Введение
Вы, наверное, знаете, что стальные трубы являются основой для множества применений в нашей жизни. Она имеет первостепенное значение для различных отраслей промышленности, от строительства до автомобилестроения.
Трубы из углеродистой стали являются одним из самых распространенных видов стальных труб. Они хорошо известны благодаря своей долговечности и прочности.
Здесь мы предоставим вам всю необходимую информацию о трубах из углеродистой стали. Мы расскажем об их определении, преимуществах, областях применения, типах, процессах изготовления, спецификациях и стандартах.
Наконец, мы также сравним и противопоставим углеродистую и черную сталь. Это два заслуживающих внимания варианта стали.
Что такое труба из углеродистой стали?
Трубы и трубки из углеродистой стали иначе называют трубами CS. По сути, это цилиндрические трубы. Они изготавливаются из углеродистой стали - стального сплава, состоящего из углерода и железа.
Как следует из названия, углеродистая сталь содержит углерод в качестве основного легирующего компонента. Другие виды стали, например нержавеющая, содержат различные элементы состава.
Таким образом, трубы из углеродистой стали обладают повышенной долговечностью и прочностью благодаря своему составу. Это особенно актуально по сравнению с обычными материалами для трубопроводов, такими как медь, ПВХ и алюминий.
Они отличаются тем, что главную роль в трубах из углеродистой стали играет углерод. Это делает их оптимальным выбором для различных областей применения, требующих прочности и долговечности. Кроме того, они могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в зависимости от конкретных требований каждого проекта.
Кроме того, эти трубы имеют огромное значение для сталелитейной промышленности.
Типы труб из углеродистой стали
Ранее вы уже читали об определении труб из углеродистой стали. Теперь давайте рассмотрим типы этих стальных труб. В основном они зависят от содержания углерода в стали. К ним относятся:
1. Низкоуглеродистая сталь
Низкоуглеродистая сталь также известна под названием низкоуглеродистой. В ней обычно содержится от 0,05% до 0,3% углерода. Благодаря этому она более пластична и податлива, чем другие варианты. Таким образом, она подходит для сварки и формовки.
Это делает его еще более доступным. Поэтому она используется в таких областях, как кузовные панели автомобилей, некоторые трубопроводы и структурные каркасы. Некоторые примеры включают Q195, Q215, Q235 и другие.
2. Среднеуглеродистая сталь
Состав углерода в среднеуглеродистой стали колеблется от 0,3% до 0,6%. Таким образом, этот тип представляет собой хорошо сбалансированное сочетание гибкости и прочности. Среднеуглеродистая сталь используется в тех случаях, когда требуется прочность без излишней гибкости.
Как правило, среднеуглеродистая сталь используется для изготовления валов и железнодорожных рельсов. Ее примерами являются сталь 45#, 40Cr и другие.
3. Высокоуглеродистая сталь
Трубы из высокоуглеродистой стали содержат от 0,6% до 1,0% углерода. Более высокое содержание углерода увеличивает твердость и прочность, но при этом снижает гибкость. Она часто используется для изготовления ножей и конструкционных деталей, требующих высокой прочности, например, канатов.
Обычные примеры высокоуглеродистой стали - 65Mn, T8, T10 и другие.
4. Очень высокоуглеродистая сталь
Труба из очень высокоуглеродистой стали имеет состав углерода от 0,96% до 2,1%. Это самая прочная труба из углеродистой стали, но она может быть хрупкой. Ее применение включает в себя изготовление буровых коронок и долот, в том числе.
Процесс производства труб из углеродистой стали
Процесс производства таких стальных труб включает в себя несколько важных этапов. Они обеспечивают соответствие конечного продукта требуемым техническим характеристикам. К ним относятся:
1. Подготовка сырья
Подготовка сырья - это начальная операция в процессе производства труб из углеродистой стали. На этом этапе необходимы следующие важные ингредиенты:
- Железная руда
- Кола
- Известняк
Эти ингредиенты расплавляются в доменной печи при высоких температурах. В результате образуется расплавленная сталь. Тип производимой стали зависит от этого железа. Кроме того, в нее входит разное количество углерода и других разнообразных легирующих элементов.
2. Формирование труб
После приготовления расплавленной стали ее разливают в заготовки или слябы. Это полуфабрикаты.
Затем эти формы экструдируются или прокатываются для изготовления труб желаемого размера. Широко распространены два метода формирования труб:
- Метод электросварки сопротивлением (ERW) предполагает сворачивание листа в цилиндр. Затем шов сваривается. В результате получаются трубы ERW.
- Бесшовный метод предполагает нагрев заготовки, а затем ее прокалывание с помощью оправки. После этого происходит удлинение и уменьшение стенок, в результате чего получаются бесшовные трубы.
3. Обработка теплом
Следующим и важнейшим этапом формирования труб из углеродистой стали является термическая обработка. Она включает в себя такие процессы, как:
- Отжиг
- Нормализация
- Закаливание
В этих процессах труба нагревается до заданной температуры. Затем она охлаждается при контролируемом уровне. Цель - повысить прочность, гибкость и долговечность стальной трубы.
4. Горячая прокатка и холодное волочение
После термической обработки труба поступает на сортопрокатный стан. Здесь ее прокатывают на вальцах, чтобы уменьшить толщину стенки и диаметр. Эта процедура называется горячей прокаткой.
После горячей прокатки труба подвергается холодной вытяжке. В этом процессе труба проходит через штамп. Это делается для того, чтобы еще больше уменьшить ее диаметр и улучшить качество обработки поверхности.
5. Отделка
Финишная обработка - последняя операция при производстве труб из углеродистой стали. Здесь труба обрезается до нужной длины. Затем она проходит через несколько отделочных процессов, таких как правка и контроль.
Цель - подтвердить, что стальная труба соответствует техническим условиям. Она также позволяет убедиться в том, что труба готова к использованию в различных областях.
Технические характеристики и стандарты труб CS
Помимо типов, такие стальные трубы также имеют спецификации и стандарты. Различные проекты и области применения требуют различных спецификаций и размеров для удовлетворения потребностей.
В следующей таблице приведены подробные сведения о различных наименованиях изделий из углеродистой стали. Также указаны их исполнительные стандарты, размеры (в мм) и марка стали:
| Название продукта | Исполнительный стандарт | Размеры (в мм) | Марка или код стали |
| Черная и горячеоцинкованная бесшовная стальная труба | ASTM A53 | 0.3~1200 x 1.0~150 | ГР.А, ГР.Б, ГР.В |
| Высокотемпературная бесшовная углеродистая сталь | ASTM A106 | 10.3~1200 x 1.0~150 | GR.B, GR.C |
| Бесшовные теплообменные и конденсаторные трубки из низкоуглеродистой стали холодной вытяжки | ASTM A179 | 10.3~426 x 1.0~36 | Низкоуглеродистая сталь |
| Бесшовные котельные трубы из углеродистой стали для высокого давления | ASTM A192 | 10.3~426 x 1.0~36 | Низкоуглеродистая сталь |
| Бесшовные холоднотянутые теплообменные трубы из промежуточной легированной стали | ASTM A199 | 10.3~426 x 1.0~36 | Т5, Т22 |
| Бесшовные трубы для котлов и пароперегревателей из среднеуглеродистой стали | ASTM A210 | 10.3~426 x 1.0~36 | A1, C |
| Бесшовные трубы из ферритной и аустенитной легированной стали | ASTM A213 | 10.3~426 x 1.0~36 | Т5, Т9, Т11, Т12, Т22, Т91 |
| Бесшовные углеродистые и легированные стали для механических труб | ASTM A333 | 1/4″~42″ x SCH20 ~XXS | Гр1, Гр3, Гр6 |
| Бесшовные и сварные трубы из углеродистой и легированной стали для криогенного использования | ASTM A334 | 1/4″~4″ x SCH20 ~SCH80 | Гр1, Гр6 |
| Бесшовная холоднотянутая труба нагревателя питательной воды из углеродистой стали | ASTM A556 | 10.3~426 x 1.0~36 | A2, B2 |
Преимущества углеродистой стали
Как и другие виды стали, углеродистая сталь имеет свои преимущества. Среди них можно выделить следующие:
1. Прочность и долговечность
Углеродистая сталь отличается высокой прочностью и долговечностью. Это делает ее пригодной для использования в самых разных условиях.
Кроме того, она способна выдерживать значительные нагрузки и давление. Это делает фитинги из углеродистой стали подходящими для отраслей, где требуются надежные трубопроводные решения.
2. Способность переносить суровые условия окружающей среды
Углеродистая сталь может выдерживать суровые условия окружающей среды, такие как экстремальная погода. Более того, она противостоит таким стрессам, как пожар, ураганы и землетрясения. Это означает, что она является отличным материалом для строительства домов.
3. Возможность вторичной переработки и экологичность
Углеродистая сталь полностью пригодна для вторичной переработки. Ее можно использовать многократно без ущерба для прочности и качества. Это делает ее экономичной и экологичной.
4. Универсальность
Углеродистая сталь - это универсальный материал, подходящий для использования в различных отраслях промышленности.
Вы можете увидеть, что его продукция может быть изготовлена в различных размерах и толщинах. Ее можно резать, сваривать и формовать, придавая ей различные формы. Кроме того, ее можно просто соединить с клапанами и другими фитингами.
5. Устойчивость к износу и разрыву
Углеродистая сталь не жертвует долговечностью. Она может противостоять типичному износу при использовании в инфраструктуре и промышленности. Благодаря этому такие стальные трубы имеют длительный срок эксплуатации, несмотря на их доступность.
6. Устойчивость к коррозии
Видно, что углеродистая сталь подвержена коррозии. Однако ее можно защитить различными способами. Это и гальванизация, и использование покрытий, и встраивание антикоррозийных элементов. Это еще больше расширяет возможности использования углеродистой стали в различных средах.
7. Экономически эффективный
Углеродистая сталь - экономически выгодный материал. Ей можно придать более тонкую форму, используя меньше материала и сохраняя при этом ее целостность.
Кроме того, углеродистая сталь более экономична в производстве и приобретении, чем другие виды стали.
Области применения труб из углеродистой стали
Трубы из углеродистой стали используются в различных областях и сферах. Среди них можно выделить следующие:
1. Использование конструкций в строительстве и инженерном обеспечении зданий
Такие стальные трубы находят конструктивное применение в строительстве и строительной технике. Они являются структурными элементами мостов, зданий, дорог, туннелей и других разнообразных сооружений.
Известные своей способностью выдерживать нагрузки, трубы CS отличаются особой долговечностью и прочностью. Кроме того, эти трубы используются в качестве строительных лесов в строительном секторе.
2. Транспортировка нефти и газа
Такие трубы играют главную роль в нефтегазовой промышленности. Они являются предпочтительным выбором для транспортировки сырой нефти от мест добычи до нефтеперерабатывающих заводов.
Кроме того, они распределяют природный газ между электростанциями, домохозяйствами и предприятиями. Их высокая прочность и надежность обеспечивают эффективную и безопасную транспортировку.
3. Автомобильное производство
Эти стальные трубы играют важную роль в автомобилестроении. Они специально используются для выхлопных систем, компонентов шасси и рам.
Они известны своей высочайшей прочностью и способностью выдерживать нагрузки, возникающие при эксплуатации автомобиля.
4. Водоснабжение и канализация
Эти стальные трубы являются неотъемлемой частью систем водоснабжения и канализации. Они обеспечивают движение питьевой воды от очистных сооружений к жилым и коммерческим объектам.
Они также подходят для канализационных систем. Именно так они направляют сточные воды из населенных пунктов к местам очистки.
5. Применение в химической промышленности
Такие стальные трубы имеют различные применения в химической промышленности. Например, они используются для:
- Реакторы
- Конвейерные системы
- Резервуары для хранения
Они необходимы для перемещения и перемещения химических веществ на химических и фармацевтических предприятиях.
Углеродистая сталь против черной стали
Возможно, вы знаете, что черная сталь - это разновидность углеродистой стали. Она подвергается процессу чернения, а не гальванизации. В результате образуется прочная поверхность из оксида железа или магнетита. Это придает трубам из черной стали привычный темный вид. Такие трубы называют трубами из черного железа или черными стальными трубами.
В следующей таблице приведены некоторые существенные различия между углеродистой и черной сталью:
| Характеристика | Углеродистая сталь | Черная сталь |
| Основное определение | Это разновидность стали, в которой основным компонентом является углерод. | Это разновидность стали, поверхность которой покрыта темно-окрашенным оксидом железа. |
| Количество углерода | Содержит до 2,1% углерода по весу | Содержание углерода колеблется в пределах 0,3-1,7% |
| Жесткость и твердость труб | Жесткость и твердость труб из углеродистой стали зависит от количества углерода. | Трубы из черной стали обладают высокой жесткостью и твердостью. |
| Восприимчивость труб к коррозии | Трубы CS подвержены коррозии и, следовательно, нуждаются в оцинковке. | Трубы из черной стали отличаются повышенной устойчивостью к коррозии. Это объясняется высоким содержанием магнетита на поверхности. |
| Внешний вид | В необработанном состоянии она имеет серебристо-серый цвет. Точный оттенок серого зависит от состава и обработки стали. Как правило, она не отражает и не блестит. | Он имеет матово-черную отделку, которая темнеет. Это происходит благодаря процессу чернения. Он означает нанесение черного оксидного слоя на поверхность стандартной стали. |
| Экологичность | Он менее экологичен: при его производстве в атмосферу выбрасывается больше углекислого газа. | Он более экологичен: при его производстве в атмосферу выбрасывается меньше углекислого газа. |
Заключение
Мы надеемся, что эта статья о трубах из углеродистой стали будет полезна для вас.
Мы предоставили важную информацию, начиная от значения этих труб и заканчивая их преимуществами и техническими характеристиками. Мы также рассмотрели важные различия между трубами из углеродистой и черной стали.
Понимание сути этих стальных труб поможет вам выбрать подходящую для ваших нужд. Это также гарантирует долговечность, эффективность и безопасность при реализации различных проектов и использовании.