Бесшовные трубы: производство, марки и руководство по выбору [2026]

Бесшовные трубы SMLS: производство, марки и выбор Трубы SMLS — то есть бесшовные стальные трубы — производят из цельной стальной заготовки, поэтому вдоль трубы нет шва. Именно это конструктивное отличие объясняет, почему такие трубы чаще всего используют в условиях тяжелой эксплуатации: при высоком давлении и температуре, а также в сероводородсодержащей среде. Рассмотрим процесс производства, марки и размеры труб SMLS, а также спецификации, которые следует выбрать.

Что означает SMLS для труб?

В спецификациях труб, закупочных документах и чертежах P & P ID «SMLS» — это сокращение от «бесшовная стальная труба». В отличие от труб ERW (сваренных электрическим сопротивлением) и LSAW (сваренных продольным швом под флюсом), которые производят из стального листа или рулона и сваривают по длине, труба SMLS начинается с цельного цилиндра — стальной заготовки. Ее прокалывают: в предварительно нагретой заготовке формируют отверстие, превращая ее в длинную полую гильзу, которую затем протягивают до нужного размера. Поскольку на всех этапах сварка отсутствует, готовая труба имеет однородную структуру зерна по всей окружности. В ней нет зоны термического влияния (HAZ), линии сплавления или присадочного металла — это цельный непрерывный участок стали. Благодаря однородности бесшовные трубы SMLS выдерживают более высокое давление и лучше сопротивляются усталостным нагрузкам, чем сварные трубы с такими же спецификациями, маркой, диаметром и толщиной стенки. Поэтому их выбирают для сложных применений с высоким давлением в нефтепереработке, энергетике и химической промышленности.

Что означает SMLS в трубопроводных системах?

SMLS означает «SeaMleSs» — бесшовная труба, то есть труба без продольного или спирального сварного шва. Это обозначение встречается на изометрических чертежах, в заявках на материалы и перечнях трубопроводов. В спецификациях труб и документации P&ID обозначение «SMLS» указывает, что труба должна быть изготовлена прокалыванием цельной заготовки, а не гибкой и сваркой листа или полосы.

Как производят трубы SMLS

Сначала все бесшовные трубы производят одинаково: круглую стальную заготовку нагревают в кольцевой печи до температуры от 1,100C до 1,200C. После извлечения из печи металл достаточно пластичен, чтобы его можно было проколоть оправкой, но сохраняет форму благодаря достаточной прочности. Затем производство идет по одному из трех отдельных маршрутов. Горячая прокатка (процесс Маннесмана): горячую заготовку прокатывают между бочкообразными валками, вращающимися в одном направлении. Валки захватывают заготовку и надвигают ее на прошивную оправку, формируя толстостенную полую гильзу. Затем гильзу пропускают через прокатные станы удлинения (с оправочным станом, станом с оправкой или непрерывным станом с удерживаемой оправкой), которые вытягивают и утоняют стенку до нужных размеров. На этот процесс приходится большая часть производства труб SMLS из углеродистой стали размеров от NPS 2 до NPS 16. Холодное волочение: после горячего формования трубу травят, смазывают и протягивают через фильеру при комнатной температуре. При каждом проходе уменьшаются наружный диаметр и толщина стенки, а качество поверхности и точность размеров повышаются. Трубы SMLS холодного волочения используют для гидравлических систем, линий КИПиА и общего машиностроения, где требуются очень жесткие допуски. Горячая экструзия: предварительно нагретую заготовку помещают в контейнер и продавливают через фильеру гидравлическим прессом. Этот процесс применяют для труднодеформируемых сплавов (нержавеющей стали, никеля, дуплексных сталей) и толстостенных профилей, производство которых обычной прокаткой экономически нецелесообразно. После формования большинство труб SMLS подвергают термообработке — обычно отжигу либо закалке с отпуском, в зависимости от требуемой марки. Термообработка измельчает зерно и снимает остаточные напряжения, возникшие при формовании. Контроль толщины стенки. Допуски по толщине стенки имеют решающее значение для контроля качества. Согласно ASTM A106, отрицательный допуск толщины стенки составляет -12,5 % от номинальной толщины. Это означает, что труба с номинальной толщиной стенки 8,0 mm проходит проверку, даже если фактическая толщина составляет всего 7,0 mm.

«При прошивке бесшовных труб неизбежно возникает разброс толщины стенки. Оправка не проходит точно по центру каждой заготовки, поэтому при расчете минимально необходимой толщины стенки по ASME B31.3 проектировщики должны учитывать отрицательный допуск -12,5 %.» — EdStainless, инженер-металлург, форум Eng-Tips

Бесшовные и сварные трубы SMLS: в каких случаях что выбрать

Выбор между бесшовной и сварной стальной трубой зависит от условий эксплуатации, включая рабочее давление, коррозионную среду, доступные диаметры и стоимость. В таблице ниже мы сравниваем эти два типа по восьми параметрам, используя фактические значения, а не оценки. Сварные трубы ERW подходят для строительных конструкций, водопроводных линий и трубопроводов низкого давления, где стоимость важнее расчетного давления. Трубы SMLS применяют при более высоком расчетном давлении, высокой температуре эксплуатации или наличии риска коррозионного растрескивания под напряжением, вызванного H₂S или другими факторами.

Бесшовная труба прочнее сварной?

