Профильная квадратная труба: применение, преимущества, этапы производства

Одним из максимально востребованных видов металлопроката является так называемая профильная труба, особенно квадратного и прямоугольного сечения.Профильные трубы используют там, где нужна прочность.Трубы, имеющие в сечении квадрат или прямоугольник со скругленными краями, широко применяются в промышленном и особенно гражданском строительстве при возведении колонн зданий, различных башен, вышек, опор. Наличие плоских граней упрощает монтаж конструкций, каким бы способом он ни велся, включая сварочные работы.

Именно поэтому профильные прямоугольные или квадратные трубы – достойная альтернатива металлической балке, швеллеру или уголку.Востребованы трубы подобного сечения и в сельском хозяйстве, ведь из них преимущественно изготавливаются каркасы всевозможных тепличных комплексов и помещений для сельхозживотных.При обустройстве личного приусадебного участка без квадратной трубы тоже трудно обойтись, ведь она может не только использоваться как отдельный элемент различных заграждений и заборов, но и легко превратиться в основу любого навеса, парника, гаражных ворот или металлической двери подсобного помещения.Мебельная промышленность с успехом использует трубы квадратного сечения при изготовлении металлокаркасов медицинской и садовой мебели, компьютерных столов, всевозможных стеллажей и полок. Выставочные павильоны, каркасы для рекламных щитов, оборудование детских развлекательных комплексов…Настолько многогранно и разнообразно применение квадратной трубы, что сложно назвать современную сферу жизнедеятельности человека, в которой бы она не была задействована.Преимущества применения труб квадратного или прямоугольного профиляСхема трубы профильной квадратной.Такое широкое распространение вполне объяснимо, ведь трубы квадратного и прямоугольного сечения обладают достаточной конструктивной жесткостью и прочностью, в то время как их вес и материалоемкость выгодно отличаются от металлического бруса. Достаточно сказать, что применение профильных труб квадратного и прямоугольного сечения позволяет снизить общую металлоемкость любой конструкции на четверть, что значительно удешевляет ее стоимость.

Причем прочность конструкции легко регулировать, используя при монтаже прямоугольные трубы с различной толщиной стенок.Даже по сравнению с обычной круглой трубой, прямоугольное и квадратное сечение имеет логистическое преимущество, так как продукция подобной формы легко складируется и более компактна при транспортировке, занимая минимум объема. Немаловажно и то, что именно квадратные и прямоугольные трубы наименее трудоемки при дальнейшей отделке (грунтовке, покраске), что позволяет значительно сократить количество расходуемого материала и время на обработку.Недостатки профильных трубВ основном металлические профильные трубыизготавливаются из черного металла, что и объясняет ее типичный недостаток – коррозионную нестойкость. Для повышения сопротивляемости можно покрыть стальные изделия слоем цинка, что значительно повысит их эксплуатационные характеристики, однако и приведет к некоторому удорожанию продукции.Технология изготовленияПо сравнению с классической формой трубы, прямоугольные и квадратные более сложны в производстве.Обычно процесс производства включает в себя следующие операции:Подготовка штрипса (металлической ленты, полуфабриката будущего изделия).

От толщины заготовки напрямую зависит толщина стенок трубы в дальнейшем.Изготовление круглого профиля на формовочном стане.Сварка краев заготовки. Чаще всего производится высокочастотными токами. При изготовлении изделий из нержавеющего металла используют плазменную или контактную сварку под давлением.Тестовая проверка шва на прочность.

Отбракованные изделия реставрации не подлежат и списываются в металлолом.Формирование прямоугольного или квадратного профиля вальцами. При этом может производиться непрерывное охлаждение формируемой заготовки.Тестирование геометрических параметров.Температурная обработка изделия, чтобы снять внутреннее напряжение металла после деформации.Распиловка заготовок на отдельные трубы необходимой длины, от 4 до 12,5 м.Снятие заусениц, образовавшихся после предыдущего этапа (по желанию заказчика, так как значительно повышает цену трубы из-за трудоемкости процесса).Технологический процес изготовления профильной квадратной трубы.По такой технологии получают трубу шовную квадратного или прямоугольного профиля.Более высокими эксплуатационными качествами характеризуются трубы, изготовленные без шва, путем волочения или прессования на специальных станках.В этом случае бесшовная металлическая круглая заготовка разогревается и поступает на прошивочный стан, где и калибруется до требуемого размера и нужного прямоугольного или квадратного профиля.Иногда на рынке строительных материалов можно встретить довольно дешевые изделия, выполненные кустарным способом. В этом случае квадратное или прямоугольное сечение достигается обработкой обычной круглой трубы на специальных вальцах.

Следует учесть, что такой способ производства далеко не всегда позволяет точно выдержать необходимые геометрические размеры изделия, которые гарантированно достигаются на предприятиях полного цикла.Материалы, используемые при производстве трубы прямоугольного или квадратного сеченияСогласно технической документации, для производства трубы используется сталь марки 10 ПС или 08 КП. Если же применяется металл с особыми свойствами (сталь 09г2с-12), то изделия из него способны успешно противостоять даже таким агрессивным средам, как морская вода. Именно такие прямоугольные и квадратные трубы используются при строительстве объектов в Заполярье, в районах вечной мерзлоты.Еще большей стойкостью и полной индифферентностью к щелочам и кислотам отличаются различные сплавы аустенитного класса, с применением хрома или никеля.

Однако из-за высокой дороговизны такие трубы используются преимущественно на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности.Согласно нормативной документации, готовая квадратная и прямоугольная труба может выпускаться двух групп. Если изделие принадлежит группе А, то нормированию подлежат только механические свойства металла. У изделий группы В, помимо этого, нормируется еще и химический состав стали.Поделитесь полезной статьей:Похожие статьи:

Указанный Государственный стандарт определяет все без исключения геометрические размеры готового квадратного металлопроката, который изготавливается по разным технологиям:

бесшовного холодного и горячего деформирования;электросварного холодного деформирования и электросварки.

Сортамент профильного проката включает в себя трубы с наружным диаметром от 10 до 180 миллиметров, площадью сечения от 0,343 до 89,59 кубических сантиметров, толщиной стенки от 1 до 14 мм, массой одного метра от 0,269 до 70,33 килограммов.

В ГОСТ содержится информация о допустимой длине таких изделий, разрешенных отклонениях в размерах при их производстве и скруглениях углов.

Примечателен тот факт, что в стандарте 8639 1982 года сортамент продукции делится на три группы в зависимости от той технологии, которая применялась для изготовления труб. Так, например, электросварные конструкции выпускают со стенками не более 5 мм и диаметром от 10 до 100 мм, бесшовные горячедеформированные – со стенками от 4 до 14 мм и диаметром от 60 до 180 мм, бесшовные холоднодеформированные – со стенками до 8 мм и диаметром от 10 до 120 мм.

Допустимые отклонения готовых изделий от требований указанного Государственного стандарта могут быть следующими:

на один метр трубы кривизна ее поверхности не должна превышать двух миллиметров;наружные размеры – 0,25–0,4 мм для электросварных и холоднокатаных изделий, 0,8–1,5 % для горячекатаных любых диаметров и электросварных диаметром от 50 мм и выше;отклонение от прямого угла в поперечном сечении – 1,5 %;выпуклость и вогнутость сторон – от 0,5 мм (трубы сечением до 50 мм) до 1,5 мм (сечение более 100 мм);толщина стенки и разностенность – от +10 % до –15 %.

Большинство квадратных профильных изделий в настоящее время изготавливаются по электросварной технологии.Схема процесса следующая:

берут рулонный стальной лист, режут его вдоль, затем формируют из него небольшую по ширине ленту;на вальцах изгибают данную непрерывную заготовку, модифицируя ее в круглую конструкцию с открытым швом;проваривают шов, используя недорогую и быструю сварку профильной трубыHF (индукционный ток), либо (намного реже) сварку TIG (электрод из вольфрама в инертной газовой атмосфере).

После этого выполняется охлаждение заготовки и направление ее в очередные вальцы, где выполняется калибровка изделия.

В результате и получаются трубы стальные квадратные электросварные (ГОСТ 8639), которые затем проверяют вихревыми токами на качество шва. Обязательной является и еще одна проверка по поводу возможного нарушения геометрии труб. Осуществляется она специалистами предприятия путем визуального осмотра.

Бесшовные конструкции изготавливают методом холодной или горячей деформации.

В этом случае исходным сырьем для квадратного металлопроката служит цилиндрическая штанга, которую нагревают до температуры пластичности стали, после чего:создают из заготовки полую гильзу на прошивочном оборудовании;вытягивают гильзу на вальцах, придавая ей требуемое по условиям производства сечение.Данный этап различен для производства горяче- и холоднодеформированных труб. В первом случае гильзу тянут в пластичном и горячем состоянии, во втором предусматривается водяное охлаждение заготовки перед операцией вальцевания. Далее снова идут одинаковые операции:обработка в калибровочных вальцах, где труба получает свой заданный профиль (квадрат);резка изделия на отрезки требуемой протяженности;контроль (визуальный), отбраковка труб, не соответствующих ГОСТ, отправка качественной продукции на склад.

Бесшовная методика является более дорогой, но зато она дает возможность выпускать продукцию с большой толщиной стенок.

Да и прочность горяче- и холоднодеформированных изделий намного выше, чем электросварных.Существует также максимально простая и доступная технология производства квадратных конструкций из круглой трубы методом вальцевания. Она не регламентируется Государственными стандартами, так как считается кустарной. Подобные изделия не калибруются на точном оборудовании, а, следовательно, их сортамент не вписывается в строгие требования ГОСТ.Такие изделия оптимальны для использования их в каркасных и соединительных элементах различных строений, так как они имеют следующие особенности:устойчивость к температурным перепадам и деформациям;небольшой вес по сравнению с круглыми трубами;удобство и настоящая простота монтажа в любых конструкциях, что позволяет создавать архитектурные решения нестандартного типа;высокая прочность и противодействие повышенным статическим нагрузкам;экономия металла (и весьма ощутимая) при выполнении строительных работ;удобная форма изделий, за счет которой операции складирования, разгрузки и перевозки значительно упрощаются.

Все озвученные особенности обуславливают множество преимуществ, коими характеризуются квадратные профили. Среди них отдельно выделим такие достоинства:

малое аэродинамическое противодействие ветровым нагрузкам;простота и максимальная надежность узловых соединений;высокая скорость возведения сооружений различного назначения и зданий;уменьшение затрат на обустройство массивного (а значит, и дорогого) фундамента;высокая технологичность;минимальное число сварных соединений с возможностью отслеживания и контроля их надежности и достойного качества;обеспечение хорошей огнезащиты конструкций, в которых используются профильные трубы, их соответствие государственным требованиям в сфере противопожарной безопасности;легкость прокладки изделий на поверхностях плоского вида;уменьшение металлоемкости строящегося сооружения (если использовать квадратные профильные изделия вместо стандартной двутавровой балки, металлоемкость снижается на четверть);простота проведения дезинфекционных мероприятий, санитарно-гигиенической обработки;применение при сварке вместе с трубой проволоки с целью облегчения монтажных работ;возможность производить современные конструкции из металла и бетона;очень высокая устойчивость к ржавлению, если сравнивать ее показатель с возможностями иных вариантов сортового проката.

Нельзя не отметить отдельно тот факт, что в западных странах трубы квадратного сечения (а также прямоугольного) уже давно применяются для строительства сооружений оригинальных форм из бетона стекла и металла, так как такие профильные изделия дают возможность специалистам сполна проявить свои архитектурные дарования.

Резюмируя все сказанное, делаем единственно верный вывод – профильные квадратные трубы экономически целесообразно и выгодно использовать в любых строительных сферах. Они не только приемлемы по цене, но еще и гарантируют превосходную устойчивость зданий.

Источники:

• experttrub.ru
• tutmet.ru