Tudo sobre tubos de aço: uma visão geral das especificações técnicas e nuances de montagem

Na indústria e no lar, o tubo de aço é amplamente utilizado. É usado ao estabelecer comunicações fechadas e abertas, fornecendo gases e líquidos às estações de distribuição. Com a ajuda de produtos siderúrgicos, eles protegem os cabos de energia e sinal nas indústrias aeronáutica e automotiva.

Tubos de aço em várias áreas servem como elementos estruturais e decorativos. Na vida cotidiana, são montados sistemas de água e aquecimento. Os produtos têm características físicas elevadas, suportam cargas operacionais significativas e servem de maneira confiável por muitos anos.

Classes de aço para produção

Na fabricação de tubos de aço na produção industrial, esses tipos de matérias-primas são utilizados como:

• aço carbono st 3, st 10-20, st17g1s-u - para tubos universais soldados eletricamente para uso geral;
• aço 20-10 - para a fabricação de tubos laminados a quente sem costura;
• aço 20 - para material de tubo de deformação a frio;
• Aço resistente à corrosão 12X18H12T, 12X18H10T, 08X18H10T - para tubos com demanda nas indústrias de energia e química.

O aço de baixa liga possui boas propriedades mecânicas e um preço acessível. Os aditivos de liga afetam positivamente as características físicas do aço, melhoram a tenacidade e a ductilidade, tornam o material mais durável e resistente a altas temperaturas e corrosão atmosférica.

No entanto, o custo do aço-liga é um pouco mais alto e os tubos feitos a partir dele são sempre avaliados um pouco mais caros. De acordo com o nível de liga, o aço é dividido em três classes.

Tubos de aço de liga sem costura garantem a perfeita integridade da tubulação, não exigem trabalhos de manutenção meticulosos e minimizam possíveis vazamentos

O material de baixa liga na composição contém não mais que 2,5% de vários aditivos. Nas espécies de liga média, esse indicador varia de 2,5 a 10%. Nas classes de alta liga, a quantidade de componentes que melhoram as propriedades básicas do metal é de 10 a 50%.

No total, existem 14 tipos de ligas de aço de alta liga com características diferentes. Os materiais mais populares são aqueles que exibem boa resistência a vários fenômenos de corrosão e são capazes de trabalhar eficientemente sem destruir a estrutura a temperaturas extremamente altas.

Fabricação de tubos de aço: métodos básicos

Tubos de aço são feitos de várias maneiras.

As opções de fabricação mais comuns são:

• soldada elétrica com costura reta;
• soldadas eletricamente com costura em espiral;
• quente deformado sem costura;
• laminados a frio sem problemas.

A seleção de um método de processamento de metal adequado depende da qualidade das matérias-primas e equipamentos disponíveis no fabricante.

Um padrão separado regula as tubulações de água e gás. No entanto, isso não acontece porque existe um método de fabricação especial para este material, mas apenas com base no campo de aplicação.

De fato, esse tipo de tubo é um produto soldado elétrico universal com uma costura reta. Geralmente esse tipo é usado em sistemas de comunicação com pressão moderada.

Como costuras longitudinais soldadas eletricamente?

Enrolada em um rolo apertado, uma chapa de aço (tira) é desenrolada e cortada em tiras longitudinais do comprimento e largura desejados. Os fragmentos resultantes são soldados em uma tira sem fim, garantindo assim a continuidade da produção.

Em seguida, a fita é deformada nos rolos e o branco é transformado em um produto de seção transversal circular com bordas abertas. A costura de conexão é fervida por um método de arco, correntes de indução, plasma, laser ou feixes de elétrons.

