Труба металлическая. Изделие

Труба — промышленное изделие на основе полого профиля постоянного сечения.

Трубы изготавливаются промышленным способом, из металлов и сплавов, органических материалов (пластмасс, смол), бетона, керамики, стекла, древесины и их композиций.

Трубы применяются для транспортировки различных сред, изоляции или группировки проводов. Металлическая труба широко применяется в строительстве как конструкционный элемент (см. металлоконструкция), в механизмах — как вал для передачи вращения.

Трубы различаются по форме сечения: круглые и профильные. Профильные включают в себя: квадратные, прямоугольные, овальные, плоскоовальные и т.д.

Трубы стальные делятся по способу изготовления:

электросварные — прямошовные и спиралешовные, применяемые для водопроводов, газопроводов, систем отопления и деталей конструкций.

бесшовные — не имеющие сварного шва или другого соединения. Изготавливаются способом прокатки, ковки, прессования или волочения.

Трубы стальные делятся по классу:

водогазопроводные (ВГП) ГОСТ 3262-75.
электросварные: прямошовные ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76; спиралешовные ГОСТ 8696-74; для магистральных нефтегазопроводов ГОСТ 20295-85.
профильные: квадратные ГОСТ 8639-82, прямоугольные ГОСТ 8645-68, овальные ГОСТ 8642-68 и ГОСТ 8644-68.
бесшовные: горячедеформированные ГОСТ 8732-78, холоднодеформированные ГОСТ 8734-75, а также специального назначения, выполненные по различным техническим условиям, ТУ.

Водогазопроводные и электросварные трубы могут покрываться слоем цинка (изнутри и снаружи) для уменьшения воздействия коррозии.

Размеры и масса

Диаметр наружный, Дн. Измеряется в миллиметрах. Регламентируется ГОСТами.
Диаметр внутренний, Дв. Измеряется в миллиметрах, или вычисляется арифметически, Дв = Дн - 2хS.
Диаметр условного прохода (Dy, Ду) — условная величина внутреннего диаметра в миллиметрах и иногда в дюймах, основная размерная характеристика водогазопроводных труб, соединительных частей к ним и запорной арматуры.
Толщина стенки, S, в миллиметрах.
Длина трубы - зависит от диаметра трубы, способа изготовления, завода-изготовителя.
Масса одного погонного метра стальной трубы вычисляют по эмпирической формуле: М=0,02466*S*(Дн-S),

где М - масса одного метра в килограммах, Дн- наружный диаметр трубы в миллиметрах, S - толщина стенки в миллиметрах.

Прочностные

Давление рабочее (Р_раб) — наибольшее давление транспортируемой среды при рабочей температуре, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей;
Давление номинальное (P_n);
Давление условное (Р_у). Прочность труб и их соединительных частей должна соответствовать условному давлению P_y транспортируемой среды. Под условным давлением понимается наибольшее избыточное давление, измеряемое в паскалях (Па) при температуре 293 К (20˚С), при котором обеспечивается длительная работа трубопроводов и их элементов (соединительных частей, арматуры). Численное значение условного давления указывают в ГОСТ-ах или иных нормативных документах на каждый вид изделия.
Давление испытательное, опресовки, пробное (Р_исп, Р_пр). , а также прочность труб, соединительных частей и арматуры проверяют пробным (испытательным) давлением Р_пр, которое больше рабочего давления.;
Давление избыточное (манометрическое);
Температура рабочая, максимальная, минимальная. Обычно рабочая температура транспортируемой среды отличается от температуры 20˚С в значительных пределах, колебания температуры должны учитываться при проектировании, так как разрушительно влияют на материал трубы;

Технико-экономические

Погонный метр трубы — 1 метр трубы;
Стоимость в рублях (или другой валюте) за 1 кг, 1 тонну трубы. В экономических расчётах, при продаже часто стоимость выражают в рублях (или другой валюте) за 1 тонну.

Материал

Строение (слои) металлополимерной трубы

Металлы и сплавы
- Медь и сплавы содержащие медь. Для водопровода и отопления используется раскисленная только фосфором медь марки M1Ф и её европейский аналог Cu-DHP (CW024A) и M1Р;
- Сталь (см. Марочник сталей);
- Бронзовые из бронзы;
- Латунные из латуни;
- Чугунные из чугуна различных марок;

Полимеры
- Поливинилхлорид (сокр. ПВХ) и другие на основе соединений хлора;
- Поливинилдифторид (сокр. ПВДФ (PVDF)) и другие на основе соединений фтора;
- Полиэтилен (сокр. ПЭ), различают ПЭ-80, ПЭ-100 и т. п.;
- Сшитый Полиэтилен (сокр. PEX), различают PEXa,PEXb,PEXc в зависимости от способа сшивки;
- Стеклопластик;
- Полипропилен;
- Полибутен;
- Фаолит.
Комбинированные материалы
- Алюминиевые металлополимерные трубы состоят из внутреннего рабочего слоя полиэтилена теплостойкого PERT или PEX, промежуточного несущего слоя алюминия и внешнего защитного слоя полиэтилена, с использованием клеящих веществ (см. картинку);
- Медные металлополимерные трубы состоят из внутреннего рабочего слоя меди толщиной 0.3 мм и внешнего защитного слоя полимерного материала толщиной 2—3 мм без использования клеящих веществ;
- Стальные с внутренним цементным и наружным защитным гидроизоляционным покрытием от коррозии, также для защиты от коррозии применяют эмалированное покрытие;
- Металлополимерные трубы - композитные трубы, состоящие из двух или более компонентов, например, полимерного тела трубы и металлического армирующего каркаса.

