость одного метра оцинкованной трубы. Экономия больше 60%! На остальных элементах она будет еще больше.

Если приведенные расчеты вас убедили в необходимости научиться самостоятельному изготовлению оцинкованных труб и других элементов из листового металла, то давайте приступим к обучению. Начинать необходимо с самого простого — с труб. О том, как это делается, будет рассказано в этой статье.

Необходимые инструменты и материалы

Для того чтобы изготовить трубу диаметром 100 мм, нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

Киянка деревянная или резиновая. Вообще говоря, от качества этого инструмента в первую очередь будет зависеть качество готового изделия. Киянка должна быть достаточно тяжелой, но такой, чтобы было легко контролировать силу удара, не очень твердой, но при этом достаточно плотной.
Ножницы по металлу. Подойдут любые, главное, чтобы ими было удобно резать металл на больших плоскостях.
Металлический уголок длиной не менее 1 м, установленный на краю стола-верстака. Именно на нем будет производиться гибка металла, поэтому он должен быть устойчивым и достаточно массивным.
Стальная труба диаметром 60–90 мм, закрепленная горизонтально — «пушка». На ней будет производиться сборка изделий. Соответственно, ее длина так же не должна быть меньше 1 м.
Линейка.
Чертилка по металлу. Подойдет любой заточенный металлический стержень, вплоть до большого гвоздя.
Собственно, сам лист оцинкованного металла толщиной 0,5 мм.

Изготавливаем трубу из оцинкованного железа диаметром 100 мм

1. Отрезаем от цельного листа металла заготовку шириной с одной стороны 340 мм, с другой 330 мм. Полоса зауживается для того, чтобы готовая труба вошла в следующую по принципу «папа-мама».

Имеет смыл сразу разметить весь лист и откладывать отрезки с каждой стороны поочередно — с одной 340 мм, 330 мм, 340 мм, 330 мм и так далее, с другой, соответственно, 330 мм, 340 мм, 330 мм, 340 мм. Если не планируется соединять готовые трубы друг с другом или другими элементами, то размечаете прямоугольники со сторонами по 340 мм.

2. Начинаем делать швы для трубы по обеим метровым сторонам. Для этого на металлическом уголке загибаем киянкой края листа по 7 мм с обеих сторон, на 90° в разные стороны относительно друг друга.

3. Переворачиваем заготовку, загнутым углом вверх и киянкой добиваем угол примерно до 130–150°.

4. Делаем ещё один загиб. Заготовка должна выступать на 1 см от уголка. Киянкой простукиваем по всей длине уголка. Удары должны быть сильными, плотными и уверенными. При этом киянка обязательно должна ложиться чётко на плоскость уголка, не отклоняясь ни влево, ни вправо, иначе шов просто сплющится.

5. В итоге получится лист с такими загибами по краям:

6. Обжимаем руками заготовку вокруг трубы «пушки».

7. Зацепляем оба загиба друг за друга.

8. Надеваем заготовку на трубу «пушку» и бьем киянкой по месту сцепления углов до полного их сплющивания.

10. В идеале можно слегка развальцевать трубу в широкой стороне для облегчения состыковки друг с другом, и накатать кольца с обоих концов для обеспечения жесткости, однако и в полученном виде труба пригодна для эксплуатации. Если не допущено ошибок при разметке, то она легко состыкуется с другими элементами, в том числе и заводского изготовления.

В конце следует заметить, что водостоки — это не единственное применение таких труб. Системы вентиляции, различные дымоходы — везде оцинкованные трубы найдут свое применение, так что умение делать их своими руками еще не раз послужит вам добрую службу в деле экономии.

Как делают бесшовные трубы ⁠ ⁠

Бесшовные трубы — это разновидность металлопроката, технология производства которого предусматривает отсутствие каких-либо швов по всей длине изделий. Такие детали не содержат и других соединений. Такие сплошные заготовки изготавливаются на специальных прокатных станках. Поэтому производственный процесс получил название «прокатка».

Бесшовные трубы являются цельными изделиями и не содержат швов, а также других соединений. В первую очередь в зависимости от технологии производства бесшовные трубы подразделяются на два вида:

Также существуют цельнотянутые детали, которые относятся к особой группе бесшовного металлопроката. Такие изделия отличаются тем, что имеют толстые стенки.

Изделия, которые имеют шов, в свою очередь, выполняются с помощью двух основных методов:

- сварка (заготовка сваривается по спирали);

- фальцовка (согнутый лист закрепляется продольно специальным фальцем).

Бесшовные трубы отличаются высокими прочностными характеристиками, поэтому их, как правило, используют в коммуникациях с высокими показателями давления.

Материалом для таких деталей в большинстве случаев выступает сталь. Это связано с тем, что этот материал обладает высокой прочностью. Рассмотрим и другие достоинства этих изделий:

высокий коэффициент теплопроводности;

низкий показатель линейного расширения;

антикоррозийная стойкость толстостенной продукции.

К основным недостаткам таких изделий можно отнести:

Для того, чтобы проложить коммуникацию из таких труб, важен правильный расчёт основных параметров. К ним можно отнести показатели сечения труб и толщину их стенок.

