Сталеві труби та фітинги

Без перебільшення – за століття використання майже у всіх галузях було розроблено величезну кількість марок сталі, які використовуються для виробництва труб та сполучних елементів для них. Всі вони відрізняються своїм призначенням, міцністю, стійкістю до утворення корозії, і не тільки. Зрозуміло, всі ці якості впливають і на вартість різних сталевих труб і фітингів, загальна класифікація яких виглядає так:

• Труби та фітинги з низьколегованої сталі – виготовляються з матеріалів, що містять не більше 2,5 % спеціальних добавок, та є найбільш доступними, але й не надто міцними;
• Труби та фітинги із середньолегованої сталі – виготовляються з матеріалів, що містять від 2,5 до 10 % спеціальних добавок, мають середню вартість та таку ж умовно середню міцність;
• Труби та фітинги з високолегованої сталі – виготовляються з матеріалів, що містять від 10 до 50 % спеціальних добавок, є найдорожчими серед інших аналогів, але й найнадійнішими.

Нескладно здогадатися, що чим більше у складі певної марки стали легуючих добавок, тим краще її фізичні характеристики. Подібні добавки значно покращують пластичність і в'язкість металу, підвищують його стійкість до високих температур і перепадів тиску, а також збільшують опірність утворенню корозії. Для промислового виготовлення сталевих труб найчастіше застосовують такі типи сировини:

• Вуглецева сталь 3, 10-20, ст17г1с-у – використовується для електрозварювальних універсальних труб загального призначення;
• Сталь 20 – використовується для виробництва високоміцних труб холодної деформації, що відрізняються відсутністю будь-яких швів;
• Сталь 10-20 – використовується для виробництва високоміцних гарячекатаних труб, що також не мають швів;
• Корозійностійка сталь 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т - використовується для виробництва труб, затребуваних в енергетиці та хімічній промисловості.

Що стосується окремих класифікацій сталевих труб, то перша з них має на увазі їх поділ на 4 основні види, залежно від використовуваних технологій виробництва:

• Електрозварні сталеві труби із прямими швами – виготовляються із згорнутих у щільні рулони сталевих листів під назвою штрипси, які розмотуються та розрізаються на поздовжні смуги потрібної довжини та ширини. Потім окремі фрагменти зварюються в умовно нескінченну стрічку, необхідну безперервності виробництва. Далі цю стрічку деформують у вальцях і перетворюють отриману заготовку на виріб з круглим перерізом та відкритими краями. Після цього сполучний шов зварюють дуговим зварюванням, плазмою, лазером, індукційними струмами або пучками електронів. На останньому етапі сталеву трубу калібрують у вальцях і перевіряють на міцність та цілісність її шов ультразвуком або вихровими струмами. Потім заготівлю залишається лише розрізати на фрагменти потрібної довжини;
• Електрозварні сталеві труби зі спіральними швами – виготовляються із застосуванням тих самих принципів, як і їх прямошовні аналоги, але із задіянням більш простих механізмів. Основна різниця полягає в тому, що розкроєну стрічку за допомогою вальців згортають не трубку, а спіраллю, що забезпечує високу точність з'єднання. Така техніка використовується тому, що спіральний шов вважається більш надійним і наділяє трубу високою міцністю на розрив. Завдяки цьому при виникненні аварійних ситуацій на таких трубах не утворюються найнебезпечніші - поздовжні тріщини. Хоча й недоліки цієї методики теж є. При цьому збільшується довжина шва, що вимагає додаткових витрат на зварювальні матеріали та більшої кількості часу для з'єднання;
• Гаряче деформовані сталеві труби без швів – також відомі як цільнотягнуті, вони виготовляються із монолітних заготовок циліндричної форми методом гарячої деформації. Кожна така заготівля розжарюється у промисловій печі за дуже високої температури і проганяється через спеціальний прошивний прес. Цей апарат перетворює виріб на гільзу, тобто – на порожнистий циліндр, а подальша обробка кількома вальцями надає йому потрібну товщину стінок та відповідний діаметр. На останньому етапі гарячу трубу зі сталі остуджують та розрізають на частині потрібної довжини. При цьому товщина стінки такої труби може досягати 75 мм, що дозволяє застосовувати їх у складних умовах і в комунікаційних системах, де міцність і надійність пріоритетні;
• Холоднокатані сталеві труби без швів – виготовляються методом холодного деформування також із монолітних циліндричних заготовок. При цьому кожну з них теж розжарюють у печі та проганяють через прес для отримання циліндра. Але після прогонки гільзу відразу остуджують і проводять всі інші операції в холодному середовищі. Коли труба повністю формується, її відпалюють, спочатку прогріваючи до температури рекристалізації сталі, а потім знову охолоджуючи. Результатом таких заходів стає підвищення в'язкості структури металу, а він сам позбавляється неминуче виникаючих у процесі холодної деформації внутрішніх напруг. До переваг таких труб відносяться підвищений рівень герметичності і здатність витримувати високий тиск, що робить їх надзвичайно надійними.

