Классификации стальных труб и фитингов + обзор правил работы с ними

Другие ГОСТы по стальным трубам

Нормативные документы регламентируют также другие изделия и мероприятия, связанные со стальными трубами. Приведём обзор ГОСТов, регламентирующих методы и порядок проведения монтажных работ со стальными трубами, крепежные (хомуты) и соединительные элементы для изделий из стали.

Соединения стальных труб: сварка

ГОСТ 16037-80 — определяет требования для сварки стальных труб. Стандарт устанавливает основные конструктивные элементы для трубопроводов из различных типов сталей, типовые размеры сварных соединений стальных труб с другими изделиями или арматурой.

ГОСТ 6996-66 – регулирует прочность сварных соединений любых металлов. Положения документа 6996-66 актуальны, если стальные конструкции соединяются методом сварки с другими металлами.

Соединительные элементы для стальных труб: фитинги

Основным методом соединения стальных конструкций считается сварка, но в ряде случаев применяются и фитинги. Они бывают сварные, обжимные или резьбовые.

Производство фитингов и фасонных частей к стальным трубам также регламентируется ГОСТами

Фитинги – это общее название для трубопроводных соединительных деталей. На различные стальные фитинги существует несколько ГОСТов, а именно:

ГОСТ 8966-75 – диктует нормы для производства металлических прямых муфт для создания стальных трубопроводов. Фитинги-муфты могут иметь или не иметь цинковое напыление. Прочность муфтового соединения достигается за счет цилиндрической резьбы на концах изделия. Фитинги, соответствующие данному стандарту, создают условия для оптимальной работы трубопровода, транспортирующего неагрессивные среды с температурой до 175 градусов и под давлением не выше 1,6 МПа.

Фитинги-муфты по ГОСТ 8966-75 имеют внутренние диаметры от 8 до 125 мм. Допускается производство муфт с внутренним диаметром 150 мм по индивидуальному заказу потребителя.

ГОСТ 8967-75 – стандарт действует на изготовление стальных ниппелей также без покрытия или с цинковым покрытием. Фитинги-ниппели оснащены цилиндрической резьбой и применяются в основном для соединений водогазопроводных конструкций. Требования к температуре и давлению передаваемого по трубопроводу вещества остаются теми же, что и в ГОСТ 8966-75.

Размеры диаметров ниппелей находятся в пределах 8-100 мм. При этом ниппели с диаметром 65 мм и 80 мм в серийное производство выпущены не были, и изготавливаются после согласования с заказчиком.

Фитинги-ниппели, имеющие цинковое покрытие, обозначаются буквой «Ц». К примеру:

• ниппель d32 ГОСТ 8967-75 – без покрытия;
• ниппель – Ц d32 ГОСТ 8967-75 – с покрытием.

ГОСТ 8968-75 – определяет технические характеристики для стального фитинга-контргайки с антикоррозийным покрытием или без такового. Контргайки навинчиваются поверх основной гайки, предотвращая саморазвинчивание.

В массовое производство выпускаются фитинги-контргайки с диметром от 8 мм до 50 мм. Контргайки с диаметрами 65 мм, 80 мм, 100 мм изготавливаются в индивидуальном порядке.

Как и трубы, фитинги также могут иметь антикоррозионное цинковое покрытие

ГОСТ 8969-75 – диктует нормативные правила для производства сгонов. Эти фитинги имеют резьбу разной длины на конце. Сгоны предназначены для неподвижных соединений (по прочности напоминающих сварные) элементов трубопроводов. В продаже их можно найти размерный ряд от 8 мм до 50 мм в диаметре, под заказ выпускаются фитинги-сгоны с маркировкой 65 или 80.

Методы защиты труб

В процессе эксплуатации труба подвергается различным нагрузкам, в том числе химической нагрузке из-за контакта с транспортируемой по ней средой, а также окружающим пространством. Агрессивная с химической точки зрения среда вызывает усиленную коррозию труб, снижая их прочность, долговечность.

Защитить трубу от химического воздействия призваны самые различные коррозионно-стойкие покрытия и другие методы защиты: • Полимерные покрытия; • Лакокрасочные покрытия; • Оцинкование; • Электрохимическая защита.

