Чим відрізняється безшовна труба від зварної?

При зведенні різних споруд промислового та цивільного призначення, прокладання комунікацій потрібні високоякісні сталеві труби різноманітного асортименту. Незважаючи на різноманітність пропозицій, можна виділити два основні типи труб – безшовні та зварені. Давайте розберемося, у чому їх відмінності.

Відмінності між ними пов'язані з виробничими особливостями, що позначаються на експлуатаційних характеристиках, вартості та довговічності. Хоча безшовні труби зазвичай міцніші, виробництво зварних труб економічно вигідніше. Для правильного вибору необхідно аналізувати умови експлуатації. Важливо, що у різних галузях застосування ці два типу труб який завжди є взаємозамінними.

Особливості безшовних та зварних труб

В даний час труби виготовляються з різних матеріалів: метал, кераміка, пластмаса, композити, бетон і навіть скло. Однак, завдяки поєднанню якісних характеристик, доступності та широкому спектру застосування, сталь залишається основним матеріалом. Сталеві труби виготовляються з різних марок, залежно від необхідних характеристик.

Для розуміння різниці між безшовними та зварними трубами важливо звернути увагу на методи їхнього виробництва. Безшовні труби виробляються таким чином, щоб зберегти структуру цільної, у той час як зварні мають шов. Через це зварні труби зазвичай менш міцні, що впливає на умови експлуатації та, відповідно, їх вартість.

Виробництво безшовних та зварних труб

Безшовні та зварні труби виробляються із застосуванням різних методів та обладнання.

Електрозварні труби є виробами зі швами, які присутні на всій їх довжині в результаті процесу зварювання. Для їх виготовлення використовують товстолистовий або рулонний прокат із вуглецевої або низьколегованої сталі. Товстий лист використовується переважно для створення труб великого діаметра (діапазон від 480 до 2500 мм і більше). Рулони можуть використовуватися в початковому вигляді або розрізати на листи або стрічки перед подальшою обробкою в залежності від технології та виду продукції. Після попередньої підготовки, що включає очищення, обрізання, і правку, заготівлі надають необхідну форму перед зварюванням шляхом проходження через формувальний стан або інші пристосування вальцювальні. Потім з'єднують стики з використанням різних видів електрозварювання, таких як електроопір, високочастотна (ТВЧ), постійний струм, дугова під флюсом, індукційна та інші.

Безшовні труби є порожнистими сталевими виробами без швів і стиків, які найчастіше виготовляються з використанням гарячої або холодної прокатки на відповідних станах. Етапи складної та ресурсозатратної технології виготовлення безшовних труб включають:

• Прошивка - створення товстостінної гільзи шляхом прошивки заготовки або зливка на станах гарячої прокатки з використанням конусних, грибоподібних та дискових валків або пресів (для отримання отвору використовується спеціальна оправка, на яку поступово насувається заготівля).
• Розкочування - прокатка гільзи на оправці в гарячому стані на трубопрокатних станах для зменшення товщини стінки та діаметру.
• Гаряче оздоблення – включає калібрування, редукування та обкатування з метою надання остаточної форми та розмірів, а також покращення якості поверхні виробів.

Для виготовлення безшовних труб, що вимагають високої точності розмірів та якості поверхні, можуть застосовуватись методи холодної прокатки на спеціальних станах або волочіння.

Міцність безшовних та зварних труб

Різниця між безшовними та електрозвареними трубами в їх здатності сприймати навантаження та стійкість до руйнування під впливом зовнішніх факторів дуже значна. Зварні шви та навколошовна зона термічного впливу у електрозварних труб становлять найбільший ризик з точки зору надійності, оскільки їх структура та властивості можуть суттєво відрізнятися від основного матеріалу. У разі використання труб в умовах підвищеного навантаження, великих перепадів температур, агресивного середовища або аномально високих тисків, найчастіше надають перевагу безшовним варіантам.

Стійкість до корозії безшовних та зварних труб

Слід зазначити, що вуглецеві та низьколеговані сталі, які найчастіше виступають як основний матеріал для виробництва електрозварних і безшовних сталевих труб, не володіють вбудованою стійкістю до корозії. Хоча добавки таких легуючих елементів, як хром, нікель та мідь, покращують опірність стали атмосферним впливам, це також значно збільшує вартість кінцевого виробу. Використання труб з легованих нержавіючих марок виправдано лише в особливих умовах експлуатації, таких як автомобілебудування, авіабудування, ракетобудування, а також у хімічній та харчовій промисловості. Для інших областей застосування широко використовуються сталеві труби із захисними лакофарбовими, металевими або епоксидними покриттями, а також вироби. На відповідальних трубопроводах може застосовуватися катодна захист від корозії.

Якщо говорити виключно про корозійну стійкість у контексті способу виробництва труб, то за інших рівних умов (однакові марки сталі, розміри та умови експлуатації), продукція без зварних швів зазвичай має вищі показники, оскільки її структура та властивості більш однорідні по всьому перерізу.

Вартість безшовних та зварних труб

Багато факторів впливають на формування ціни металопродукції, і одним з основних факторів є витрати на виробництво. Виробництво безшовних труб потребує значних технічних та фінансових ресурсів. Цей процес включає безліч етапів переробки, що потребують значних трудових та енергетичних витрат, а також використання спеціалізованого виробничого обладнання. На кінцеву вартість також впливають марка сталі (нелеговані марки у безшовних виробах мають обмежене застосування) та параметри труб, такі як діаметр, довжина та товщина стінок. Тому виробництво труб є одним із найвитратніших видів сталевої продукції.

З іншого боку, електрозварювальні труби вимагають значно менших витрат на виробництво. На їх створення не потрібно високотемпературне нагрівання на початковому етапі, і необхідно значно менше спеціалізованого обладнання та персоналу. Отже, ціна на електрозварювальні труби значно нижча, ніж на безшовні.

Застосування безшовних та зварних труб

Обидва види трубних виробів мають гарні експлуатаційні характеристики і знаходять широке застосування в різних галузях промисловості. Проте є області, де безшовні труби неможливо замінити зварними аналогами.

Електрозварні сталеві труби, виготовлені із застосуванням зварювання, вирізняються практичністю. Сучасні заводи пропонують широкий асортимент такої продукції (труба кругла, труба профільна квадратна, труба профільна прямокутна), яка знаходить широке застосування в будівельних металоконструкціях.

Завдяки відсутності зварних швів, безшовні труби мають підвищену здатність витримувати як внутрішній тиск, так і зовнішні навантаження. Вони широко використовуються в нафтогазовій промисловості для буріння та безпосереднього вилучення природних ресурсів в умовах, де зварні аналоги не можуть бути застосовані. У менш навантажених сферах використання безшовні вироби можуть працювати нарівні з електрозварними, але тут потрібен детальний техніко-економічний аналіз доцільності застосування більш дорогого варіанту.