Друга класифікація труб зі сталі поділяє їх на 4 найпоширеніші види, залежно від використовуваних для продовження довговічності захисних покриттів:

• Сталеві труби з холодним або гарячим цинковим покриттям – відрізняються наявністю поверхневого захисного шару, який оберігає створені з них комунікації від появи корозії;
• Сталеві труби з багатошаровим або екструдованим поліетиленовим покриттям – відрізняються наявністю щільного та непроникного поверхневого захисного шару, що запобігає руйнуванню структури металу;
• Сталеві труби з епоксидно-бітумним покриттям – відрізняються наявністю поверхневого захисного шару, що дозволяє значно знизити небезпечний вплив на метал блукаючих струмів;
• Сталеві труби з цементно-піщаним покриттям - відрізняються наявністю внутрішнього захисного шару, що оберігає поверхні поверхні стінок труб, що стикаються з транспортованими середовищами, від біологічного обростання.

Третя класифікація сталевих труб ділить їх на 2 види, виходячи з того, як виглядають їх поперечні перерізи:

• Сталеві труби з круглими перерізами - є універсальними і виробляються з величезним асортиментом діаметрів і товщин стінок. Їх отримують лише у промислових умовах із спеціальних сплавів із внесеними до них зміцнюючими добавками. Круглі сталеві труби застосовуються майже у всіх побутових та промислових областях, що є запорукою їхньої максимальної затребуваності;
• Сталеві труби з профільними перерізами - є сучасним різновидом металопрокату з овальними, квадратними або прямокутними розрізами. Їх отримують з низьколегованої та вуглецевої сталі, або рідше з нержавіючої сталі, шляхом холодної або гарячої деформації прямошовних круглокаліберних електрозварних заготовок. Їх формування здійснюється шляхом проходження через спеціальні валки.

На відміну від найпоширеніших і більш універсальних аналогів з круглими перерізами, квадратні та прямокутні сталеві труби використовуються тільки у будівельній сфері. З них монтують металоконструкції різних видів та призначення, опори та розпірки, складні міжповерхові та прогонові перекриття, і навіть легкі каркаси будівель. Труби із сталі з профільним перерізом відомим тим, що витримують значні фізичні, вібраційні та механічні навантаження, надійно виконують свої функції протягом багатьох років та підходять для інтенсивної експлуатації в будь-яких атмосферних умовах – але лише за наявності будь-яких захисних покриттів. Такі характеристики забезпечуються, у тому числі, і завдяки їхній додатковій термічній обробці в процесі виробництва, що дозволяє ефективно знімати внутрішні механічні напруги в металі.

На окремий і докладний розгляд, безумовно, заслуговують на фітинги для сталевих труб, без яких складання комунікаційних систем будь-якого призначення просто неможливе. У більшості випадків для їх виготовлення застосовується чорний метал або нержавіюча сталь. А для конструювання трубопроводів щодо невеликих діаметрів випускаються фітинги з кольорових металів – латуні та міді. Подібні сполучні елементи можуть бути просто цільними або додатково покриватися спеціальними хромованими складами, що роблять їх більш стійкими до корозії. Спектр внутрішніх діаметрів фітингів, що випускаються виробниками, досить широкий і лежить в межах від 8 мм до 125 мм. Ну а основна класифікація фітингів для сталевих труб ділить їх на 4 види, виходячи зі способу їх приєднання до різних комунікацій:

• Зварні сталеві фітинги – також відомі як сегментні, вони є нерозбірними, а тому не підлягають демонтажу та повторному застосуванню. Їх використовують для трубопроводів, що експлуатуються при температурі від -70 °С до 450 °З робочим тиском до 16 МПа. Сегментні фітинги зі сталі відрізняються від інших аналогів відводами з гладкими поверхнями, які повинні відповідати діаметрам труб, яких їх приварюють. При цьому модельний ряд таких виробів майже не обмежений, що робить їх найбільш універсальними та полегшує вибір. Сталеві фітинги під зварювання найчастіше застосовують під час прокладання комунікацій, які розміщені всередині інших конструкцій, а тому не вимагають заміни конструктивних елементів протягом тривалих експлуатаційних періодів;
• Обтискні сталеві фітинги - теж є нерозбірними і випускаються з одним або двома кільцями ущільнювачів з гнучких і еластичних матеріалів. Найчастіше їх застосовують для стикування частин трубопроводів з однаковими діаметрами. При цьому конструкція обтискних фітингів для сталевих труб включає корпус, притискне кільце, затискну гайку і кільце ущільнювача. У процесі монтажу кільце ущільнювача і прокладка під натисканням накидної гайки щільно прилягають до поверхні. А затягується обтискне кільце за допомогою спеціального ручного чи автоматичного пресу. Тим не менш, у плані механічної міцності обтискні фітинги поступаються зварним і різьбовим аналогам, через що їх рідко застосовують для конструювання комунікацій, якими транспортуються гарячі рідини;
• Різьбові сталеві фітинги - є розбірними, мають циліндричне гвинтове різьблення і використовуються в основному для стикування газових та водопровідних труб. Найчастіше їх вибирають при складанні магістралей, якими транспортуються середовища з температурою не більше 175 ° С і діаметром до 50 мм. Різьбові фітинги з нержавіючої легованої сталі набули широкого поширення у будівельній, хімічній, нафтовій та газовій промисловостях, хоча основне застосування вони знайшли при облаштуванні водопровідних та опалювальних систем. Чому особливо сприяв дуже зручний спосіб їхнього з'єднання, відомий як «американка». Запатентований у США, він передбачає наявність у конструкції фітингу накидної гайки та ущільнювача, що створюють герметичний та надійний стик;
• Фланцеві сталеві фітинги – є розбірними та найчастіше використовуються для монтажу комунікацій, що транспортують різні агресивні середовища під високим тиском. Відповідно, у побутових трубопроводах, таких як водопровідні та теплові, їх застосовують вкрай рідко через те, що збільшена за рахунок великого діаметру фланця товщина такого трубопроводу стає незручною для монтажу і вельми неестетичною на вигляд. У комплект фланцевої арматури для сталевих труб завжди входять – два парні диски, гайки з болтами для їх стягування та герметизуюча прокладка з гуми, графіту або пароніту. А кріплення самої арматури до труби зазвичай виконується за рахунок зварювання або за допомогою різьблення, нанесеного на внутрішню поверхню такого фланця.

У свою чергу, друга класифікація фітингів з металу поділяє їх на 7 найпоширеніших видів, залежно від форми та призначення кожного такого виробу:

• Сталеві муфти – використовуються для стикування труб рівних діаметрів на прямих ділянках трубопроводів;
• Сталеві косинці – використовуються для зміни напрямів трубопроводів у межах 45-90° у вертикальній або горизонтальній площинах;
• Сталеві трійники – використовуються для зміни напрямів трубопроводів та створення відгалужень в один бік завдяки трьом висновкам;
• Сталеві хрестовини – використовуються для зміни напрямів трубопроводів та створення перпендикулярних відгалужень завдяки чотирма висновками;
• Сталеві перехідники – використовуються для стикування окремих елементів комунікацій, що мають різні діаметри;
• Сталеві штуцери – використовуються у разі необхідності стикування жорстких патрубків з гнучкими шлангами;
• Сталеві заглушки – використовуються у разі необхідності герметичного ізолювання кінців труб.