По всем перечисленным категориям каждая труба классифицируется еще на стадии своего проектирования. Точно также и конечный потребитель, желая приобрести нужную ему для определенных целей трубу, должен будет определить не только ее геометрические размеры, но и ответ на каждый из этих вопросов:

• из какого материала сделана труба, • каково ее назначение, • сварная или бесшовная, • каково ее сечение, • какой способ защиты от коррозии должен применяться.

Ошибки

Ошибки при выборе труб очень дорого обходятся при попытке последующей их эксплуатации. Если труба неверно подобрана по диаметру, прочности, способности выдерживать определенные температуры, ее порыв в процессе эксплуатации неизбежен.

С одной стороны, проектированием трубопроводных систем, конечно, должны заниматься профессионалы. А с другой стороны, определить, какая в данном случае нужна труба, например, при строительстве собственной дачи, можно по соответствующим СНиПам. В серии статей на нашем сайте Вы сможете найти ответы на самые сложные вопросы и самостоятельно выбрать трубу с оптимальными заводскими характеристиками.

Сортамент водогазопроводных труб гост 3262 75

ГОСТ — стандарт или же образец, признанный государством. Этот набор правил и требований контролирует качество и характеристики выпускаемой продукции, в том числе и сортового металлопроката.

ГОСТ 3262 75 включает в себя нормы и требования, которым должна отвечать сварная труба из стали (как оцинкованная, так и неоцинкованная). У таких изделий может отсутствовать резьба или присутствовать (нарезная цилиндрическая либо накатанная).

Широкое распространение такие виды металлоизделий получили:

• в прокладке газопровода и водопровода;
• в сфере производства отдельных деталей, используемых при монтаже конструкций водопровода.

Сортамент стальных водопроводных труб должен соответствовать стандартам по нескольким характеристикам. В этом списке:

• наружный диаметр;
• условный проход;
• показатель толщины стенки (параметр измеряется в мм);
• вес 1 м изделия (измеряется в кг).

При изготовлении стальной трубы используют несколько сортов сталей, указанных в требованиях. Это:

• сталь углеродистая, выполненная по ГОСТ 380;
• сталь по ГОСТу 1050 — такое сырье применяют для производства деталей, необходимых для конструкций газо -и водопровода.

Классификация магистральных труб

По материалу

Стальные

Получили наибольшее распространение за счет надежности, относительно невысокой цены и простоты сварки. Применяются во всех типах магистральных трубопроводов, но, в последние годы, процент использования стальных труб неуклонно падает. Основные причины этого низкая коррозионная стойкость материала, потребность в большом количестве компенсаторов различного типа при в трубопроводах, высокая трудоемкость прокладки.

Соединения стальных труб осуществляют с помощью сварки. От коррозии используют метод катодной защиты или покрытие битумно-резиновой изоляцией. Для транспортирования сильно агрессивных сред, применяют стальные трубы с внутренней изоляцией.

Чугунные

В основном применяются в системах водоснабжения и водоотведения. Достоинства — долговечность и коррозионная стойкость включая стойкость к коррозии под воздействием блуждающих токов. Применяются для магистралей в условиях больших нагрузок на грунт. Современные образцы изнутри покрываются цементно-песчаным составом, для уменьшения скорости образования отложений.

Учитывая то, что коррозионная стойкость зависит от целостности внутреннего и внешнего покрытия, основной недостаток — хрупкость материала, По этой же причине плети трубопроводов имеют ограниченную гибкость, что увеличивает риск протечек.

Для чугунных труб используют стыки с асбестоцементной заделкой, они эластичны, хорошо сопротивляются вибрационным нагрузкам и надежны. Существуют соединения на резиновых кольцах без чеканки.

В настоящее время применение этого типа труб ограничено из-за высокой цены и сложности укладки, обусловленной большим весом.

Полимерные (пластиковые)

Изготавливают из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена, стеклопластика и др. В основном используются в системах водоснабжения, газоснабжения и тепловых сетях. Вид полимера подбирается в зависимости от санитарных требования (для питьевой воды) и условий эксплуатации.

