Стальные трубы и фитинги

Без преувеличения – за века использования почти во всех отраслях было разработано огромное количество марок стали, используемых для производства труб и соединительных элементов для них. Все они отличаются своим назначением, прочностью, устойчивостью к образованию коррозии, и не только. Разумеется, все эти качества влияют и на стоимость различных стальных труб и фитингов, общая классификация которых выглядит так:

• Трубы и фитинги из низколегированной стали – изготавливаются из материалов, содержащих не более 2,5 % специальных добавок, и являются наиболее доступными, но и не слишком прочными;
• Трубы и фитинги из среднелегированной стали – изготавливаются из материалов, содержащих от 2,5 до 10 % специальных добавок, имеют среднюю стоимость и такую же условно среднюю прочность;
• Трубы и фитинги из высоколегированной стали – изготавливаются из материалов, содержащих от 10 до 50 % специальных добавок, являются самыми дорогими среди прочих аналогов, но и самыми надежными.

Несложно догадаться, что чем больше в составе определенной марки стали легирующих добавок, тем лучше ее физические характеристики. Подобные добавки значительно улучшают пластичность и вязкость металла, повышают его устойчивость к высоким температурам и перепадам давления, а также увеличивают сопротивляемость образованию коррозии. Для промышленного изготовления стальных труб чаще всего применяют следующие типы сырья:

• Углеродистая сталь 3, 10-20, ст17г1с-у – используется для производства электросварных универсальных труб общего назначения;
• Сталь 20 – используется для производства высокопрочных труб холодной деформации, отличающихся отсутствием каких-либо швов;
• Сталь 10-20 – используется для производства высокопрочных горячекатаных труб, также не имеющих швов;
• Коррозионностойкая сталь 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т – используется для производства труб, востребованных в энергетике и химической промышленности.

Что касается отдельных классификаций стальных труб, то первая из них подразумевает их разделение на 4 основных вида, в зависимости от используемых технологий производства:

• Электросварные стальные трубы с прямыми швами – изготавливаются из свернутых в плотные рулоны стальных листов под названием штрипсы, которые разматываются и разрезаются на продольные полосы нужной длины и ширины. Затем отдельные фрагменты свариваются в условно бесконечную ленту, необходимую для непрерывности производства. Далее эту ленту деформируют в вальцах и превращают полученную заготовку в изделие с круглым сечением и открытыми краями. После этого соединительный шов сваривают дуговой сваркой, плазмой, лазером, индукционными токами или пучками электронов. На последнем этапе стальную трубу калибруют в вальцах и проверяют на прочность и целостность ее шов ультразвуком или вихревыми токами. Потом заготовку остается только разрезать на фрагменты нужной длины;
• Электросварные стальные трубы со спиральными швами – изготавливаются с применением тех же принципов, что и их прямошовные аналоги, но с задействованием более простых механизмов. Основная разница заключается в том, что раскроенную ленту с помощью вальцов сворачивают не в трубку, а спиралью, что обеспечивает высокую точность соединения. Такая техника применяется потому, что спиральный шов считается более надежным и наделяет трубу высокой прочностью на разрыв. Благодаря этому, при возникновении аварийных ситуаций на таких трубах не образовываются самые опасные – продольные трещины. Хотя и недостатки у этой методики тоже есть. При этом увеличивается длина шва, требующая дополнительных расходов на сварочные материалы и большего количества времени для соединения;
• Горячедеформированные стальные трубы без швов – также известные как цельнотянутые, они изготавливаются из монолитных заготовок цилиндрической формы методом горячей деформации. Каждая такая заготовка раскаляется в промышленной печи при очень высокой температуре и прогоняется через специальный прошивной пресс. Этот аппарат превращает изделие в гильзу, то есть – в полый цилиндр, а последующая обработка несколькими вальцами придает ему нужную толщину стенок и подходящий диаметр. На последнем этапе горячую трубу из стали остужают и разрезают на части нужной длины. При этом, толщина стенки такой трубы может достигать 75 мм, что позволяет применять их в сложных условиях и в коммуникационных системах, где прочность и надежность приоритетны;
• Холоднокатаные стальные трубы без швов – изготавливаются методом холодного деформирования также из монолитных цилиндрических заготовок. При этом, каждую из них тоже раскаляют в печи и прогоняют через пресс для получения цилиндра. Но, после прогонки гильзу сразу остужают и проводят все прочие операции в холодной среде. Когда труба полностью сформировывается, ее отжигают, сначала прогревая до температуры рекристаллизации стали, а потом снова остужая. Результатом таких мероприятий становится повышение вязкости структуры металла, а он сам лишается неизбежно возникающих в процессе холодной деформации внутренних напряжений. К достоинствам таких труб относятся – повышенный уровень герметичности и способность выдерживать высокое давление, что делает их чрезвычайно надежными.