Найкращим доказом того, що труби та фітинги зі сталі точно не втратять актуальності, є велика кількість переваг цих виробів, виражених у наступному:

• Дуже висока міцність – головна перевага всіх подібних виробів, завдяки якому вони можуть використовуватися навіть у складних експлуатаційних умовах;
• Мінімальне теплове розширення – що дозволяє трубам та фітингам із сталі майже не деформуватися під впливом високих температур;
• Повна киснева та газова герметичність – що робить сталеві комунікації не підданими такому небезпечному впливу, як завоздушення;
• Стійкість до розривних навантажень - що дозволяє випускати труби зі сталі з товщинами стінок в 1,5-3 рази меншими, ніж у їх полімерних аналогів;
• Стійкість до гідроударів – стає запорукою ідеальної сумісності сталевих трубопроводів із системами, в яких можливі сильні перепади тиску;
• Формування з'єднань різними способами – серед яких можна легко вибрати відповідний для кожного конкретного випадку монтажу;
• Універсальність у застосуванні – сталеві труби та фітинги однаково добре підходять для створення інженерних систем абсолютно різного призначення;
• Відносно невисока вартість – особливо в порівнянні з дорогими чавунними та мідними аналогами.

Зрозуміло, фітинги та труби зі сталі мають і цілу низку недоліків, які потрібно обов'язково враховувати, якщо вибір при купівлі робиться на їх користь:

• Схильність до утворення корозії – через яку середній термін експлуатації таких комунікацій зазвичай не перевищує 20 років;
• Велика вага - ускладнює монтаж трубопроводів великих діаметрів, у процесі якого доводиться обов'язково використовувати будівельну техніку;
• Шорсткість внутрішніх поверхонь – що стає причиною активного утворення на них накипу, що згодом зменшує переріз трубопроводів;
• Висока теплопровідність – яка вимагає наявності якісної ізоляції на трубопроводах, якими транспортуються високотемпературні середовища;
• Відносна складність монтажу – найбільше виявляється, якщо сталеві труби та фітинги з'єднують за допомогою зварювання;
• Електропровідність – яка змушує обов'язково якісно ізолювати такі трубопроводи, якщо вони прокладаються відносно близько до електромереж;
• Мінімальна гнучкість – обмеженість якої вимагає використання у процесі монтажу великої кількості фасонних та сполучних елементів;
• Постачання відрізками певної довжини - що збільшує кількість стиків при формуванні трубопроводів, одночасно збільшуючи і час їх складання.

Як було згадано вище, вироби, що розглядаються, виготовляються з металів різних марок, у великій кількості різновидів, а також з різними типорозмірами. Тому до підбору труб і фітингів зі сталі потрібно підходити відповідально, щоб не помилитися. Втім, у цій справі все не так уже й складно. Наприклад, для правильного вибору сталевої труби потрібно, перш за все, вивчити призначення найпоширеніших із подібних виробів. Раніше вже зазначалося, що найбільш універсальними та широко застосовуваними серед них є сталеві прямошовні електрозварні труби. Вони поєднують цілком гідну якість та доступну вартість. Тому їх часто використовують для прокладання комунікаційних систем з відносно невеликими тисками та створення практичних, зручних, а також легких металоконструкцій різного призначення.

У свою чергу, спіральношовні електрозварні труби, хоч і обходяться дорожче за свої прямошовні аналоги, зате ідеально підходять для конструювання систем з бездоганно точними з'єднаннями. Дані комунікації відрізняє значна витривалість та здатність витримувати високий тиск. При цьому стандарт дозволяє застосовувати їх як у побутових цілях, так і в промислових – для створення надійних, герметичних та стійких до складних експлуатаційних умов систем. Що стосується високоміцних цільнотягнутих безшовних сталевих труб, то в побуті їх використовують дуже рідко. Справа в тому, що для них характерна відносно висока вартість, обумовлена розробкою спеціально під промислові мережі з високими вимогами до герметичності та надійності. А тому їх застосовують, переважно, у хімічній, нафтопереробній та газовій промисловості.

Цікаво, що сталеві безшовні холоднокатані труби з товстими стінками, найчастіше, використовуються в тих же галузях, що й їх цільнотягнуті гарячекатані аналоги. А тонкостінні комунікації такого типу монтують у складі систем, для яких важливим є поєднання максимальної міцності та невеликої ваги, що актуально для суднобудівної, авіаційної, космічної галузей, і не тільки. Також слід зазначити, що серед усіх перелічених видів труб окремим стандартом регламентуються водогазопровідні труби, хоча за способом виготовлення вони відносяться до електрозварних та прямошовних. В окремий стандарт цей вид металопрокату був виділений тільки через вужчу область застосування. Водогазопровідні сталеві труби бувають оцинкованими і найчастіше використовуються за прямим призначенням, і рідко - у будівництві та при виробництві меблів.

