Трубы – проводники воды, тепла, газа и помощники в создании нужных обществу благ. А как происходит процесс их производства? Методика изготовления таких конструкций появилась не так давно и неразрывно связана с эволюцией способов обработки металлов, в первую очередь – стали и железа. Когда изобрели стан трубопрокатный, производство труб стало на поток. Говорят, первым таким агрегатом может быть одна из замысловатых машин великого Леонардо да Винчи, но технологии не стоят на месте. Что актуально для труб различного назначения? Какое оборудование наиболее эффективно с позиций качества, производительности? Обсудим эти моменты.
Технологии изготовления
Для производства стальных труб разработан ряд способов, каждый из которых характеризуется различными трудозатратами и капиталовложениями. Далеко не все методы эффективны. На практике себя хорошо зарекомендовали и получили широкое распространение лишь два способа – сварка с использованием трубосварочного стана и прокат при помощи трубопрокатного стана.
В производстве можно выделить две основные группы технологического процесса, результатом которого являются трубы со швом и бесшовные трубы. Основными способами производства для каждой из групп являются:
- Для труб со швом:
- сварка – согнутая пластина сваривается продольно или лента сваривается по спирали;
- фальцовка – согнутая пластина фиксируется продольно фальцем.
- Для бесшовных труб:
- прокат – преобразование слитка на прокатном стане с последовательным формированием отверстия по центру;
- литье – непосредственная отливка в форму со стержнем по центру или в пустотелую интенсивно вращающуюся форму (центробежное литье).
Оборудование для производства
Основная методика для создания бесшовных труб называется «прокат». Для такой технологии задействуют трубопрокатный стан. Устройство представляет собой единую систему, позволяющую преобразовать металлическую заготовку. Технологический процесс включает в себя ряд стадий.
Знакомьтесь со всеми этапами методики:
- Разогрев заготовки.
- Прошивка, ведущая к формированию круглого в сечении отверстия.
- Раскатка, сопровождаемая удлинением заготовки и истончением ее стенки.
- Калибровка.
- Окончательная правка.
- Резка.
Подобный цикл представляет собой базовую модель и может иметь принципиальные дополнения. Однако два основных процесса остаются неизменными: преобразование заготовки в толстостенную гильзу и обкатка на правильном стане для труб. Последняя фаза обычно включает первичную (предварительную) правку и вторичную – калибровку. Современное оборудование для изготовления бесшовных труб методом прокатки используется во всем мире и предлагается различными изготовителями в виде заводов под ключ. Трубопрокатный стан из Китая в силу дешевизны имеет высокий выход продукции и быстро окупается.
Видео: трубный стан из Китая
Эксплуатация станка
Агрегат задействуют для производства конструкций, используемых во многих сферах – от бытовой до металлургической отрасли. Модели станка разнятся. Можно выбрать машину для изготовления деталей, как круглого, так и фигурного сечения. Среди составляющих частей числится:
- разматывающее устройство;
- сварочный аппарат;
- отрезной станок;
- буферная канава;
- стол вырубки;
- гидравлический нож.
Если пользоваться станком согласно инструкции, срок его службы будет долгим. В уходе агрегат непритязателен: достаточно содержать детали в чистоте и периодически смазывать элементы привода и редуктора скоростей.
Стоит обратить внимание! При необходимости транспортировки агрегата, производители советуют на время «путешествия» погрузить машину в специальный контейнер, отключив и сняв кабели и насадки.
Параметры прокатки
Относительно собственно процесса прокатки следует обратить внимание на два основных параметра, обуславливающие технологию производства.
- Температура процесса. В зависимости от температуры обработки металла выделяют 3 типа прокатки:
- горячая – температура выше точки рекристаллизации металла;
- холодная – ниже;
- теплая – промежуточная.
На основе этого параметра разработаны стан холодной прокатки труб, а также агрегат горячей прокатки изделий. Обычно в металлургии температура рекристаллизации принимается с коэффициентом 0,4 от температуры плавления. Так, для стали температура плавления составляет примерно 1500 градусов, а точка рекристаллизации, соответственно: 1500 х 0,4 = 600.
- Взаимное положение валков и прокатываемой пластины. По их положению выделяют 3 типа прокатки:
- продольная – ось пластины перпендикулярна валкам;
- поперечная – параллельна;
- косая – расположены под непрямым углом.
Наиболее распространенный вариант – продольная прокатка.
Холодная прокатка
Ныне стан холодной прокатки возглавляет хит-парад профильных технологий, что поясняется рядом причин, связанных как с капиталовложениями, так и с высоким качеством получаемой продукции. Поверхность элементов, произведенных таким способом, идеально гладкая, а их механические свойства высоки.
Заготовки обязательно проходят цикл химической очистки и протравливания. Для улучшения деформационных свойств материал также может обрабатываться фосфатами или медью. Далее с помощью валков на подшипниках формируется круглый в сечении калибр. Регулируется угол поворота валков – изменяется калибр. Формирование круглого калибра большого диаметра с помощью валков и конической оправы требует последующего сжатия. При необходимости дополнительного уменьшения диаметра процедуру повторяют, при этом требуется дополнительная протравка и промывка.
Потребителям трубной продукции нужно обращать внимание на способ изготовления трубы с учетом особенностей ее предполагаемой эксплуатации. При этом прокатные трубы являются наиболее надежными и долговечными.
Для потенциальных производителей труб главные критерии выбора – стоимость оборудования, его производственные мощности и окупаемость «в унисон» с разработанным бизнес-планом.
Трубопрокатный стан – своего рода революционное ноу-хау, позволяющее производителям выпускать качественные конструкции.