Вторая классификация труб из стали подразделяет их на 4 самых распространенных вида, зависимо от используемых для продления долговечности защитных покрытий:

• Стальные трубы с холодным или горячим цинковым покрытием – отличаются наличием поверхностного защитного слоя, оберегающего созданные из них коммуникации от появления коррозии;
• Стальные трубы с многослойным или экструдированным полиэтиленовым покрытием – отличаются наличием плотного и непроницаемого поверхностного защитного слоя, предотвращающего разрушение структуры металла;
• Стальные трубы с эпоксидно-битумным покрытием – отличаются наличием поверхностного защитного слоя, позволяющего значительно снизить опасное влияние на метал блуждающих токов;
• Стальные трубы с цементно-песчаным покрытием – отличаются наличием внутреннего защитного слоя, оберегающего соприкасающиеся с транспортируемыми средами поверхности стенок труб от биологического обрастания.

Третья классификация стальных труб делит их на 2 вида, исходя из того, как выглядят их поперечные сечения:

• Стальные трубы с круглыми сечениями – являются универсальными и производятся с огромными ассортиментами диаметров и толщин стенок. Их получают только в промышленных условиях из специальных сплавов с внесенными в них упрочняющими добавками. Круглые стальные трубы применяются почти во всех бытовых и промышленных областях, что является залогом их максимальной востребованность;
• Стальные трубы с профильными сечениями – являются современной разновидностью металлопроката с овальными, квадратными или прямоугольными разрезами. Их получают из низколегированной и углеродистой стали, или реже из нержавейки, путем холодной или горячей деформации прямошовных круглокалиберных электросварных заготовок. Их формовка осуществляется путем прохождения через специальные валки.

В отличие от самых распространенные и более универсальных аналогов с круглыми сечениями, квадратные и прямоугольные стальные трубы используются только в строительной сфере. Из них монтируют металлоконструкции разных видов и назначения, опоры и распорки, сложные межэтажные и пролетные перекрытия, и даже легкие каркасы зданий. Трубы из стали с профильным сечением известным тем, что выдерживают значительные физические, вибрационные и механические нагрузки, надежно выполняют свои функции на протяжении многих лет и подходят для интенсивной эксплуатации в любых атмосферных условиях – но только при наличии каких-либо защитных покрытий. Такие характеристики обеспечиваются, в том числе, и благодаря их дополнительной термической обработке в процессе производства, позволяющей эффективно снимать внутренние механические напряжения в металле.

Отдельного и подробного рассмотрения, безусловно, заслуживают фитинги для стальных труб, без которых сборка коммуникационных систем любого назначения попросту невозможна. В большинстве случаев, для их изготовления применяется черный металл или нержавеющая сталь. А для конструирования трубопроводов относительно небольших диаметров выпускаются фитинги из цветных металлов – латуни и меди. Подобные соединительные элементы могут быть просто цельными или дополнительно покрываться специальными хромированными составами, делающими их более устойчивыми к образованию коррозии. Спектр внутренних диаметров выпускаемых производителями фитингов довольно широк и лежит в пределах от 8 мм до 125 мм. Ну а основная классификация фитингов для стальных труб делит их на 4 вида, исходя из способа их присоединения к различным коммуникациям:

• Сварные стальные фитинги – также известные как сегментные, они являются неразборными, а потому не подлежат демонтажу и повторному применению. Их используют для трубопроводов, эксплуатируемых при температуре от -70 °С до 450 °С и с рабочим давлением до 16 МПа. Сегментные фитинги из стали отличаются от прочих аналогов отводами с гладкими поверхностями, которые должны соответствовать диаметрам труб, к которым их приваривают. При этом, модельный ряд таких изделий почти не ограничен, что делает их наиболее универсальными и облегчает выбор. Стальные фитинги под сварку чаще всего применяют при прокладке коммуникаций, которые помещены внутрь других конструкций, а потому не требуют замены конструктивных элементов в течение длительных эксплуатационных периодов;
• Обжимные стальные фитинги – тоже являются неразборными и выпускаются с одним или двумя уплотнительными кольцами из гибких и эластичных материалов. Чаще всего их применяют для стыковки частей трубопроводов с одинаковыми диаметрами. При этом, конструкция обжимных фитингов для стальных труб включает корпус, прижимное кольцо, зажимную гайку и уплотнительное кольцо. В процессе монтажа уплотнительное кольцо и прокладка под нажатием накидной гайки плотно прилегают к поверхности. А затягивается обжимное кольцо с помощью специального ручного или автоматического пресса. Тем не менее, в плане механической прочности обжимные фитинги уступают сварным и резьбовым аналогам, из-за чего их редко применяют для конструирования коммуникаций, по которым транспортируются горячие жидкости;
• Резьбовые стальные фитинги – являются разборными, имеют цилиндрическую винтовую резьбу и используются, в основном, для стыковки газовых и водопроводных труб. Чаще всего их выбирают при сборке магистралей, по которым транспортируются среды с температурой не более 175 °С и диаметром до 50 мм. Резьбовые фитинги из нержавеющей легированной стали получили широкое распространение в строительной, химической, нефтяной и газовой промышленностях, хотя основное применение они нашли при обустройстве водопроводных и отопительных систем. Чему особенно способствовал очень удобный способ их соединения, известный как «американка». Запатентованный в США, он предполагает наличие в конструкции фитинга накидной гайки и уплотнителя, создающих герметичный и надежный стык;
• Фланцевые стальные фитинги – являются разборными и чаще всего используются для монтажа коммуникаций, транспортирующих различные агрессивные среды под высоким давлением. Соответственно, в бытовых трубопроводах, таких как водопроводные и тепловые, их применяют крайне редко по причине того, что увеличенная за счет большого диаметра фланца толщина такого трубопровода становится неудобной для монтажа и весьма неэстетичной на вид. В комплект фланцевой арматуры для стальных труб всегда входят – два парных диска, гайки с болтами для их стягивания и герметизирующая прокладка из резины, графита или паронита. А крепление самой арматуры к трубе обычно выполняется за счет сварки или с помощью резьбы, нанесенной на внутреннюю поверхность подобного фланца.

В свою очередь, вторая классификация фитингов из металла разделяет их на 7 наиболее распространенных видов, в зависимости от формы и назначения каждого такого изделия:

• Стальные муфты – используются для стыковки труб равных диаметров на прямых участках трубопроводов;
• Стальные угольники – используются для изменения направлений трубопроводов в пределах 45-90° в вертикальной или в горизонтальной плоскостях;
• Стальные тройники – используются для изменения направлений трубопроводов и создания ответвлений в одну сторону, благодаря трем выводам;
• Стальные крестовины – используются для изменения направлений трубопроводов и создания перпендикулярных ответвлений, благодаря четырем выводам;
• Стальные переходники – используются для стыковки отдельных элементов коммуникаций, имеющих разные диаметры;
• Стальные штуцеры – используются при возникновении необходимости стыковки жестких патрубков с гибкими шлангами;
• Стальные заглушки – используются при возникновении необходимости герметичного изолирования концов труб.