A costura em um tubo de aço, feita em um ambiente de gás inerte com um eletrodo de tungstênio (um elemento ativo da soldagem a arco elétrico), é bastante forte e durável. No entanto, o processamento leva muito tempo. A soldagem de tubos com correntes de indução de alta frequência é quase 20 vezes mais rápida, portanto, o preço desses produtos é sempre muito menor

Após todas as manipulações, o tubo de aço redondo é calibrado nos rolos e os delicados testes não destrutivos da resistência e integridade da solda são realizados com ultra-som ou correntes de Foucault. Se durante o teste não foram encontrados erros, a peça de trabalho é cortada em fragmentos do comprimento planejado e enviada ao armazém.

Produção de tipos de costura em espiral soldados eletricamente

A produção de tubos em espiral de aço ocorre segundo o mesmo princípio dos tubos de costura reta, apenas mecanismos mais simples são utilizados para a fabricação de produtos. A principal diferença é que a tira de aço cortada, com a ajuda de rolos, é enrolada não com um tubo, mas com uma espiral. Isso garante juntas de alta precisão em todas as etapas.

Em tubos com costura em espiral, em caso de emergência, não se forma uma fenda longitudinal longitudinal, reconhecida pelos especialistas como a deformação mais perigosa de qualquer sistema de comunicação

A costura em espiral é considerada mais confiável e aumenta a resistência à tração do tubo. As desvantagens incluem o aumento do comprimento da costura, exigindo custos adicionais para materiais de soldagem e mais tempo para a união.

Produção de produtos sem costura deformados a quente

Como peça em branco para a criação de um tubo de aço sem costura (sem costura) por deformação a quente, é usada uma peça em branco cilíndrica monolítica.

É aquecido a alta temperatura em um forno industrial e acionado por uma prensa perfuradora. A unidade transforma o produto em uma luva (cilindro oco) e o processamento subsequente com vários rolos fornece ao elemento a espessura de parede desejada e um diâmetro adequado.

A espessura da parede do material do tubo de aço produzido por deformação a quente atinge 75 mm. Tubos desta qualidade são usados ​​em condições operacionais difíceis e em sistemas de comunicação, onde durabilidade e confiabilidade são a principal prioridade.

No último estágio, o tubo de aço quente é resfriado, cortado de acordo com os parâmetros especificados e transferido para o armazém de produtos acabados.

Características da produção de tubos deformados a frio

A etapa inicial do processo de fabricação de tubos de aço sem costura por deformação a frio é idêntica à versão "quente". No entanto, depois de varrer o moinho de perfuração, a luva é imediatamente resfriada e todas as outras operações são realizadas em um ambiente frio.

Quando o tubo está totalmente formado, é necessariamente recozido, primeiro aquecendo até a temperatura de recristalização do aço e depois resfriando novamente. Após essas medidas, a viscosidade da estrutura aumenta e as tensões internas que inevitavelmente surgem durante a deformação a frio deixam o próprio metal.

De tubos de aço produzidos por deformação a frio, pode ser estabelecido um sistema de comunicação de alta confiabilidade, no qual o risco de vazamentos será minimizado

Atualmente, existem no mercado tubos laminados a frio sem costura, com espessura de parede de 0,3 a 24 mm e diâmetro de 5 a 250 mm. Suas vantagens incluem um alto nível de estanqueidade e a capacidade de suportar alta pressão.

Tipos de seção e revestimento

De acordo com o tipo de seção transversal, os elementos do tubo de aço são divididos em redondo e perfil. Os arredondados pertencem à aparência universal, têm a maior gradação de diâmetro do furo e espessura da parede.Eles são feitos apenas em condições industriais a partir de ligas de aço e vários aditivos que melhoram as características físicas do material.

Um dossel prático e bonito pode ser feito de um tubo de aço polido com uma seção transversal redonda, que manterá uma aparência atraente por um longo tempo e protegerá a entrada da precipitação

A gama de aplicações abrange quase todas as áreas industriais e domésticas. Tubos redondos de aço de diferentes diâmetros são usados ​​para transportar petróleo e gás, para o equipamento de isolamento confiável de sistemas de comunicação de qualquer complexidade e tamanho, para criar estruturas de luz e vários elementos da decoração externa e interna.

