Шовная и бесшовная труба: какую выбрать

Чем отличаются шовные и бесшовные трубы и как правильно выбрать подходящую

Металлические трубы являются неотъемлемой частью множества инженерных и строительных задач. Некоторые из проектов требуют более точных расчетов при выборе подходящих типов коммуникаций. Среди основных критериев выделят способ производства трубы, материал изготовления (сплав), размер и стоимость. Более детально рассматриваются такие характеристики, как прочность на изгиб, предельное рабочее давление и температура.

В связи с этим стальные трубы подразделяют на несколько разновидностей по способу изготовления и применению:

• Шовные или сварные – прямошовные, спиралешовные, холоднокатаные и горячекатаные (от 10 до 2520 мм);
• Бесшовные или цельнолитые – холоднокатаные, холоднодеформированные, горячекатаные и цельнотянутые (от 5 до 550 мм).

Бесшовные трубы изготавливаются без использования сварки и проходят через различные технологические процессы волочения и прокатки, обеспечивающие равномерную структуру материала. Отсутствие шва придает изделиям высокую прочность и устойчивость к воздействию повышенных нагрузок и агрессивных сред. Важно отметить, что, несмотря на их преимущества, бесшовные трубы чаще всего дороже в производстве, поэтому экономически невыгодны для задач, которые требуют задействования большого количества материала в условиях нормальной эксплуатации (небольшое давление и температура).

Шовные трубы формируются путем сварки прямого или спирального шва, который соединяет отдельные куски металла. Шов придает трубе прочность, но в то же время создает слабые точки, которые дают о себе знать под воздействием высокой температуры, давления и агрессивной среды (коррозия). В связи с этим между шовными и бесшовными трубами выделяется качественное отличие, заключающееся в их предельно допустимом давлении.

Так, шовные электросварные трубы выдерживают меньшее давление по сравнению с бесшовными. По этой причине они неприменимы в отраслях, где трубопровод должен выдерживать большую нагрузку и внутреннее давление (нефтегазовая промышленность, машиностроение, судостроение и т.д.). При этом, они широко распространены для общего применения при прокладке коммуникаций в частных и жилых многоэтажных домах, где максимальное давление не превышает 2-3 атм (для первых) и 16 атм (для вторых). Большинство видов сварных труб с легкостью выдерживают эти значения, поэтому использовать бесшовные разновидности не имеет смысла – лишняя трата денег.

Характеристики шовных и бесшовных труб

В данном разделе мы рассмотрим ключевые особенности шовных и бесшовных труб, проанализируем их технические характеристики и выясним, какие факторы следует учитывать при выборе между ними в зависимости от конкретных требований и условий эксплуатации.

Шовные

Одной из основных характеристик шовных труб является наличие прямого или спирального шва, который соединяет отдельные секции металла. Материалом изготовления выступают углеродистые и легированные стали. Первые относятся к группе общего назначения, но они также применяются и в промышленных системах. Вторые имеют специальное назначение и бывают коррозионностойкими, термостойкими, криогенными и радиоактивными.

Различают трубы следующих наружных диаметров:

• Малого (от 10 до 110 мм);
• Среднего (от 114 до 480 мм);
• Большого (от 480 до 1620 мм).

Шовные трубы обладают хорошей механической прочностью и стойкостью к внешним воздействиям. Однако стоит учитывать, что наличие шва может привести к некоторым ограничениям в применении, особенно в условиях высоких температур и давлений. В этих случаях места сварных соединений могут стать уязвимыми к коррозии или образованию трещин. Еще одним важным аспектом характеристик шовных труб является их доступность и более низкая стоимость производства по сравнению с бесшовными аналогами. Поэтому они более привлекательны для широкого спектра применения, особенно в случаях, где требуется большой объем материалов.

Бесшовные

Наиболее распространенными по способу производства считаются холодно- и горячедеформированные трубы, изготавливающиеся методом холодной и горячей прокатки/прессования. Последние выдерживают давление до 200 атм (29 МПа) и имеют высокую прочность на изгиб. Все изделия проходят испытания в соответствии с ГОСТ 3728-78.

Бесшовные трубы выпускаются наружным диаметром от 5 до 550 мм с различной толщиной стенок:

• Особотолстостенные;
• Толстостенные;
• Тонкостенные;
• Особотонкостенные.