Лучшим доказательством того, что трубы и фитинги из стали точно не потеряют актуальности, является большое количество преимуществ этих изделий, выраженных в следующем:

• Очень высокая прочность – главное достоинство всех подобных изделий, благодаря которому они могут использоваться даже в сложных эксплуатационных условиях;
• Минимальное тепловое расширение – позволяющее трубам и фитингам из стали почти не деформироваться под воздействием высоких температур;
• Полная кислородная и газовая герметичность – делающая стальные коммуникации неподверженными такому опасному влиянию, как завоздушивание;
• Стойкость к разрывным нагрузкам – дающая возможность выпускать трубы из стали с толщинами стенок в 1,5-3 раза меньшими, чем у их полимерных аналогов;
• Устойчивость к гидроударам – становится залогом идеальной совместимости стальных трубопроводов с системами, в которых возможны сильные перепады давления;
• Формирование соединений разными способами – среди которых можно легко выбрать подходящий для каждого конкретного случая монтажа;
• Универсальность в применении – стальные трубы и фитинги одинаково хорошо подходят для создания инженерных систем абсолютно разного назначения;
• Относительно невысокая стоимость – особенно по сравнению с дорогими чугунными и медными аналогами.

Разумеется, фитинги и трубы из стали имеют и целый ряд недостатков, которые нужно обязательно учитывать, если выбор при покупке делается в их пользу:

• Склонность к образованию коррозии – из-за которой средний срок эксплуатации таких коммуникаций обычно не превышает 20 лет;
• Большой вес – усложняющий монтаж трубопроводов крупных диаметров, в процессе которого приходится обязательно использовать строительную технику;
• Шероховатость внутренних поверхностей – становящаяся причиной активного образования на них накипи, со временем уменьшающей сечение трубопроводов;
• Высокая теплопроводность – требующая наличия качественной изоляции на трубопроводах, по которым транспортируются высокотемпературные среды;
• Относительная сложность монтажа – более всего проявляющаяся, если стальные трубы и фитинги соединяют при помощи сварки;
• Электропроводность – вынуждающая обязательно качественно изолировать такие трубопроводы, если они прокладываются относительно близко к электросетям;
• Минимальная гибкость – ограниченность которой требует использования в процессе монтажа большого количества фасонных и соединительных элементов;
• Поставка отрезками определенной длины – что увеличивает количество стыков при формировании трубопроводов, одновременно увеличивая и время их сборки.

Как было упомянуто выше, рассматриваемые изделия производятся из металлов разных марок, в большом количестве разновидностей, а также с различными типоразмерами. Поэтому к подбору труб и фитингов из стали нужно подходить ответственно, чтобы не совершить ошибок. Впрочем, в этом деле все не так уж и сложно. Например, для правильного выбора стальной трубы нужно, прежде всего, изучить назначения самых распространенных из подобных изделий. Ранее уже отмечалось, что наиболее универсальными и широко применяемыми среди них являются стальные прямошовные электросварные трубы. Они сочетают вполне достойное качество и доступную стоимость. Поэтому, их часто используют для прокладки коммуникационных систем с относительно небольшими давлениями и создания практичных, удобных, а также легких металлоконструкций разного назначения.

В свою очередь, спиральношовные электросварные трубы, хотя и обходятся дороже своих прямошовных аналогов, но зато идеально подходят для конструирования систем с безупречно точными соединениями. Данные коммуникации отличает значительная выносливость и способность выдерживать высокое давление. При этом, стандарт позволяет применять их как в бытовых целях, так и в промышленных – для создания надежных, герметичных и устойчивых к сложным эксплуатационным условиям систем. Что касается высокопрочных цельнотянутых бесшовных стальных труб, то в быту их используют крайне редко. Дело в том, что для них характерна относительно высокая стоимость, обусловленная разработкой специально под промышленные сети с высокими требованиями к герметичности и надежности. А потому их применяют, в основном, в химической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности.

Интересно, что стальные бесшовные холоднокатаные трубы с толстыми стенками, зачастую, используются в тех же отраслях, что и их цельнотянутые горячекатаные аналоги. А тонкостенные коммуникации такого типа монтируют в составе систем, для которых важно сочетание максимальной прочности и небольшого веса, что актуально для судостроительной, авиационной, космической отраслей, и не только. Также нужно отметить, что среди всех перечисленных видов труб отдельным стандартом регламентируются водогазопроводные трубы, хотя по способу изготовления они относятся к электросварным и прямошовным. В отдельный стандарт этот вид металлопроката был выделен только из-за более узкой области применения. Водогазопроводные стальные трубы бывают оцинкованными и чаще всего используются по прямому назначению, и редко – в строительстве и при производстве мебели.