Это не совсем верно. При одинаковых размерах и толщине стенки труба SMLS способна выдерживать рабочее давление на 10-20 % выше, чем ERW, поскольку ASME устанавливает коэффициент прочности сварного соединения (E) 1.0 для бесшовной трубы и 0.85 для ERW. При этом сварная труба отличается более равномерной толщиной стенки (10 % против 12,5 %), поэтому ее минимальная толщина может быть ближе к номинальной. Как отметил старший инженер-технолог MJCronin на Eng-Tips, решающий фактор — какой вид разрушения необходимо предотвратить. Для надежности при давлении лучше подходит бесшовная труба. Для точности размеров сварная труба может оказаться прочнее. У каждого типа свой набор потенциальных дефектов: у бесшовной трубы возможны неровности внутренней поверхности, возникающие при прошивке, а у сварной — дефекты несплавления вдоль шва.

В чем разница между LSAW и SMLS?

Трубу LSAW (с продольным швом, сваренным под флюсом) производят из прокатанного листа, сваривая шов дуговой сваркой под флюсом. Большой диаметр (от 24″ до 60″) позволяет использовать такие трубы там, где бесшовные уже недоступны. Трубу SMLS формируют из цельной заготовки без шва; стандартные размеры — примерно до 24″. Для конструкций большого диаметра и трубопроводов высокого давления выбирайте LSAW; для эксплуатации при высоких температурах и в условиях высокой коррозионной активности — SMLS.

Марки и стандарты труб SMLS

К спецификациям и испытаниям труб SMLS применяются стандарты ASTM, API и ASME. Чаще всего используют следующие пять: В США Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов (PHMSA) включает ASTM A53/A53 M-22 в нормативные документы по безопасности трубопроводов. Газопроводы для транспортировки и распределения газа должны соответствовать 49 CFR part 192. В подразделе C рассматриваются расчетные коэффициенты труб, требования к испытаниям материалов и допустимое рабочее давление для бесшовных и сварных труб. Для эксплуатации при высоких температурах на нефтеперерабатывающих заводах и электростанциях основной спецификацией служат трубы A106 Grade B. Трубы из нержавеющей стали и сплавов выпускают по ASTM A312 или ASTM A269.

Размеры труб SMLS и таблица Schedule

«Schedule» обозначает толщину стенки для заданного номинального размера трубы (NPS). Чем выше номер Schedule, тем больше толщина стенки и способность трубы выдерживать давление. Ниже приведена таблица размеров труб SMLS Schedule 40 — эти размеры заказывают чаще всего.

Размеры по ASME B36.10M. Масса трубы из углеродистой стали рассчитана при плотности 7. 85 GMS2.

Стоп. Если вам нужны размеры от Schedule 10 до XXS, перейдите к нашей таблице размеров труб по Schedule. Нужна полная таблица? Нажмите здесь, чтобы скачать полный справочник по Schedule труб SMLS в формате PDF (от Sch 10 до XXS).

Где применяют трубы SMLS: отрасли и области применения

В пяти отраслях чаще всего указывают трубы SMLS с учетом марки и требуемых параметров. 1. Нефть и газ. Для бурильных колонн, промысловых трубопроводов и в некоторых случаях подводных трубопроводов используют линейные трубы марок API 5L от X42 до X65, подлежащие сварке. При эксплуатации в сероводородсодержащей среде необходимо исключить зону термического влияния сварного шва, чтобы соответствовать требованиям NACE MR0175. Линейные трубы API 5L поставляются с документацией, подтверждающей прослеживаемость: данными химического анализа плавки, отчетами о гидростатических испытаниях и неразрушающем контроле. 2. Энергетика. Сюда относятся котельные трубы и магистральные паропроводы на угольных, газовых и атомных электростанциях. Следует учитывать температуры выше 540C. A106 Gr.B подходит для котельных труб при температуре до 400C, а трубы из легированной стали P11 и P22 по ASTM — до 565 C. Поскольку эти трубы играют важную роль в работе электростанции, высокая стойкость бесшовной трубы к ползучести является обязательным требованием. 3. Химическая и нефтехимическая промышленность. По технологическим трубопроводам транспортируют различные кислоты, щелочи и углеводороды при высоких температурах. Использование труб SMLS исключает риск распространения дефектов сварного шва. Поскольку во многих процессах задействованы высокотемпературные теплообменники, реакторы и ректификационные колонны, бесшовные трубы предусмотрены в большинстве спецификаций технологических трубопроводов. 4. Гидравлические системы. Трубы SMLS холодного волочения по DIN 2391 или ASTM A106 используют для поддержания жестких допусков в гидроцилиндрах строительной техники, гидролиниях, линиях подачи жидкости под давлением 6000 psi и других системах. Точные допуски обеспечивают хороший контакт уплотнений и стабильный диаметр канала. 5. Строительство. Трубы используют для несущих колонн, свай, механических валов и других конструкций, где требуемая прочность обеспечивается сталью. Для элементов, которые подвергаются изгибу или осевым нагрузкам, направление которых может меняться, рекомендуется использовать бесшовные трубы.

Как выбрать подходящую трубу SMLS для проекта

Подберите марку, номер Schedule и код в соответствии с условиями эксплуатации. Для этого выполните четыре простых шага. Шаг 1 — определите условия эксплуатации: установите максимальную температуру, расчетное давление и состав коррозионной среды. Есть ли H₂S? Предусмотрена ли криогенная эксплуатация? Шаг 2 — подберите подходящее состояние поставки для марки: приведенная ниже таблица сценариев поможет уточнить требования к спецификации. Шаг 3 — проверьте размеры: определите наружный диаметр, толщину стенки и необходимую длину. Сравните их с размерами по ASME B36.10M и учитывайте отрицательный допуск -12,5 %. Шаг 4 — убедитесь, что соблюдены требования соответствующего норматива: определите применимый код — ASME B31.1 (энергетические трубопроводы), B31.3 (технологические трубопроводы) или B31.8 (транспортировка газа). Проверьте, соответствуют ли требованиям предел текучести, толщина стенки и проведенные испытания.

Часто задаваемые вопросы о трубах SMLS