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. Utilizando 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, os sistemas de abastecimento de água e aquecimento são montados a partir deles. 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 em 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%.
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Sistema de aquecimento de tubulação em aço
Tubos de água de tubos de aço
Conexão de tubos a tirantes de metal
Abastecimento de água potável em aço inoxidável
Ligar a caldeira com tubos de aço
Opções de junta de tubo de aço
Arranjo de nós por acessórios de pressão
Rolamento de tubos oferecido para venda
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:
- solda elétrica com costura reta;
- soldadas eletricamente com costura em espiral;
- deformado a quente 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 os tubos de água e gás. No entanto, isso não ocorre porque existe um método de fabricação especial para este material, mas apenas com base na área de aplicação.
De fato, este 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 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 e, portanto, o preço desses produtos é sempre muito menor
Após todas as manipulações, o tubo redondo de aço 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 com solda elétrica
A produção de tubos em espiral de aço ocorre segundo o mesmo princípio que os tubos de costura reta, apenas mecanismos mais simples são usados na 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 um aumento no comprimento da solda, o que requer custos adicionais para materiais de soldagem e mais tempo para a união.
Produção de produtos sem costura deformados a quente
Como peça de trabalho para criar um tubo de aço sem costura (sem costura) por deformação a quente, é usada uma peça de trabalho 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 dessa qualidade são usados em condições operacionais difíceis e em sistemas de comunicação, onde força e confiabilidade são a principal prioridade.
Na última etapa, 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, um sistema de comunicação de alta confiabilidade pode ser estabelecido no qual o risco de vazamentos será minimizado
Atualmente, estão disponíveis 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 mais ampla 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 circular, que preservará 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 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.
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Tubos de água e gás galvanizados
Tubos de aço em espiral
Tubos galvanizados para redes de gás
Construção de duto galvanizado
Os tipos mais populares incluem:
- zinco (frio ou quente);
- polietileno multicamada ou extrudado;
- betume epóxi;
- areia de cimento.
O zinco protege os tubos da corrosão, o polietileno cria uma camada densa e impermeável na superfície e evita a destruição da estrutura metálica, o betume-epóxi reduz a influência das correntes dispersas e a areia de cimento protege a superfície interna contra incrustações biológicas.
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 soldagens com costura 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 feitos 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 a 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 usados 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 dimensional, 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 as indústrias de refino 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. As 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 de tubulações de água e gás não apenas comuns, mas também galvanizadas.
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 trabalho considerável, muito tempo e a presença de ferramentas profissionais específicas.
A divisão do material em segmentos com o comprimento necessário é realizada usando cortadores de tubos. A conexão é geralmente 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.
O sistema de comunicação, formado a partir de tubos de aço conectados por soldagem, dura pelo menos 40 anos e garante perfeita integridade estrutural 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 de conexão com rosca (conexão) ou flange para conectar as peças necessárias.
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Soldagem de tubos de aço e gás
Montagem do circuito de aquecimento por soldagem
Trabalho do encanador soldador
Modernização das comunicações soldando a linha
Ajuste de rosca
Com esta opção, os tubos são parafusados na rosca usando acessórios de diferentes tipos e finalidades. 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 rosqueado de instalar um sistema de aquecimento ou fornecimento de água é a sua 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. A rosca no tubo de aço pode ser cortada à mão. A tecnologia recomendada por nós apresentará a você a tecnologia.
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Para montar tubulações de aço usando tecnologia de rosca, são fabricados acessórios com roscas internas e externas. No sortimento existem acoplamentos, cantos, T, porcas de união dos tamanhos correspondentes aos tamanhos de laminação de tubos
Na montagem de tubulações de aço, são utilizados dois tipos de rosca. Um é chamado métrico, na marcação é indicado por mm, o segundo é polegada, em sua marcação é indicado
O enrolamento de tubos de aço é oferecido aos construtores, proprietários de casas em construção e empreiteiros com rosca acabada e sem rosca. Para tubos rosqueados, é necessário selecionar acessórios com rosca semelhante do mesmo tamanho
É mais fácil encontrar conectores para montar tubos não rosqueados. A rosca para sua instalação pode ser cortada com uma chave de fenda diretamente na instalação
O corte na instalação de construção / reparo é realizado usando uma ferramenta elétrica ou manual com torneiras e matrizes intercambiáveis
Na rosqueamento, são utilizadas torneiras - hastes de uma liga resistente à abrasão, que servem para formar a rosca interna, e matrizes - dispositivos na forma de um soquete usado para cortar a rosca externa
Para garantir a estanqueidade, antes de instalar o conector na rosca, certifique-se de enrolar um linho sanitário ou um selante de rosca de polímero
Os acessórios de rosca são primeiro enrolados manualmente e depois apertados com uma chave ajustável até parar
Tipos de conectores para tubulações
Rosca métrica para tubos
Tubos de aço cortados na fábrica
Rosqueamento em tubos de aço
Ferramenta de formação de rosca manual
Conjunto de encanamento com torneiras e matrizes
Vedação obrigatória da rosca
Apertar a junta do tubo de aço
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.
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Conexão do flange do tubo
Instalação de acessórios em uma tubulação de aço
Produção de tubos para conexão de flange
Resistência de carga axial
Uma vedação deve ser colocada 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 que fornecem um transportador de calor de temperatura elevada (até 450 graus) e uma pressão básica de até 5 MPa, é usado material de vedação de paronita. Para sistemas que transportam vapor com uma pressão de até 0,15 MPa, é usada 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, 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 mm 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 em 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
Uma junta danificada durante a operação 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 prendedores não caia sobre o trabalhador e cause danos a ele.
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 oferecidos no mercado, é possível selecionar facilmente opções de produtos que são ideais para formar o sistema de comunicação necessário.
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