Бесшовные трубы используются в ответственных конструкциях, которые работают под высоким давлением. Для транспортировки токсичных веществ применяются преимущественно горячекатаные бесшовные изделия.

Кроме этого, изделия, выполненные методом горячей прокатки, широко эксплуатируются в автомобилестроении, авиации и т. д. А также используются для транспортировки агрессивных химических веществ и нефти (химическая и нефтяная отрасли).

Использование таких деталей также востребовано в коммунальной сфере. Из них монтируются различные хозяйственные коммуникации, которые осуществляют транспортировку горячей воды, холодной воды, газа, а также отвод стоков (канализационная система).

В угледобывающей сфере такие изделия используются для отвода пара и других продуктов от оборудования. Кроме этого, сплошные трубы используются в оборонной промышленности, кораблестроении, металлургии. Обширность эксплуатации бесшовных изделий объясняется их высокой надёжностью. Из них выполняются довольно сложные, с конструктивной точки зрения, коммуникации, которые используются в тяжелых областях производства.

Как делают бесшовную трубу с помощью метода горячей прокатки? Этот процесс сопровождается большими финансовыми расходами, поэтому стоимость таких изделий также является довольно большой. Рассмотрим поэтапно производство бесшовных труб, посредством наиболее популярного метода — горячей прокатки:

На первом этапе происходит подготовительная работа. Заготовка подготавливается к последующей обработке. Заготовка является полым элементом, который имеет определённые показатели сечения и длины. Изготовление такой заготовки происходит из особого вида стали. Перед прокаткой этого первичного элемента, его нагревают до высоких температур (1180–1200 °C).

На втором этапе выполняется формирование гильзы. Гильзу получают с помощью специального высокомощного сверла, которое пробуривает в заготовке отверстие определённых размеров. После завершения процесса деталь уже напоминает трубу, однако, не является окончательным продуктом.

И, наконец, на третьем этапе происходит основной процесс — прокатка. Прокатка включает в себя ряд процессов: гильзу помещают на специальные прокатные станки, в состав которых входит несколько валиков, далее расположенная между двумя валиками гильза постепенно вытягивается в одном из направлений. Элементом контроля диаметра будущей трубы выступает специальный ограничительный элемент.

Для того, чтобы готовая труба соответствовала необходимым параметрам, вышеперечисленные манипуляции проводятся несколько раз, до получения нужного изделия.

А также стоит отметить, что производство бесшовных труб — сложный процесс, который требует соблюдения всех технических норм и правил безопасности. Производство бесшовного металлопроката выполняется только на специальных предприятиях, оснащённых всем необходимым для этого оборудованием.

Холоднокатаные изделия отличаются высокими прочностными характеристиками, а также имеют идеально гладкую поверхность, что является очень важным фактором для различных коммуникаций.

Как делают трубы с помощью холодной прокатки? Рассмотрим поэтапно этот процесс:

В первую очередь заготовка проходит комплекс мер по очистке. К таким мерам можно отнести:

очистка с помощью химических веществ;

Помимо этого, стоит отметить, что нередко заготовка обрабатывается фосфатами или медью, что повышает её прочностные характеристики. Впоследствии такие изделия имеют хорошую резистентность к деформации.

Затем с помощью валиков происходит формирование круглого сечения. Стоит отметить, что угол поворота валиков может меняться, что, в свою очередь, влечёт смену калибра трубы.

При выполнении круглого калибра трубы, обладающей большим диаметром, проводится дополнительная процедура — сжатие.

В случае необходимости уменьшения показателя сечения изделия, процесс повторяется, после чего необходимым условием является проведение дополнительных процедур — протравки и промывки.

Разновидности трубных изделий без швов

Бесшовные или литые изделия в первую очередь классифицируются по длине и бывают:

- кратные мерной длине;

По ГОСТу существует чёткое подразделение бесшовных труб по размерам. Например, показатели сечения горячекатаных бесшовных изделий варьируются от 25 до 700 мм, а толщина их стенок может быть от 2,5 до 75 мм. Длина немерных деталей колеблется от 4 до 12 м. Холоднотянутые изделия имеют показатели сечения от 8 до 450 мм и толщину стенки — 20 мм. Длина холоднотянутых бесшовных деталей колеблется в пределах от 4,5 до 9 м.

Цельнотянутые трубы подразделяются на 4 основные категории, каждая из которых, в свою очередь, имеет по 4 подгруппы.

Цельнотянутые детали считаются наиболее надёжными, так как обладают самыми высокими прочностными характеристиками и выпускаются из литых заготовок. В процессе изготовления цельнотянутой трубы в монолитной заготовке выполняется отверстие, имеющее необходимые показатели сечения. Стоит также отметить, что в случае с цельнотянутыми стальными изделиями толщина их стенок составляет — 6–13 мм.

Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно

Оцинкованные трубы для строительных нужд всегда можно приобрести в магазине, хотя они и не столь популярны в последнее время из-за наличия большого ассортимента альтернативных вариантов. В данной статье мы расскажем о том, как сделать трубу из жести своими руками, ведь многие хозяева стремятся сэкономить на ремонте и проделать все работы самостоятельно.