При достаточной жесткости, такие трубы гибкие и эластичные, что позволяет компенсировать небольшие сдвиги грунта и тепловое расширение. Полная инертность к транспортируемым средам и устойчивость ко всем видам коррозии обеспечивают длительный срок службы. Для наземной прокладки используют предизолированные трубы — устойчивые к ультрафиолетовому излучению.

Полимерные магистральные трубы — наиболее прогрессивный вид, по мере развития химической промышленности, область применения постоянно расширяется

Асбестоцементные и бетонные

Отличаются высокой долговечностью готовых конструкций, коррозионной стойкостью механической прочностью и относительно низкой ценой. Внутренняя поверхность устойчива к образованию минеральных отложений и образованию ила. В основном используются для систем технического водоснабжения, водоотведения и канализации. Соединения для этого вида труб осуществляют муфтами с резиновыми кольцами.

По диаметру

К магистральным, по Российским нормативам, согласно ГОСТ 20295-85, относят трубы с диаметром более 114 мм. По европейской классификации — магистральными определяются трубы из любого материала с диаметром более 200мм.

В нефтяной отрасли, в зависимости от диаметра труб для магистральных нефтепроводов существует разделение на классы:

• I – диаметр более 1000 мм,
• II – от 500 до 1000мм,
• III – от 300 до 500 мм,
• IV – менее 300мм.

По исполнению

По Российской классификации выделяют трубы «обычного» и «северного» исполнения.

• В хладостойком исполнении к ударной вязкости и доле вязкой составляющей в изломе предъявляются требования, выполнение которых должно обеспечиваться при температуре минус 20 °С, а для образцов с U-образным концентратором при минус 60 °С
• В обычном исполнении требования смягчены до 0 и минус 40°С соответственно.

По внутреннему рабочему давлению

• Напорные. Для водоснабжения, газоснабжения, тепловых сетей, нефтегазопроводы.
• Безнапорные. Используются в системах водоотведения и канализации.

В газовой отрасли, в зависимости от рабочего давления, выделяют трубы для двух классов магистральных газопроводов:

• Класс I — режимы работы под давлением от 2,5 до 10 МПа (от 25 до 100 кгс/см2),
• Класс II — рабочий режим в пределах от 1,2 до 2,5 МПа (от 12 до 25 кгс/см2).

По рабочей температуре переносимой среды

• Используются в холодных трубопроводах (менее 0 °C).
• В нормальных сетях (от +1 до +45 °C).
• В горячих трубопроводах (выше 46 °C).

По типу изоляционного покрытия

В целях защиты от коррозионного воздействия применяют покрытия, обладающие свойствами диэлектрика (защита от коррозии, порождаемой блуждающими токами), водонепроницаемости, термостойкости, эластичности и механической прочности.

Разновидности изделий из нержавеющей стали

Основная классификация нержавеющих труб выполняется по их форме, согласно которой все конструкции делятся на три категории:

• круглые стальные трубы;
• овальные стальные трубы;
• профильные стальные трубы – квадратные и прямоугольные.

В зависимости от технологии изготовления, изделия бывают:

• сварными;
• бесшовными;
• холоднотянутыми;
• горячекатаными;
• теплодеформированными.

Также трубы из нержавеющей стали классифицируются по типу поверхности, которая бывает матовой и зеркальной.  Изделия производятся из высоколегированных марок стали, отличающейся содержанием большого количества хрома в составе, за счет которого достигается устойчивость металла к коррозии и окислительным процессам под воздействием химически агрессивных веществ.

Длительный срок службы и отличные эксплуатационные качества трубок из нержавейки сделали их востребованными в большинстве областей строительства и промышленных сферах, среди которых:

Бесшовные круглые трубы

• автомобилестроение;
• химическая отрасль;
• приборостроительная сфера;
• пищевая и медицинская промышленность;
• мебельное производство;
• топливная промышленность;
• сантехническая сфера.

Изделия из нержавеющей стали в бытовой эксплуатации чаще всего применяются для обустройства систем водоснабжения (холодного и горячего) и отопительных коммуникаций (радиаторное отопление и теплый пол). Также они широко используются в качестве дымоходов.