Os tubos de perfil são um tipo progressivo de laminação de metal de construção com uma seção oval, quadrada ou retangular. É produzido a partir de baixa liga e aço carbono, menos frequentemente de aço inoxidável, por deformação a frio ou a quente de tarugos eletrossoldados de bitola reta de costura reta.

A formação é realizada passando a peça pelos rolos, que fornecem a seção necessária.

Tubos metálicos de vários tipos e finalidades são construídos a partir de tubos com uma seção transversal de perfil, são montadas carcaças de edifícios, suportes, tectos interfloor complexos e tetos planos. As estruturas suportam cargas físicas, vibracionais e mecânicas significativas, servem de maneira confiável por muitos anos e são adequadas para uso intensivo em qualquer condição atmosférica.

Os tubos de aço acabados são verificados quanto à integridade da solda e submetidos a tratamento térmico adicional, o que permite remover o estresse mecânico interno. Em seguida, corte de acordo com as dimensões necessárias. Para melhorar as propriedades físicas dos tubos de aço, um revestimento protetor é aplicado a eles.

Os tipos mais populares incluem:

• zinco (frio ou quente);
• polietileno multicamada ou extrudado;
• betume epóxi;
• cimento e areia.

O zinco protege os tubos da corrosão, o polietileno cria uma camada densa e impermeável na superfície e evita a destruição da estrutura do metal, o betume-epóxi reduz a influência das correntes dispersas e a areia de cimento protege a superfície interna da incrustação biológica.

Padrões e tamanhos de tubos de aço

Para tubos de aço, existem padrões especiais e padrões estaduais. Esses parâmetros descrevem o método de fabricação do produto, suas dimensões básicas, seção transversal e espessura da parede. Focando nessas informações, a área de uso de uma peça específica é determinada.

Parâmetros para produtos de solda reta

A produção de tubos soldados elétricos com costura reta é regulada pela GOST 10704-91. Segundo suas informações, o diâmetro externo do produto é de 10 a 1420 milímetros e a espessura da parede varia de 1 a 32 milímetros.

Os acessórios, com um diâmetro não superior a 426 milímetros, têm um comprimento medido e não medido.Em casos especiais, são fabricados tubos com uma costura reforçada mais forte, mas para eles existe um padrão especial separado - GOST 10706.

Tubos soldados de aço com costura reta - um material versátil com uma ampla gama de aplicações. Qualidade decente e preço baixo tornam seu uso relevante tanto em instalações de grande escala quanto na vida cotidiana

Tubos desse tipo são mais frequentemente usados ​​para colocar sistemas de comunicação tecnológica com pressão moderada e criar estruturas metálicas práticas, convenientes e leves para vários fins.

Regulamento para tubos de costura em espiral soldados eletricamente

A produção de tubos soldados com costura em espiral é realizada de acordo com GOST 8696-74. O diâmetro externo desses produtos é de 159 a 2520 milímetros, a espessura da parede varia de 3,5 a 25 milímetros e o comprimento é de 10 a 12 metros.

Tubos soldados com costura em espiral são mais caros que suas juntas longitudinais. No entanto, os custos são justificados, especialmente se o sistema exigir uma conexão perfeitamente precisa e perfeita

Os tubos fabricados dessa maneira são mais duráveis ​​e têm capacidade de suportar alta pressão. O padrão permite que sejam utilizados para fins domésticos e industriais, para criar sistemas de comunicação confiáveis, herméticos e operacionalmente estáveis.

Deformação a quente Requisitos do produto sem costura

Os padrões para tubos deformados a quente sem costura são descritos em GOST 8732-78. A espessura de suas paredes é de 2,5 a 75 milímetros, e o diâmetro varia de 20 a 550 milímetros. Em comprimento, medido e não medido, o tamanho varia de 4 a 12,5 metros.