На основе бетона, других материалов
- керамические;
- асбестоцементные часто используются в качестве футляров для прокладки различных трубопроводов;
- бетонные
- железобетонные используются для дренажа сточных, талых, ливневых вод.

Использование труб

Транспортировка веществ

Труба эффективно отделяет внешнюю среду от внутренней, позволяя при этом последней перемещаться. Трубы служат для транспортирования различных веществ, в том числе и ядовитых, агрессивных, в различных агрегатных состояниях: твёрдой фазы (сыпучие), жидкой фазы (различного рода жидкости), газовой фазой (пар, газ). Также трубы используются для транспортировки документов — пневмопочта.

Технологические нужды

Трубы используют для передачи давления в качестве импульса для технологических нужд.

Защита коммуникаций

Трубы используют для защиты электрических проводов, как силовых, так и информационных, например, для защиты оптоволокна.

Горная выработка, бурение скважин

обсадные колонны, которыми крепится грунт для того, чтобы он не обрушивался;
колодцы (колодезное кольцо), штольни, каптажи родников, галереи;

Способы изготовления (технология)

Изготавливаемые трубы должны отвечать требованиям, изложенным в государственных стандартах: ГОСТах, СНиПах, ТУ. В тех случаях, когда характеристики труб, предназначенных не для массового использования, отличаются от стандартных, требования к таким трубам устанавливаются техническими условиями (ТУ).

Сварные

Металлические трубы обычно делают сварными. При этом либо лист сворачивают так, что шов идёт вдоль трубы («прямошовная труба»), либо навивают ленту по спирали («спиралешовная труба»). Современные технологии позволяют заметно усилить прочность шва стальной трубы — его прочность всего на 10—15 % меньше прочности остальной её части.

Прокатные

Бесшовные трубы получают прокаткой слитка на специальном оборудовании, создающем отверстие по центру. Бесшовные трубы используют там, где нужна повышенная прочность и надёжность (например, для газовых баллонов, в нефтяной отрасли и т. д.). Медные трубы для водопровода и газа бесшовные в силу технологии.

Высверливание

Можно также изготавливать трубы, просверливая отверстие в цилиндрической заготовке. При этом способе значительная часть металла превращается в стружку, поэтому его используют не для труб как таковых, а только для деталей разных машин и механизмов (в том числе для оружейных стволов).

Фальцовка с обжатием

Одним из современных способов изготовления трубы является формирование трубчатого сечения с продольным фальцевым швом.

Литьё

Трубы можно изготовлять и литьём. Материал заливают либо в форму с центральным стержнем, либо в быстро вращающуюся пустотелую форму.

Экструзия

Пластмассовые трубы чаще всего получают выдавливанием (экструзией).

Сортамент и размеры

Материал и размер труб регламентируются стандартами.

Нормативно-технические документы, стандарты

Сортаменты

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент
ГОСТ 22689.1-89 Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним. Сортамент

Технические условия

ГОСТ 1839-80 Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов. Технические условия
ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия
ГОСТ 6942-98 Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним. Технические условия
ГОСТ 8411-74 Трубы керамические дренажные. Технические условия
ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
ГОСТ 8733-74 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования
ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования
ГОСТ 11068-81 Трубы электросварные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия
ГОСТ 12586.0-83 Трубы железобетонные напорные виброгидропрессованные. Технические условия
ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия
ГОСТ 22689.0-89 Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним. Общие технические условия
ГОСТ 22689.2-89 Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним. Конструкция
ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия
ГОСТ 52318-2005 Трубы медные круглого сечения для воды и газа. Технические условия
ГОСТ Р 52134-2003 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия

Своды правил

СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов
СП 40-103-98 Проектирование и монтаж трубопроводов систем холодного и горячего внутреннего водоснабжения с использованием металлополимерных труб
СП 40-101-96 Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «рандом сополимер»
СП 40-107-2003 Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб
СП 41-102-98 Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб

(список не полный)

Зарубежные

США

The API range. Eg: API 5L Grade B
ASME SA106 Grade B (Seamless carbon steel pipe for high temperature service). Бесшовные трубы из углеродистой стали используемые для высоких температур
ASTM A312 (Seamless and welded austenitic stainless steel pipe). Бесшовные и сварные трубы из нержавеющей стали
ASTM C76 (Concrete Pipe) Железобетонные трубы.
ASTM D3033/3034 (PVC Pipe). ПВХ труба
ASTM D2239 (Polyethylene Pipe). Полиэтиленовая труба
API Spec. 5CT — Трубы стальные обсадные и НКТ
API Spec. 5L — Трубы стальные нефтегазопроводные
API Spec. 5D — Трубы стальные бурильные