Трубы круглого сечения бесшовные

Труба нержавеющая бесшовная может производиться по холоднотянутой либо горячедеформированной технологи. От способа изготовления зависят габаритные характеристики конструкции. Сортамент изделий предполагает следующие типоразмеры:

• диаметр 16-53 – толщина стенки 2-5 мм;
• диаметр от 53 до 73 – толщина 4.5-10 мм;
• диаметр от 84 до 80 – толщина 11-15 мм;
• диаметр от 140 до 219 – толщина 28-32 мм.

Труба нержавеющая бесшовная, произведенная по горячедеформированной технологии, имеет мерную длину от 3 до 9 метров. Согласно положениям ГОСТ, размеры бесшовных изделий могут иметь отклонение от мерной длины не более 50 см.

Сортамент и размеры холоднотянутых труб несколько отличается, они имеют мерную длину 4-7 метров, диаметр от 15 до 275 мм, и толщину стенки от 2 до 22 мм. По согласованию с заказчиком может производиться труба стальная по немерной длине – от 0.75 до 16 м.

Вес, которым обладает труба нержавеющая бесшовная, можно рассчитать по формуле: (ВД-ТС)*ТС*0.025, в которой:

• ВД – внешний диаметр;
• ТС – толщина стенки;
• 0.25 – удельный вес 1 см3 материала (г).

Квадратные и прямоугольные профили из нержавейки

В качестве примера приводим таблицу веса погонного метра наиболее востребованных типоразмеров круглых профилей:

• диаметр 16 мм (толщина стенки 2 мм) – вес 0.669 кг;
• ∅ 20 (2.5) – 1,093 кг;
• ∅ 25 (3) – 1.648 кг;
• ∅ 30 (4) – 2.588 кг;
• ∅ 38 (5) – 4.121 кг;
• ∅ 45 (5) – 4.996 кг;
• ∅ 60 (5) – 6.878 кг.

Вес изделий большого диаметра (диаметры стальных труб от 76 мм) превышает 10 кг на погонный метр. Срок службы нержавеющих конструкций, используемых в сфере водоснабжения и для монтажа отопительных коммуникаций,  превышает 100 лет.

Профильные нержавеющие трубы

Сортамент и типоразмеры профильных изделий определяются следующими нормативными документами:

• ГОСТ №8639 – для квадратных;
• ГОСТ №8642 – для овальных;
• ГОСТ №8645 – прямоугольных профилей.

Размеры квадратного профиля варьируются в диапазоне 10-180 мм (наружное сечение), толщина их стенок может составлять 1-14 мм. Труба стальная овальной формы может иметь сечение от 3*6 до 32*92 мм (замеры производятся по самым широким точкам) и толщину стенки от 0.6 до 2.5 мм. Прямоугольные профили имеют размеры от 10*15 до 100*230 мм, толщина стенок 1-20 мм.

Максимальная длина профильных изделий зависит от технологии из изготовления:

• горячедеформированные изделия – от 1.5 до 9 м;
• холоднокатаный стальной профиль – от 1.5 до 11 м;
• сварные профили – от 1.5 до 10 м.

Разновидности профильных изделий широко востребованы в строительной сфере, где они используются для монтажа несущих сооружений – каркасов, арок, ферм и колонн. Однако нормативы СНиП не допускают применение сварных профилей при обустройстве ответственных конструкций.

Также профильные трубы востребованы при производстве мебели и в автомобилестроении, в сфере водоснабжения такие изделия не используются.

Виды фитингов для труб

Фитинг используется для соединения труб, чтобы сформировать повороты, переходы на другой диаметр трубы и создать заглушку на её окончании. Выбор основан на типе трубы для формирования магистрали с различной целью.

Отличия по типу соединения:

• Резьбовые модели;
• Фланцевые фитинги;
• Сварные модификации.

Но встречаются менее популярные типы. Чтобы осознать, как они используются необходимо больше информации.

Фитинги изготавливаются из металлов: сталь, медь, чугун, латунь, полимеров: полипропилен, полиэтилен, а комбинации, как правило, представлены металлопластиком. Главной характеристикой любой модификации считается уровень герметичности. Встречаются прямые модели с отверстиями одинакового диаметра, переходные с разными размерами.

Фитинги из латуни

Эксплуатируются на основе медных либо латунных труб. Большинство модификаций основаны на резьбе с добавлением обжимного кольца для усиления прочности. Но недостаток в увеличенной мягкости материала. Изделие не стоит слишком затягивать, чтобы предупредить увеличение вероятности протечки.

Медные фитинги

Благодаря развитым эксплуатационным характеристикам предполагается возможность соединения труб изготовленных практически из любого материала.

Но невозможно использование с оцинкованной не легированной сталью, поскольку развивается химическая коррозия и неминуемая порча трубы.

Чугунные фитинги

Материал пригоден для изготовления: муфт, крестовин с разным размером, тройников и отводов. В основном соединяется, благодаря резьбе. Отличается устойчивостью к коррозийному воздействию, увеличенной массой, но приемлемой стоимостью.

Не стоит забывать о том, что несмотря на высокий уровень устойчивости под давлением, чугун — это пористый материал в результате гидравлического удара, может, потрескаться либо лопнуть. Потому редко используется на основе увеличенного давления.

Стальные фитинги

Предлагают прочность и надёжность, но не защищены от коррозии. Чтобы добиться плотного резьбового соединения, требуется добавление фум-ленты либо пакли. Но доступен сварной вариант эксплуатации.

Нержавеющая разновидность защищена от воздействия коррозии, но отличается увеличенной стоимостью. Но такие изделия можно много раз демонтировать, чтобы снова использовать на основе другого монтажа труб без потери функциональности.

Полипропиленовые фитинги

Отличаются прочностью, долговечностью, уменьшенной массой. Допускается эксплуатация на основе водяного и газового теплоносителя. Возможно изготовление любых форм: заглушки, раструбы, различные версии тройников и другие вариации. Оснащаются резьбой, но применима жидкая сварка, горячее варение.

Спиральношовные электросварные

Данный вид можно использовать для прокладки теплотрасс, магистральных водопроводов нефтепроводов, однако использовать их для нефтепроводов магистрального типа нельзя – это закреплено в стандартах изготовления и особо подчеркнуто.

Производятся такие трубы путем сворачивания стальной полосы в виде спирали с последующей сваркой мест соприкосновения. Такой способ позволяет трубам выдерживать большое давление.

Относительно размеров: диаметр от 15,9 сантиметров до 2,52 метров, толщина стенок – до 2,5 сантиметров (но не менее 3,5 миллиметров), длинна варьируется от 10 до 12 метров.

Стандарты

То, по какому стандарту производится труба, зависит прежде всего от метода ее изготовления

Сама технология производства труб уже многократно освещалась, и заострять свое внимание на ней мы не станем; упомянем лишь основные моменты

Сварные трубы

Трубы нержавеющие: ГОСТ11068-81 производятся из плоской заготовки. Из нее формируется узкая бесконечная лента, которая наматывается на барабан и по мере необходимости подается на линию.

Там будущая труба сгибается в цилиндр, края которого свариваются одним из нескольких методов:

• Высокочастотными токами;
• Электрической дугой в среде инертного газа;
• Лазером;
• Плазмой;
• Электронными пучками.

Последний метод применяется крайне редко из-за своей высокой стоимости: все технологические операции проходят в вакууме.

Определяемый ГОСТом сортамент включает трубы от 8 до 102 мм при стенках толщиной от 0,8 до 4 мм.

Контроль качества шва — обязательный этап производства сварных труб

Бесшовные трубы

Сырье для них — круглая заготовка, полученная литьем или прессовкой. Производство включает несколько этапов обработки вальцами: труба приобретает необходимые диаметр и толщину стенок, калибруется, после чего нарезается на отрезки необходимой длины.

По температуре, при которой вальцами обрабатывается заготовка, различают:

• Холоднодеформированные трубы;
• Теплодеформированные;
• Горячедеформированные.

Холоднодеформированные и теплодеформированные трубы ГОСТ 9941 81 изготавливаются с внешним диаметром от 5 до 273 мм и толщиной стенок от 0,2 до 22 мм .