Вибираючи труби та фітинги зі сталі, також не можна забувати про те, що процес збирання з них інженерної системи будь-якого призначення вимагає значної кількості часу, чималих трудовитрат та наявності спеціальних інструментів. При цьому, як вже було згадано, з'єднання воєдино трубопровідних елементів може виконуватися чотирма методами – за допомогою зварювання, а також обтискних, різьбових та фланцевих фітингів. Найнадійнішим із них закономірно є газове або будь-яке інше зварювання, оскільки створена таким чином система завжди відрізняється високим рівнем герметичності, а також здатністю витримувати значні експлуатаційні та вібраційні навантаження. При цьому зварні трубопроводи зі сталі в нормальних умовах здатні прослужити не менше 40-50 років, не потребують складного обслуговування і відносно легко піддаються ремонту.

Якщо зварювання сталевих труб неможливе через їх розміщення у важкодоступних місцях, або з будь-яких інших причин, їх елементи з'єднують різьбовим, обтискним або фланцевим способом. Кожен із них має свої плюси та мінуси, про які не можна забувати при виборі відповідних виробів. Так, головною перевагою різьбових фітингів є можливість швидко та легко виконувати локальні ремонти системи без складного демонтажу її великих частин. Крім того, для створення різьбового трубопроводу із сталі малого діаметра не потрібне спеціальне обладнання, досвід таких робіт або особливі знання. Зате все це необхідно при використанні обтискних фітингів, які теж встановлюються дуже швидко з призначеним для цього інструментом. Простий монтаж якраз і є їхнім головним плюсом, а слабка надійність стиків – мінусом.

Четвертий спосіб створення роз'ємних з'єднань сталевих труб та фітингів передбачає використання фланців різних форм та конфігурацій. Ними можуть бути муфти, куточки, хрестовини, і багато інших елементів, які приварюються до країв труб і стикуються з обов'язковим використанням різних ущільнювачів, вибір яких залежить від середовища, що транспортується. Потім в отвори на фланцях вставляються болти відповідних діаметрів, після чого на них нагвинчують гайки, що розташовуються з одного боку, герметично фіксують таке з'єднання. Як і у випадку з різьбовими фітингами, їх перевагою є можливість розбирання для виконання ремонтних робіт або заміни прокладок, що відслужили своє. Ну а нестача сталевих фланців полягає у їх відносно великих розмірах, через які їх використовують, в основному – на магістральних трубопроводах.

Насамкінець варто відзначити, що вся перерахована вище трубна арматура діаметрами від 16 до 63 мм використовується в системах, де тиск не перевищує 16 атм, а фітинги діаметрами від 75 до 125 мм задіяні для трубопроводів з тиском не більше 10 атм. При цьому допускається конструювання мереж із труб та фітингів, виконаних з різних матеріалів. Наприклад, латунні фітинги чудово підходять для стикування мідних труб. А мідними фітингами можна поєднувати комунікації з будь-яких металів. Головне – уникати контактів мідних елементів із відводами з нелегованої оцинкованої сталі, оскільки при взаємодії цих двох матеріалів одразу запускаються корозійні процеси, що негативно впливають на довговічність трубопроводів. Ну і, нарешті, купуючи фітинги, слід звертати увагу на те, щоб їх зовнішні та внутрішні поверхні були гладкими.

Купити сталеві труби та фітинги у Києві, у величезному асортименті видів та типорозмірів, завжди можна в інтернет-магазині «Сучасні інженерні системи». Причому завжди – за дуже вигідними розцінками та з постійними акційними бонусами. Ми завжди раді запропонувати нашим шановним клієнтам як звичайні, так і оцинковані сталеві труби, а також труби з нержавіючої сталі. Вся ця продукція відрізняється високою якістю, а значить – надійністю та довговічністю, і може бути швидко доставлена до різних регіонів України. Сталеві труби та фітинги, ціна яких залежить від їх діаметрів, способів з'єднання, призначення та марок сплавів, з яких вони виготовлені – це міцність, довговічність, універсальність у застосуванні та багато інших переваг цього традиційного матеріалу, що ідеально підходить для виконання багатьох завдань.