Выбирая трубы и фитинги из стали, также нельзя забывать о том, что процесс сборки из них инженерной системы любого назначения требует значительного количества времени, немалых трудозатрат и наличия специальных инструментов. При этом, как уже было упомянуто, соединение воедино трубопроводных элементов может выполняться четырьмя методами – при помощи сварки, а также обжимных, резьбовых и фланцевых фитингов. Самым надежным из них закономерно является газовая или любая другая сварка, поскольку созданная таким образом система всегда отличается высоким уровнем герметичности, а также способностью выдерживать значительные эксплуатационные и вибрационные нагрузки. При этом, сварные трубопроводы из стали в нормальных условиях способны прослужить не менее 40-50 лет, не нуждаются в сложном обслуживании и относительно легко поддаются ремонту.

Если же сварка стальных труб невозможна из-за их размещения в труднодоступных местах, или по любым другим причинам, их элементы соединяют резьбовым, обжимным или фланцевым способом. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, о которых нельзя забывать при выборе соответствующих изделий. Так, главным достоинством резьбовых фитингов является возможность быстро и легко выполнять локальные ремонты системы без сложного демонтажа ее крупных частей. Кроме того, для создания резьбового трубопровода из стали малого диаметра не требуется специальное оборудование, опыт таких работ или особые знания. Зато все это необходимо при использовании обжимных фитингов, которые, впрочем, тоже устанавливаются очень быстро с предназначенным для этого инструментом. Простой монтаж как раз и является их главным плюсом, а слабая надежность стыков – минусом.

Четвертый способ создания разъемных соединений стальных труб и фитингов предусматривает использование фланцев разных форм и конфигураций. Ими могут быть муфты, уголки, крестовины, и многие другие элементы, которые привариваются к краям труб и стыкуются с обязательным использованием различных уплотнителей, выбор которых зависит от транспортируемой среды. Затем в отверстия на фланцах вставляются болты подходящих диаметров, после чего на них навинчивают располагаемые с одной стороны гайки, герметично фиксирующие такое соединение. Как и в случае с резьбовыми фитингами, их достоинством является возможность разборки для выполнения ремонтных работ или замены отслуживших свое прокладок. Ну а недостаток стальных фланцев заключается в их относительно крупных размерах, из-за которых их используют, в основном – на магистральных трубопроводах.

Напоследок стоит отметить, что вся перечисленная выше трубная арматура диаметрами от 16 до 63 мм используется в системах, где давление не превышает 16 атм, а фитинги диаметрами от 75 до 125 мм задействуют для трубопроводов с давлением не более 10 атм. При этом, допускается конструирование сетей из труб и фитингов, выполненных из разных материалов. Например, латунные фитинги отлично подходят для стыковки медных труб. А медными фитингами можно соединять коммуникации из любых металлов. Главное – избегать контактов медных элементов с отводами из нелегированной оцинкованной стали, поскольку при взаимодействии этих двух материалов сразу запускаются коррозийные процессы, негативно влияющие на долговечность трубопроводов. Ну и, наконец, приобретая фитинги, следует обращать внимание на то, чтобы их наружные и внутренние поверхности были гладкими.

Купить стальные трубы и фитинги в Киеве, в огромном ассортименте видов и типоразмеров, всегда можно в интернет-магазине «Современные инженерные системы». Причем всегда – по очень выгодным расценкам и с постоянными акционными бонусами. Мы всегда рады предложить нашим уважаемым клиентам, как обыкновенные, так и оцинкованные стальные трубы, а также трубы из нержавеющей стали. Вся эта продукция отличаются высоким качеством, а значит – надежностью и долговечностью, и может быть быстро доставлена в разные регионы Украины. Стальные трубы и фитинги, цена которых зависит от их диаметров, способов соединения, назначения и марок сплавов, из которых они изготовлены – это прочностью, долговечность, универсальность в применении и многие другие преимущества этого традиционного материала, идеально подходящего для выполнения многих задач.