Нержавеющая труба: ГОСТ 9941-81 имеет следующие допустимые отклонения от заданных размеров:

Размеры труб, мм	Предельные отклонения при точности изготовления
повышенной
По наружному диаметру
при диаметре: от 5 до 10
св. 10 до 30
св. 30 до 95
св. 95
По толщине стенки
при стенке: 0,2
от 0,3 до 0,4
от 0,5 до 0,6
от 0,7 до 1
св. 1 до 3
св. 3 до 7
св. 7

Для горячедеформированных труб используется другой стандарт: они производятся по ГОСТ 9940 81. Им предусмотрены размеры трубы от 57 до 325 миллиметров при толщине стенок от 3,5 до 32 мм .

Этот стандарт тоже ограничивает максимально допустимые отклонения:

Размеры труб	Предельные отклонения при точности изготовления, %
По наружному диаметру
По толщине стенки, мм:
более 8 до 20

Как изготавливают трубы из стали-нержавейки?

Самое большое преимущество бесшовных труб – возможность при изготовлении добиться очень большой толщины стенок. Процесс производства выглядит так: разогретую в печи заготовку переносят на пресс прошивной стан, где формируют трубу, ее раскатывают до необходимых диаметра и толщины стенок, а после изъятия из станка нарезают. Бесшовные трубы бывают произведены следующими способами:

• холодное деформирование;
• теплое деформирование;
• горячее деформирование.

Эта классификация зависит от того, при какой температуре раскатывают заготовку.

Сварные нержавеющие стальные трубы имеют шов, который образуется в результате заваривания предварительно скатанного в трубу плоского металлического листа.

Для производства таких труб используются различные виды сварки, ниже перечислены большинство из них:

• сваривание вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG);
• плавящимся электродом также в инертном газе, плазменная сварка (MIG);
• сваривание металлоизделий токами высокой частоты (HF);
• сваривание защищенной дугой (SMAW);
• дуговая сварка электродной проволокой, трубчатым или вольфрамовым электродом (FCAW);
• лазерное сваривание (LASER);
• электронно-лучевая сварка (Electron beam).

TIG, MIG, HF, а также лазерная сварки применяются наиболее часто.

Последним этапом изготовления сварных труб из нержавеющей стали является очистка шва и полировка. Сварным методом можно изготовить трубы не толще 6 мм, поскольку более толстый лист согнуть в трубу сложнее. Для некоторых видов труб, в частности для пищевых производств, применяется конечная термическая и химическая обработка. Внутренняя и внешняя части трубы могут шлифоваться.

Области применения металлических труб: ГОСТ, соответствие образцу

Стальные трубы общего назначения широко используются для транспортировки неагрессивных жидкостей, газов и сыпучих материалов. Их можно применять в качестве элементов ограждения, для создания опор и строительных лесов. Трубу круглую (ГОСТ регламентирует технические требования) употребляют как футляр для протаскивания кабельной продукции. Это незаменимый элемент для оросительных и ирригационных систем. Трубы из стали нашли свое применение в газо- и нефтедобывающей промышленности.

Для возведения стальных конструкций широко используются гнутые замкнутые стальные прямоугольные и квадратные профили (ГОСТ 30245-2003). Сортамент квадратных стальных труб определяет размеры сечений изделий 40-300 мм с толщиной стенки 2-12 мм.

Стальные трубы используются при монтаже системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, газопроводов

Профильные стальные трубопроводы широко применяются в авиа-, судо- и машиностроении, в химических лабораториях. При монтаже системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, газопроводов преимущественно используются водогазопроводные изделия. Благодаря высоким эксплуатационным особенностям трубы из стали часто применяются в производстве элементов мебели. Прямошовные трубопроводы из стали используются в системах с умеренным давлением и при создании металлоконструкций.

Спиралешовные изделия употребляются при прокладке теплотрасс, магистральных трубопроводов высокого давления. Их не рекомендуется использовать для магистральных нефтегазопроводов.

Для транспортировки высокотоксичных материалов применяются исключительно бесшовные трубы из стали. Их также эксплуатируют для магистралей, способных выдерживать очень высокое давление, куда входят гидравлические системы, нефтепромысел, переработка газа и нефти, энергетика.