Трубы из нержавеющей стали: особенности и виды

Самым распространённым материалом для изготовления труб является нержавеющая сталь, которая отличается стойкостью к высокой температуре, коррозии и рядом других преимуществ, необходимых в разных отраслях промышленности (медицине, строительстве, пищевой сфере и других).

В статье разберём характеристики труб из нержавейки, их преимущества, сроки службы и где применяют изделия. А также рассмотрим, на какие категории подразделяются трубы, разновидности диаметра, сортамента.

Особенности труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали — это вид полого изделия из устойчивой к коррозиям стали, которая содержит элементы хрома (от 10,5%), никеля, молибдена.

Главной особенностью нержавейки является стойкость к коррозии. При изготовлении труб из нерж стали используют особенно прочную к механическим воздействиям легированную сталь. Даже в условиях контакта с водой, паром, кислотами, щелочами, устойчивость к коррозии осуществляется за счёт оксидно-пассивной плёнки на поверхности нержавейки и содержания в сплаве дополнительных элементов.

Некоторые особенности изделий из нержавейки:

• Механическая прочность и устойчивость — металл справляется с высокой осевой и радиальной нагрузкой без пластической деформации.
• Температурная стойкость зависит от марки металла — от –200 до +800°C, но обычно транспортируемая среда находится в пределах 110–140°C.
• Гигиеничность — с поверхности металла легко счищаются загрязнения, что важно в тех сферах, где необходим высокий стандарт гигиены.
• Высокая обрабатываемость стали позволяет сгибать, резать, развальцовывать, сверлить изделия.

Подробнее о составе, свойствах и характеристиках материала читайте в статье «Нержавеющая сталь: состав, свойства, маркировка».

Виды нержавеющих труб

Виды нержавейки разделяют по применению, изготовлению, виду поверхности. Чтобы правильно выбрать изделия, необходимо учесть область, в которой будет применяться металл.

Применение — изделия с общим назначением и толстыми стенками используют во многих промышленных отраслях. Для бытовых целей берут лёгкие, тонкие трубы, которые легко монтировать, обслуживать. А специализированные, из особых сплавов (жаропрочные, кислотостойкие, пищевые), применяют в определённых сферах — химической, фармацевтической, в условиях повышенной температуры.

Вид поверхности:

• Матовая — на поверхности не остаются следы, загрязнения. Используется в продовольственной, медицинской отрасли.

• Шлифованная — создаётся с помощью абразивных веществ более P300. Текстура поверхности ценится в дизайне.

• Шлифованная — создаётся с помощью абразивных веществ более P300. Текстура поверхности ценится в дизайне.

По методу изготовления — сварные, бесшовные, с разной формой сечения.

Сварные

При изготовлении сварных позиций сначала нагревают стальные листы или используют их, не нагревая, затем сгибают, формируя форму, и сваривают швы. Для этого используется TIG (аргонодуговая), лазерная, плазменная или высокочастотная сварка.

Готовые заготовки используются при транспортировке жидкостей, газа с низким и средним давлением, а также для создания декоративных изделий.

Бесшовные

Бесшовные трубы изготавливают с помощью горячего или холодного проката заготовок, без сварного шва. Этот вид стали обладает высокой прочностью, хорошо переносит давление, температурные нагрузки. Изделие получается цельным (без шва), выдерживает давление по всему сечению. Метод позволяет сделать изделие с максимально толстыми стенками (25 мм).

Готовые позиции используются при строительстве, где необходима повышенная прочность, например, в магистрали, химической, нефтеперерабатывающей области.

По форме сечения

Классификация по форме разреза:

• Форма с круглым сечением используется для систем подачи жидкостей, газа под давлением (сети для отопления, водоснабжения, производственного трубопровода).
• С квадратным, прямоугольным (профильным) сечением используется для архитектурных и строительных сооружений, мебели, в пищевых промышленностях.
• Овальное сечение применяют в системах охлаждения, для декоративных изделий.

Профильный трубопровод из нержавеющей стали имеет определённые размеры сечения с шириной и высотой, а круглый — только диаметр. Толщина, длина указывается у всех видов нержавейки.

Виды монтажа

Монтаж нержавеющего трубопровода подразделяется на разные способы, которые зависят от условий эксплуатации: температуры, давления, химической среды, размеров, требований к герметичности.

Методом сварки обеспечиваются прочные, герметичные соединения, которые выдерживают высокое давление, температуру. Сварка бывает:

• Аргонодуговая (TIG) — подойдёт для позиций с тонкими стенками.
• Электросварка — для трубопровода с толстыми стенками.
• Лазерная и плазменная — для промышленного применения.

Перед монтажом трубопровод очищают от загрязнений, фиксируют в нужном положении для точного соединения. Чтобы не снизить стойкость к коррозии, место сварки важно контролировать от перегрева.

Методом резьбового соединения монтируют бытовые коммуникации, системы с низким давлением. Трубопровод легко устанавливается и разбирается. Для соединения используются резьбовые фитинги из нержавеющей стали: крестовины, муфты, углы, отводы, коллекторы, тройники, переходники для соединения деталей разного диаметра.