Как и сварные трубы, бесшовные разновидности бывают общего и специального назначения. Первые применяются при прокладывании нефтегазовых трубопроводов, отличающихся эксплуатацией при повышенных нагрузках. Помимо этого, они весьма востребованы и в машиностроение, судостроении и энергетике. Там они применяются как заготовки для изготовления высоконагруженных компонентов. Цельнолитые трубы специального назначения обслуживают такие сферы, как химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В этих отраслях требуются трубопроводы для крекинга нефтепродуктов, поэтому они должны выдерживать воздействие агрессивных сред и высокое давление пара. В эту же категорию входят прецизионные трубы, характеризующиеся повышенной точностью изготовления наружного диаметра и толщины стенки. Они используются в качестве заготовки для производства гидравлических и пневматических компонентов, которые впоследствии будут являться составными частями различных машинных механизмов.

Как выбрать трубы в зависимости от конкретной задачи

Если проект подразумевает эксплуатацию при высоких давлениях или температурных нагрузках, то бесшовные трубы, благодаря своей однородной структуре, могут предложить большую надежность. С другой стороны, если прочность не является критическим фактором, а бюджет имеет значение, шовные трубы предлагают более экономичное решение. Обычно так и происходит, поскольку большинство сварных трубопроводов вполне выдерживают требуемые значения давления.

Также важным аспектом при выборе труб является стойкость к коррозии, особенно в условиях влажной или агрессивной среды. В этом контексте бесшовные трубы, обладающие гладкой поверхностью без сварных соединений, могут минимизировать риск образования коррозии. При этом, в первую очередь важно подобрать подходящий материал изготовления, а уже потом рассматривать второстепенные характеристики, к которым и относится наличие или отсутствие сварочного шва.

По способу установки бесшовные трубы мало чем отличаются от сварных, однако различия все же присутствуют. Цельнолитые трубопроводы чаще всего состыковываются с помощью сварки, а вот какой – это уже зависит от материала и характеристик самой трубы. Углеродистые стали предполагают применение метода ручной дуговой сварки покрытым электродом, а легированная сталь и нержавейка требует ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. Стоит отметить, что для тонкостенных изделий необходимо использовать газовую сварку, поскольку электросварка означает риск потери герметичности трубы. Как известно, состыковка производится и резьбовым способом с использованием фитинга и уплотнительных материалов, но нанесение резьбы возможно только с толстостенными трубами.

Факторы влияющие на выбор между шовными и бесшовными трубами

При выборе между шовными и бесшовными трубами важно учитывать уникальные требования эксплуатации для достижения оптимальных результатов в контексте конкретной отрасли и задачи. Рассмотрим основные факторы, от которых в конечном итоге будет зависеть выбор:

• Производительность – бесшовные трубы обеспечивают более высокую производительность в условиях высокого давления и температурных колебаний. Шовные трубы могут также эффективно служить в условиях, где производительность не является критическим фактором, и более высокие затраты на бесшовные трубы нецелесообразны;
• Прочность – для отраслей, где требуется высокая механическая прочность, бесшовные коммуникации являются более предпочтительным выбором. Для общего применения вполне сойдут и сварные трубы;
• Устойчивость к давлению и температуре – нормальные условия эксплуатации предполагают использование стандартных шовных труб. Бесшовные разновидности обычно используются в трубопроводах с повышенным внутренним давлением (нефтегазовая промышленность);
• Сложность производства и стоимость – сварные трубы более доступны с точки зрения цены, поэтому представляются более экономичным решением в рамках ограниченного бюджета;
• Применение и отрасль – в нефтегазовой промышленности, где требования к безопасности и стойкости к высоким давлениям высоки, бесшовные трубы выступают единственным верным вариантом. В строительных и бытовых проектах общего назначения прочности шовных труб хватает с лихвой.

Что нужно учитывать при выборе поставщика труб

Прежде всего, важно оценить репутацию поставщика в отрасли. Исследование отзывов клиентов, изучение опыта работы и анализ предыдущих поставок помогут сформировать представление о надежности и качестве предлагаемых материалов. Сертификации и соответствия стандартам качества – это важные показатели, на которые следует обратить внимание при выборе долгосрочного партнера.

Также полезно обратить внимание на сроки поставок, так как своевременное получение материалов существенно влияет на ход строительного процесса. По этой же причине стоит учесть географическую доступность поставщика. Близость к месту строительства поможет сократить временные и транспортные затраты. Несмотря на это, важно также учесть возможность поставки на дальние расстояния в случае, если конкретные технические характеристики продукции привлекают заказчика.

Наконец, стоит провести сравнительный анализ цен от различных поставщиков, учитывая качество предоставляемых материалов и условия поставки. Важно найти баланс между стоимостью и качеством, чтобы выбор поставщика соответствовал бюджету проекта без ущерба для его результативности. Ну и конечно же, обратная связь и поддержка со стороны поставщика являются важными аспектами сотрудничества. Эффективное общение, оперативное реагирование на запросы и проблемы, а также готовность решать возникающие трудности крайне важны для формирования долгосрочного сотрудничества.