Tubos sem costura feitos por deformação a quente praticamente não são usados ​​na vida cotidiana. Na maioria das vezes, eles são usados ​​para sistemas industriais com requisitos maiores de confiabilidade e estanqueidade.

Tubos desse tipo são usados ​​para transportar substâncias altamente tóxicas para a produção química. A ausência de costura garante a impossibilidade de vazamento e a entrada de substâncias nocivas na terra ou na atmosfera.

A capacidade de suportar facilmente a alta pressão constante torna os tubos sem costura relevantes para a indústria de petróleo e gás.

Normas para tubos sem costura formados a frio

Tubos de aço laminados a frio são fabricados de acordo com GOST 8734-75. O diâmetro externo do reforço varia de 5 a 250 milímetros e a espessura da parede é de 0,3 a 24 milímetros. Os produtos são produzidos em comprimentos não medidos de 1,5 a 11,5 metros e comprimentos medidos de 4,5 a 9 metros.

Tubos de aço laminados a frio sem costura de paredes espessas são usados ​​da mesma maneira que os laminados a quente. E paredes finas são usadas com mais frequência onde é necessária uma combinação de força impecável e baixo peso (indústria aeronáutica, construção naval etc.)

Tubos de aço sem costura criados por deformação a frio demonstram alta resistência, estabilidade operacional e confiabilidade durante todo o período de uso.

Características e características dos produtos de água e gás

Os tubos de gás e água são produzidos de acordo com os regulamentos da GOST 3262-75. Em um padrão separado, esse tipo de metal é isolado apenas devido a um escopo mais estreito.

O diâmetro externo do produto é 10,2-165 milímetros, e a espessura da parede varia de 1,8 a 5,5 milímetros. A faixa de tamanho para o comprimento não medido e medido é a mesma - de 4 a 12 metros.

As tubulações de água e gás são usadas principalmente para a finalidade a que se destinam: para a organização de sistemas de comunicação de água e gás. Às vezes, eles são usados ​​para criar estruturas leves ou usados ​​na indústria de móveis para a fabricação de itens elegantes de decoração de interiores

A norma prevê a produção não apenas de tubos de água e gás galvanizados, mas também galvanizados.

Instalação de tubulações de aço: métodos básicos

O processo de montagem de um sistema de comunicação confiável, durável e com bom funcionamento a partir de tubos de aço exige custos significativos de mão-de-obra, muito tempo e a presença de ferramentas profissionais específicas.

A divisão do material em segmentos do comprimento necessário é realizada usando cortadores de tubos. A conexão geralmente é feita de três maneiras: pelos métodos de soldagem, rosca e flange.

Conexão de soldagem

A instalação de tubos com a conexão subsequente de todas as peças usando gás ou qualquer outra solda é considerada o método de instalação mais simples, prático e acessível.

Um sistema equipado dessa maneira é caracterizado por um alto nível de estanqueidade, suporta cargas operacionais e de vibração significativas, não requer medidas de manutenção sérias e é facilmente reparável em caso de problema.

Um sistema de comunicação formado por tubos de aço conectados por soldagem durará pelo menos 40 anos e garantirá a integridade estrutural perfeita que evita que líquidos e odores desagradáveis ​​penetrem nas costuras.

Se a colocação das comunicações for realizada em condições difíceis ou em locais inacessíveis, e a soldagem for fisicamente impossível, será utilizado um método com rosca (conexão) ou flange para conectar as peças necessárias.

Ajuste de rosca

Nesta modalidade, os tubos são parafusados ​​na rosca usando acessórios de diferentes tipos e destino. Isso permite, no futuro, realizar reparos locais e eliminar a avaria em um local específico, sem recorrer à desmontagem de todo o sistema de comunicação.