Методом фланцевого соединения можно создать разъёмные стыки, которые легко разбираются и собираются. Применяют для изделий большого диаметра, способ создаёт надёжное прилегание и герметичность деталей. Конструкцию собирают с помощью двух плоских колец (фланцев), между которыми зажимают прокладку. Места стыка скручивают болтами или шпильками, создавая прочное, герметичное соединение.

После монтажа необходимо провести опрессовку, с помощью которой проверяют герметичность, прочность соединений трубопровода, что помогает обнаружить недостатки, утечку перед подключением систем. Трубопровод заполняют водой или любой другой рабочей жидкостью, устраняя воздух из системы. С помощью насосного оборудования в системе создают избыточное давление на 1,5-2 раза.

Диаметры и сортамент нержавеющих труб

Диаметр труб из нержавеющей стали регламентируется ГОСТами по типам заготовок и технологиям изготовлений.

Небольшой диаметр изделий (до 20 мм) используется для систем подачи газа, воды, в пищевой отрасли для производственной линии. Средний размер (20–100 мм) — в системах отопления, нефтегазовой промышленности. Крупные изделия (больше 100 мм) — для трубных магистралей, промышленных установок.

Сортамент подразделяется на серии AISI 304, 409, 316, 439, 430, в составе которых, кроме стали, находятся элементы, усиливающие прочность материала, стойкость к агрессивным веществам. Самой популярной серией сплава служит AISI 304, которая применяется в различных отраслях промышленности. В её составе содержится повышенное содержание хрома (18%), никеля (до 10%), минимум углерода (до 0,08%).

Давление, которое выдерживают трубы из нержавейки

Показатели допустимых значений давления труб из нержавейки зависят от марки материала, диаметра, толщины стенок и технологий изготовления. Например, чем больше диаметр, тем ниже прочность в отношении давления. Если увеличить толщину стенки, то показатели максимального давления возрастают.

Обычное производственное давление трубопровода находится в пределах от 16 до 25 бар. К примеру, изделия, у которых показатель внутреннего диаметра — 20 мм, толщины стенки — 1,5 мм, серия — AISI 304–321, 316 (с элементами никеля, молибдена), переносят давление до 131 кг/см². Что означает 12,8 МПа или 126,8 атмосферы. А у сплава марок AISI 304L–316L (с элементом молибдена в 2,5%) таких же размеров, давление с показателями — 108 кг/см², что означает 10,6 МПа или 104,5 атмосферы.

Для определения допустимых значений давления необходимо провести расчёт с использованием формулы P = (2×S×T):(D×SF), где P — давление жидкости, T — толщина стенки, D — внешний диаметр изделий, SF — значения безопасности, S — запас прочности стали.

Области применения нержавеющих труб

Труба из нержавеющей стали применяется:

• В пищевой отрасли — изготовление тары для молочной, пивной, безалкогольной продукции.
• Нефтяной, химической, фармацевтической отрасли — для трубопровода с агрессивными жидкостями, паром.
• Машиностроении, энергетике — изготовление системы охлаждения, выхлопных трактов, деталей котлов, теплообменников.
• В строительстве для монтирования систем отопления, водоотведения, перил, опорных конструкций, вентиляций, декоративных решёток.

Преимущества и срок службы нержавеющих труб

Труба из нержавейки отличается сочетанием экономичности и огнестойкости, по сравнению с пластиковыми, поливинилхлоридными, цветными и медными аналогами. Например, пластиковый материал не выдерживает высоких температур, а цветные и медные аналоги склонны к коррозии в условиях контакта с щелочами, кислотами.

Основные преимущества стального трубопроката:

• Универсальность металла позволяет его использовать при транспортировке различного вида газа и жидкости, в любых отраслях промышленности.
• Длительный срок эксплуатации — не деформируется и не изменяет своих свойств в течение 50–100 лет и более при правильной установке и хорошем обслуживании. Это позволит использовать изделия, значительно сократив расходы на ремонт и замену.
• Устойчивость к коррозии позволяет использовать металл в условиях контакта с влагой и воздухом.
• Простой монтаж — лёгкость установки с применением различных видов резки (в том числе обычным роликовым труборезом), хорошая свариваемость, подойдут любые фитинги для разных соединений.
• Прочность при механическом воздействии и давлении, например, в строительстве, транспортировке, монтаже, хранении, эксплуатации.
• Эстетичность внешнего вида не теряется со временем за счёт свойств металла. Сталь не подвергается коррозии, окислению, легко чистится от загрязнений, не нуждается в дополнительном защитном или декоративном покрытии, с гладкой и блестящей поверхностью. Материал даже используют для декоративных изделий.
• Стойкость к температурному колебанию даёт преимущество в использовании при высокой и низкой температуре.
• Высокий сортамент продукции позволяет выбирать подходящие изделия с различным диаметром, толщиной стенок, формой, свойствами.

К минусам изделий из нержавейки относится окисление металла, контактирующего с хлором. Поэтому трубы не советуют устанавливать в бассейне, где хлор может достигать более 1,2 мг/л.

Трубы из нержавеющей стали являются самыми распространёнными в различных отраслях промышленности за счёт их прочности, надёжности, стойкости к коррозиям. В компании «МТК МАЗПРОМ» можно заказать нержавейку нужных марок, диаметров и типов, а специалисты помогут подобрать оптимальный вариант под ваши задачи.

Часто задаваемые вопросы

Поделиться: