RURY_STALOWE3

5/14/2018 RURY_STALOWE3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rurystalowe3 1/10

RURY STALOWE W BUDOWIE RUROCIĄGÓW.

1. Rys historyczny.

Do początków XIX w. potrafiono produkować rury z metali miękkich i plastycznych (głównie z ołowiu). Pierwszym poważnym bodźcem dla rozwojutechnologii wytwarzania rur stalowych była pierwsza w świecie instalacja dla

gazu świetlnego, wybudowana w Londynie około 1815 roku (po okresie wojennapoleońskich). Wykonana została z luf karabinowych połączonych na gwint.Stożkowaty kształt lufy pozwalał na wykonanie na cieńszym jej końcu gwintuzewnętrznego, a na grubszym (od strony zamka) – wewnętrznego. Prześwit tegorurociągu wynosił około ½” (1/2 cala). Potrzeba rozbudowy tego rurociągu jak

też budowy nowych (w innych dzielnicach Londynu i w innych miastach)spowodował duży wzrost zapotrzebowania na rury stalowe.

W 1825 r. opatentowano w Wielkiej Brytanii produkcję rur zgrzewanychdoczołowo ( średnice zewnętrzne do 76 mm), a w 1842 również w WielkiejBrytanii opatentowano produkcje rur zgrzewanych z nakładką (wyższeciśnienia), co pozwoliło produkować rury o średnicach zewnętrznych do 305mm.

W 1841 roku w Wielkiej Brytanii znormalizowano gwint rurowy (dla rur

zgrzewanych z nakładką). Gwint ten nosi nazwę gwintu Whitwortha , i z

niewielkimi zmianami obowiązuje do dzisiaj (jako normy w wielu krajach czyzalecenia ISO). Gwint ten i związane z nim średnice rur funkcjonują w Europiedo dzisiaj (rury instalacyjne gwintowane).

W 1862 roku podobna normalizacje wprowadzono wśród asortymentugwintów i rur w USA. Gwint tam stosowany nosi nazwę gwintu Brigsa .

2. Klasyfikacja rur stalowych.

W zależności od przyjętych (jako istotne) parametrów rury możnaklasyfikować m.in. w zależności od : - przeznaczenia

- gatunków stali, z których są wykonane - kształtu przekroju poprzecznego

- wykonania końców rur - zakresu badań odbiorczych

- dok ładności wykonania

- sposobu wytwarzania

- jakości powierzchni i rodzajów powłok ochronnych



2

2.1. Podział rur według ich przeznaczenia.

RURY STALOWE

PRZEWODOWE NA

WYMIENNI

KI CIEPŁA

Konstrukcyj-

ne

Wiertnicze

Przewody

podsadzkowe w

górnictwie węgla

Rurociągi pary, wody , gazu,

powietrza, ropy

itp.

Rury kotłowe Dla przemysłulotniczego

Okładzinowe

Przewody w

budowie maszyn

Rurociągi bliskiego zasięgu: -budownictwo

-energetyka

- przemysłchemiczny

-górnictwo

Rury na

aparaturę chemiczną i

procesową, dla

przemysłuspożywczegoitp.

Dla przemysłumotoryzacyjneg

o

Pluczkowe

Rurociągidalekiego

zasięgu(woda,gaz, ropa)

Rury dla

chłodnictwa

Dla przemysłumeblowego

Pompowe

Rury piekarskie Na konstrukcje

budowlane

Rury

mrożeniowe

(zamrażaniegruntu np.

podczas

wierceń)

Do obróbkiwiórowej(łożyska,cylindry etc.)

2.1.1 Rury przewodowe.

Ta grupa rur służy do budowy rurociągów do transportu cieczy, gazów,ich mieszanin, jak również do transportu ciał stałych (np. popioły, osady zoczyszczalni ścieków, owoce itp.). Ze względu na różnorodnośćtransportowanych cieczy, ich ciśnienie, temperaturę, stan skupienia , składchemiczny i własności (korozyjne, erozyjne etc.), mogą powstawać wtórne

podziały (np. rury na wysokoprężne rurociągi gazu ziemnego etc.).Rury przewodowe posiadają następujące cechy podstawowe:

Istniejący szereg średnic zewnętrznych rur przewodowych gwintowanych posiada powiązania z istniejącym asortymentem złączek gwintowanych iarmatury gwintowanej, tworząc wzajemnie dopasowaną całość.



3

Istniejący szereg średnic zewnętrznych rur przewodowych do spawania posiada powiązania z istniejącym asortymentem złączek kołnierzowych iarmatury kołnierzowej, tworząc wzajemnie dopasowaną całość. Wymiary grubości ścianek rur, kołnierzy i armatury dla określonych

gatunków stali (żeliwa, staliwa itp. w przypadku zaworów), stopniowane są wg. zasad stopniowania ciśnień nominalnych. Rury przewodowe podlegają zawsze kontroli szczelności (próba wodna) przyciśnieniach i w sposób określonych odrębnymi normami. Spawalność rur zapewniona jest poprzez właściwy dobór gatunków stali Określone wymiary średnic zewnętrznych i określona dokładność wykonaniazapewniają możliwość nacięcia odpowiedniego gwintu, lub wykonaniawłaściwych połączeń spawanych.

Rury przewodowe to najszerszy z asortymentów rur i pozostałych elementówrurociągów. Rury na rurociągi dla budownictwa to rury pracujące przy niskich iśrednich ciśnieniach ( do 1.6 MPa) i temperaturach niskich i średnich (od wodylodowej do 150

0C). W zakresie średnic do 508 mm są to rury bez szwu i ze

szwem, powyżej 508 mm - rury ze szwem (może być to szew wzdłużny lubspiralny). Rury dla energetyki to rury w przeważającej części bez szwu (do 508mm), mogące pracować do temperatur rzędu 5400

C przy bardzo wysokichciśnieniach (rurociągi pary „świeżej” w elektrowniach).

Rury na rurociągi dla przemysłu chemicznego to najbardziej zróżnicowana

grupa pod względem wymagań , z powodu tak parametrów pracy jak itransportowanych mediów

Rury dla górnictwa to rury o większych średnicach pracują ce przy niskich

ciśnieniach i normalnych temperaturach, a służące do transportu dużych ilości powietrza (wentylacja kopalń).

Rury na rurociągi dalekosiężne to głównie rury do transportu ropy i gazu.Szczególnie rury do transportu gazu na duże odległości muszą spełniać ostrewymagania (duże średnice 800 –1200mm, wysokie ciśnienia rzędu 10 MPa,szczelność, spawalność).

Rury na przewody podsadzkowe w górnictwie to wąski wycinek zastosowańrurociągów do transportu pod ziemią materiałów podsadzkowych (główniepiasek) do zamulania wyrobisk. Występują tu tylko dwie średnice , o wymiarachnie pokrywających się z wymiarami rur z innych pozycji. Inne też są elementyzłączne i armatura.

Rury na przewody w budowie maszyn to marginalna grupa przewodów, w przeważającej większości o małych średnicach, współpracujących z odmienną armaturą i o innym (poza spawaniem) sposobie łączenia.



4

2.1.2. Rury na wymienniki ciepła. Rury z tej grupy przeznaczone są do budowy aparatów i urządzeń

związanych z pośrednią wymianą ciepła (wymiana ciepła poprzez ściankę) jak kotły, wymienniki ciepła, aparatura przemysłu chemicznego, spożywczego itp.

Charakterystyka tej grupy rur to:Bardzo bogaty asortyment stali z jakich rury są wykonywane (od staliwęglowych, poprzez niskostopowe do wysoko stopowych wraz ze stalami

odpornymi na korozję, żaroodpornymi i żarowytrzymałymi. Dostępny zakres średnic rur, stopniowany według średnic zewnętrznych, jestznaczne większy od asortymentu rur przewodowych.

Największe zróżnicowanie średnic i materiałów występuje tu w grupie rur kotłowych i rur na aparaturę chemiczną. Są to też ilościowo biorąc dwie

największe podgrupy w tej grupie rur.

2.1.3.Rury konstrukcyjne.Pod tą nazwą kryje się grupa rur stosowanych na wszelkiego rodzaju

stalowe elementy konstrukcyjne. W zakresie wymagań traktowane są tak jak inne elementy konstrukcyjne tzn. pręty, kształtowniki czy blachy. Rury te stopniowane są według średnic zewnętrznych i grubości ścianek.

W zakresie małych średnic wymagana jest zazwyczaj duża dokładnośćwymiarów i odpowiedni rodzaj powierzchni zewnętrznej– stąd stosowanie rur obrabianych plastyczne na zimno. Wymiary rur w tym zakresie są stopniowanewg. metrycznego systemu miar.

Przy dużych średnicach zewnętrznych asortyment rur konstrukcyjnych pokrywa się z asortymentem rur przewodowych. Wynika to ze stosunkowo

małego zapotrzebowania tych asortymentów, co obniża koszty produkcji. Należy zwrócić uwagę na dużą różnorodność materiałów, z których rury

są wykonywane. Nie zawsze są to stale spawalne ( lotnictwo, łożyska). Mogą posiadać bardzo szczególne wymagania, w zależności od zastosowań (lotnictwo,łożyska, motoryzacja).

2.1.4. Rury wiertnicze.

Są to rury stosowane do wykonywania i wyposażanie otworówwiertniczych dla :

Poszukiwań geologicznych

Wierceń eksploatacyjnych przy wydobyciu ropy naftowej, gazu ziemnego,

solanek, siarki, wody pitnej czy wód geotermalnych. Wymagania dla rur wiertniczych są jednymi z najlepiej uporządkowanych wskali międzynarodowej.



5

3. Klasyfikacja rur według technologii wykonania.

Generalnie rury możemy podzielić na rury bez szwu i ze szwem.

3.1.Rury bez szwu to rury walcowane lub ciągnione na gorąco lub na zimno.

Do średnicy zewnętrznej 508 mm rury mogą być produkowane jako rury bez szwu. W zakresie średnic 500-800 mm niewielu wytwórców produkuje rury bez szwu, a powyżej 800 mm dostępne są tylko rury ze szwem (wynika to m.in.z małego zapotrzebowania na rury bez szwu o tak dużych średnicach, oraz zcoraz doskonalszych technologii produkcji rur ze szwem).

Rury walcowane lub ciągnione na gorąco mają minimalne średnicezewnętrzne w wysokości 20 mm. Rury produkowane tymi metodami mają mniejszą dokładność wymiarową i gorszą powierzchnię.

Rury walcowane lub ciągnione na zimno mają mniejszy zakres średniczewnętrznych ( 3 do około 200 mm),ale za to mają mniejsze grubości ścianek,niemożliwe do uzyskania w procesach produkcji na gorąco. Posiadają równieżdużo większe dokładności wymiarowe i dużo wyższą jakość powierzchni. Ichwłasności mechaniczne mogą też być znacznie wyższe, gdyż osiągane w wyniku

zgniotu na zimno.

3.2.Rury ze szwem.

W zależności od stosowanych technologii produkcji można wyróżnić wtej grupie rury zgrzewane ( elektrycznie: oporowo lub indukcyjnie) oraz ruryspawane (np. łukiem elektrycznym w osłonie argonu, w osłonie wodoru etc.).

Rury o małych średnicach wytwarzane są jako rury ze szwemwzdłużnym. Rury o dużych średnicach wytwarzane są jako rury ze szwemspiralnym. Rury ze szwem mogą być poddawane dalszej obróbce plastycznej,czy też usunięciu wypływki (rury zgrzewane).

4. Podział rur w zależności od ich przekroju poprzecznego.

W zależności od kształtu poprzecznego można wyróżnić rury: OkrągłeKwadratowe

Prostokątne

Wieloboczne

Eliptyczne

Kroplowe

Inne



6

W zależności od grubości ścianek rur można wyróżnić rury: O stałej grubości ścianki O zmiennej grubości ścianki:

Rury z wyciskanymi żebrami wewnętrznymi

Rury z żebrami zewnętrznymi: Żebra walcowane lub wyciskane (proste, spiralne, igłowe) Żebra nawijane i przyspawane z taśm.

5. Podział rur w zależności od rodzaju ochronnego pokrycia powierzchni.

Rury mogą być wykonywane bez pokrycia ochronnego (znacznawiększość rur) jako:

Rury czarne (powierzchnia tych rur pokryta jest cienką warstewką tlenków,

zgorzeliny a może wystąpić również warstewka rdzy). Rury białe ( głównie rury konstrukcyjne o wysokich wymaganiach co do

jakości powierzchni, obrabiane na zimno bez obróbki cieplnej lub z obróbką cieplną ale w atmosferze ochronnej, lub też czyszczone po obróbce. Mogą

być pokrywane smarami ochronnymi).

Rury z powłokami ochronnymi można podzielić na dwie grupy: Rury z powłokami ochronnymi:

Metalicznymi (cynkowane lub kryte innymi metalami)

Niemetalicznymi (lakierowane, emaliowane, powlekane asfaltem)Rury z wykładzinami ochronnymi:

Ceramicznymi

Z mas plastycznych (guma, PVC)

Rury platerowane ( nawalcowana warstewka metalu o odpowiedniej

odporności np. ze stali kwasoodpornej)

Rury czarne to największa grupa produkowanych rur. Są zabezpieczane przed korozja poprzez nakładanie powłok malarskich po wykonaniu instalacji,

lub pracu ją bez takich powłok np. ze względu na temperatury ( rury w kotłach). Rury z powłokami metalicznymi to głównie rury ocynkowane dla potrzeb

instalacji ciepłej i zimnej wody. Ze względu na korozyjne własności wód częstosą stosowane rury podwójnie cynkowane. Inne powłoki mogą być stosowane dla

potrzeb przemysłu. Rury emaliowane produkowane są głownie dla potrzeb przemysłu

chemicznego, natomiast rury z powłokami asfaltowymi to najcześciej rury odużych średnicach dla budowy rurociągów dalekosiężnych wody, ropy i gazu.

Wykładziny ochronne stosowane są głownie tam , gdzie występuje silne

ścieranie rur ( ceramika, guma) – np. transport mieszaniny wody i kwarcu.



7

Wykładziny z tworzyw sztucznych i rury platerowane stosowane są głównie w przemyśle chemicznym, dla zmniejszenia zużycia stali odpornych nakorozję, obniżki kosztów instalacji i wydłużenia jej żywotności.

6. Klasyfikacja według rodzaju wykonania końców rur.

W zależności od zastosowania rury mogą mieć różnie wykonane końce. Można tu wyróżnić:

Rury z końcami gwintowanymi :

Gwint rurowy (Whitwotha lub Brigsa)

Gwint dla rur wiertniczych (Brigsa)

Rury z końcami gładkimi (największa grupa rur ze względu na połączenia

spawane)Rury z końcami kielichowymi (coraz rzadziej stosowane, głównie w rurachprzewodowych)

Rury z obrzeżami do kołnierzy luźnych ( wychodzące z użycia ze względu na powszechność spawania)

7. Wymiary rur stalowych.

Podstawowymi wymiarami rur stalowych o dowolnym przeznaczeniu i

dowolnej technologii wykonania jest średnica zewnętrzna i grubość ścianki rury.Średnica wewnętrzna jest funkcją wspomnianych powyżej wymiarów.

Mówiąc o asortymencie wymiarowym rur mamy zawsze na myśliokreślony ciąg średnic zewnętrznych, powiązany z szeregiem grubości ścianek idostosowany do określonego przeznaczenia, z uwzględnieniem opłacalnościwytwarzania i stosowania.

Początkowo asortyment produkowanych rur zależał od wytwórców. PotemUżytkownicy o znacznym zapotrzebowaniu zaczęli wpływać na produkowanyasortyment rur. Pierwsze zostały uporządkowane wymiary rur przewodowych.Pozostałe asortymenty rur (rury wiertnicze, na wymienniki ciepła, etc.) zależałyod rur przewodowych , gdyż były produkowane na tych samych maszynach.

W Wielkiej Brytanii asortyment rur przewodowych został uporządkowanypo wprowadzeni calowego gwintu rurowego – gwintu Whitwortha z kątemzarysu 55

0. Rury stosowane według zasad brytyjskich znalazły zastosowanie nakontynencie europejskim.

W USA rury przewodowe i wiertnicze zostały uporządkowane wg. zasadustalonych przez API (American Petroleum Institute) w oparciu o calowy



8

rurowy gwint Brigssa, o kącie zarysu 600. Rury wiertnicze wg. API zostały przyjęte na całym świecie.

W Polsce dla rur przystosowanych do gwintowania przyjęto ciąg średnicwynikający z calowego rurowego gwintu Whitwortha. Grubość ścianek rur w

tym ciągu jest odpowiednio duża dla nacięcia gwintu.

Tab.XXX 1. Rury przewodowe gwintowane – odmiana lekka

( wg. PN – 74/H-74200).

DN Dzewn g Masa jedn.

[mm] [cale] [mm] [mm] [kg/m]10 3/8 17,2 2,00 0,7515 ½ 21,3 2,35 1,1120 ¾ 26,9 2,35 1,42

25 1 33,7 2,90 2,2332 1 ¼ 42,4 2,90 2,8740 1 ½ 48,3 2,90 3,3050 2 60,3 3,25 4,6365 2 ½ 76,1 3,25 5,9380 3 88,9 3,65 7,82

100 4 114,3 4,05 11,30

Tab.XXX2. Rury przewodowe do spawania.

DN Dzewn g Masa jedn.

[mm] [cale] [mm] [mm] [kg/m]

10 3/8 13,5 0,5 – 2,6 0,16 – 0,76

15 ½ 20,0 0,5 – 4,0 0,24 – 1,58

20 ¾ 25 1,0 – 4,0 0,59 – 2,07

25 1 30 1,6 – 2,83 1,13 – 2,83

32 1 ¼ 38 2,0 – 4,5 1,57 – 3,23

40 1 ½ 44,5 2,0 – 5,6 2,01 – 5,07

50 2 57 2,6 – 7,1 3,52 – 8,7765 2 ½ 76,1 3,2 – 7,1 5,8 – 12,1

80 3 88,9 3,6 – 7,1 7,63 – 14,4

100 4 108 4,0 – 7,1 10,3 – 17,1

125 5 133 4,0 – 7,1 12,8 – 22,1

150 6 159 4,0 – 7,1 15,4 – 26,5

200 8 219,1 4,0 – 7,1 21,4 – 37,2

250 10 273 4,0 – 7,1 26,9 – 46,7

Uwaga : oznaczenia calowe dla rur dla spawania są rzadko używane.



9

Ze względu na konieczne siły do nacięcia i połączenia rur, nie stosuje się wkraju rur łączonych przez gwintowanie przy średnicach powyżej 4” (co

odpowiada DN100). Stosowane w połączeniach gwintowanych średnice rur i ichgrubości przedstawiono w tabeli.

Tab.XX3. Porównanie średnic zewnętrznych dla połączeń gwintowanych ispawanych.

Średnica Nominalna Dz

rury do połączeńgwintowych

Dz

rury do połączeńspawanych

[cale] [mm] [mm] [mm]

3/8 10 17,2 13,5

½ 15 21,3 20

¾ 20 26,9 25

1 25 33,7 30

1 ¼ 32 42,4 38

1 ½ 40 48,3 44,5

2 50 60,3 572 ½ 65 76,1 76,1

3 80 88,9 88,9

4 100 114,3 108

5 125 - 133

6 150 - 159

8 200 - 219,1



10

Tab. Rury stalowe bez szwu do zastosowań ciśnieniowych

Zalecane wymiary wg. PN-EN-10216-1.

DN Grubość

[mm]

DN Grubość

[mm]Szereg średnic Szereg średnic

1 2 3 1 2 3

10,2 1,6-2,6 51 2,6-15,5

12 1,8-3,2 54 2,6-14,2

12,7 1,8-3,2 57 2,9-14,2

13,5 1,8-3,6 60,3 63,5

14 1,8-3,6 70

16 1,8-4,0 73

17,2 1,8-4,5 76,1

18 2-4,5 82,5 3,2-14,2

19 2,0-5,0 88,9

20 101,6 3,6-14,2

21,3 108

22 114,3

25 2-6,3 127 4-14,2

25,4 2-6,3 133

26,9 2,0-8,0 139,7

30 2,3-8 141,3 4,5-14,2

31,8 2,3-8,0 152,4

32 159

33,7 2,3-8,8 168,3

35 2,6-8,8 177,8 5,0-14,2

38 2,6-10 193,7 5,0-16,0

40 219,1

42,4 244,5 6,3-16,0

44,5 2,6-12,5 273

48,3 2,6-12,5

Szereg grubości: 1,6; 1,8; 2,0; 2,3; 2,6; 2,9; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0;

6,3; 7,1; 8,0; 8,8; 10,0; 11,0; 12,5; 14,2; 16,0……….

RURY_STALOWE3

Documents

Transcript of RURY_STALOWE3