Os acessórios de conexão estão disponíveis em uma ampla variedade de formas e configurações. Isso possibilita a montagem com a ajuda de um sistema de qualquer complexidade, com um grande número de voltas e ramificações

A principal vantagem do método de rosca instalação de sistema de aquecimento ou o suprimento de água é simplicidade e acessibilidade. Para criar a estrutura desejada a partir de tubos e conexões de aço, não é necessário equipamento específico, conhecimento profissional ou vasta experiência em trabalhos de reparo.

Todo o trabalho é intuitivo e fácil, mesmo por pessoas que não possuem as qualificações adequadas. Rosca para tubos de aço Você pode cortá-lo você mesmo. A tecnologia recomendada por nós o familiarizará com a tecnologia.

Construção do sistema usando flanges

Outra maneira de conectar tubos de aço a um complexo de comunicação comum envolve o uso de flanges de várias formas e configurações (cruzes, cantos, acoplamentos etc.). Essas peças são soldadas nas bordas dos tubos, parafusos de calibre adequado são inseridos nos orifícios e as porcas são parafusadas, fazendo uma fixação clara.

Sempre é necessária uma vedação entre a porca e o parafuso. Para o sistema responsável pelo fornecimento de água quente e fria (temperatura máxima de até 100 graus), são utilizadas juntas de papelão grosso (cerca de 3 mm).

Ao flangear tubos de aço, é muito importante apertar bem as porcas, sem causar a inclinação de toda a estrutura. Para evitar esse problema, é necessário executar o parafuso final não na ordem de colocar os parafusos ao redor da circunferência, mas sim fixar as porcas opostas uma à outra

Primeiro, a peça é umedecida em água e seca a seco. Em seguida, impregnado com óleo de secagem aquecido por 25 a 30 minutos. Após este procedimento, a junta adquire a estrutura desejada e atua por um longo tempo, mesmo em condições de uso pesado.

Para comunicações servindo refrigerante temperatura aumentada (até 450 graus) e uma pressão básica de até 5 MPa, é usado material de vedação do paronito. Para sistemas que transportam vapor com uma pressão de até 0,15 MPa, é utilizada uma placa de amianto espessa (cerca de 3-6 mm) com uma estrutura densa e boa flexibilidade para compactação.

Para que a junta de amianto dure mais tempo, ela é revestida preliminarmente com um composto de grafite feito com base em óleo natural de secagem.

Para que a junta de amianto não "consuma" a área útil dentro do tubo e não encoste nos parafusos externos, seus diâmetros externo e interno devem ser 2-3 milímetros menores que os diâmetros externo e interno do flange usado

Para a correção da conexão do flange, as cabeças de todos os parafusos de trabalho são colocadas de um lado, certificando-se de que as extremidades dos parafusos se projetem das porcas por não mais do que metade do diâmetro do parafuso.

O aparafusamento de parafusos e porcas é realizado com a chave comum ou chave ajustável. Desmonte a estrutura usando as mesmas ferramentas, desaparafusando alternadamente as porcas e parafusos. Se alguma das peças estiver enferrujada e não puder ser removida, elas são marteladas com um martelo.

Ao martelar elementos de conexão enferrujados sob o parafuso, é necessário substituir um revestimento de madeira forte, para não violar a integridade da rosca

Danificada durante a operação, a junta é cortada com um cinzel e uma nova peça é colocada em seu lugar. Durante o desmantelamento, eles agem com muito cuidado e cuidado, para que a peça deixada sem fixadores não caia sobre o trabalhador e cause danos a ele.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Instruções básicas para trabalhar com tubos de aço para iniciantes. Dicas e truques úteis de instalação.

O vídeo mostra em detalhes como soldar tubos de aço em diferentes posições. Segredos e princípios de trabalho são compartilhados por soldadores profissionais.

Diferentes maneiras de conectar tubos de aço: nuances interessantes e recomendações para artesãos em casa.

Conhecendo exatamente a variedade de tubos de aço no mercado, é possível selecionar facilmente opções de produtos que são ideais para formar o sistema de comunicação necessário.

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