Какой должна быть жесть

В целом, под жестью подразумевают тонкие листы стали, которые склонны к окислению и коррозии. Из этого материала получаются хорошие коптильни или самодельные бани, а также могут получиться добротные самоварные трубы, прекрасно отводящие дым и улучшающие тягу.

А вот сточные трубы, козырьки, флюгеры и украшения для дома, а также крышки для печных труб, лучше делать из оцинкованного листового кровельного железа.

Перечень инструментов

Прежде чем приступать к изготовлению труб из листового металла, следует подготовить перечень инструментов и материалов для работы.

тонкое кровельное оцинкованное листовое железо толщиной в 0,5-0,7 мм;
планка из металла;
ножницы по металлу;
молоток;
пассатижи;
киянка.

Стоит отметить, что качество материала напрямую влияет на конечный результат работы. То есть, чтобы получилась идеальная жестяная труба, листовое железо должно иметь правильно отрезанные края, без заусенцев или рваных участков, а также гладкую поверхность.

Способы изготовления трубы из жести

Перед тем, как сделать трубу из оцинковки своими руками, потребуется изготовить ее чертеж. Полученную выкройку нужно будет перенести на лист железа. Сделать это можно либо мелом, либо острым ножом.

Стоит учитывать, что при разметке заготовки, ее ширина должна равняться увеличенному на 1,5 см диаметру будущей трубы, а длина должна немного превышать высоту прямого отрезка будущей трубы.

Готовую выкройку трубы нужно вырезать ножницами по металлу и уложить на край верстака.

Для создания фальца с одной стороны заготовки по всей длине нужно прочертить линию, отступив от края на 0,5 см. Эту линию совмещают с уголком на верстаке, чтобы с помощью деревянного молотка можно было загнуть вниз край заготовки.

Далее заготовку переворачивают и легкими постукиваниями киянкой окончательно прижимают получившийся изгиб к полотну.

На следующем этапе приступают к обработке другого края выкройки. Для этого полотно переворачивают и, сделав отступ от края на 1 см, аналогичным образом подгибают и другой край, но в противоположную сторону.

После этого полученную кромку нужно подогнуть еще раз, чтобы в разрезе она напоминала букву Г.

Теперь можно приступать к соединению трубы из оцинковки своими руками. Если есть возможность, можно использовать оправку (отрезок трубы нужного диаметра), однако, это не обязательно. Итак, вставив подготовленный шаблон в оправку, начинают плавно сгибать противоположные края трубы друг к другу.

Противоположные кромки соединяют так, чтобы меньшая часть замка зацепилась за большую. После этого замковое соединение прижимают и уплотняют пассатижами.

На последнем этапе потребуется металлическая планка и молоток, которым нужно будет тщательно подбить соединение.

Есть еще один способ, как сделать трубу из оцинковки. В данном случае используются клепки из жести, алюминия или стали.

Последовательность работ такая:

По всей длине заготовки с шагом в 3 см просверливают отверстия под заклепки.
Кромки листа нужно загнуть в противоположные стороны.
Сгибать жестяную заготовку нужно так, чтобы отогнутые края находились снаружи будущей трубы (подробнее: "Как сделать трубу из жести – делаем жестяные трубы своими руками").
В полученные отверстия закрепить заклепки.

Стоит отметить, что подобный способ изготовления труб предполагает наличие не очень красивого внешнего шва, который приходится маскировать. Поэтому подобные изделия не очень удобны в использовании.

Тонкости оперирования жестью

Для того чтобы понять, как делают металлические трубы, и облегчить себе задачу, стоит ознакомиться с некоторыми правилами работы с данным материалом:

Для формирования идеальной формы трубы, лист жести нужно оборачивать вокруг какого-либо цилиндрического предмета (например, металлического или деревянного), используя молоток и клещи. Чтобы получился ровный изгиб металла по всей протяженности изделия, стоит выполнять легкие частые постукивания с небольшим отступом.
Резку листового оцинкованного железа можно производить только специальными ножницами по металлу. Работать будет удобнее, если на их концах закрепить кожаную петлю. Резку выполняют одной рукой, надев петлю на пальцы.
Чтобы не порезаться об острый край, после резки кромку железа зачищают стругом, сделанным из старого полотна от ножовки.
В ряде случаев готовые оцинкованные трубы нужно разрезать, формируя фигурный край, например, при установке водосточных труб. Для этих целей удобно использовать консервный нож, предварительно подпилив начало надреза ножовкой.
Напильник также довольно часто требуется при работе с жестью. Однако он довольно быстро портится, поскольку в его ребра забиваются опилки. Очистку инструмента можно выполнить с помощью медной лопатки или согнутой с одной стороны трубкой из мягкого металла.

Таким образом, самостоятельное изготовление жестяных труб не представляет особой сложности. Руководствуясь приведенными советами и соблюдая технику безопасности, можно изготовить такие изделия довольно быстро.

Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно

Читайте также: