1.3. Методы испытаний холоднодеформированных труб

Для обеспечения соответствия качества стальных труб требованиям стандартов и технических условий трубы подвергают контролю и испытаниям методами, большинство которых стандартизовано (одни общим для всех видов металлопродукции, другие специфичны и обусловлены условиями применения труб и изделий из них).

Контроль химического состава, макроструктуры межкристаллитной коррозии, микроструктуры, загрязненности металла неметаллическими включениями относится к общим методам испытаний металлопродукции.

Контроль механических свойств проводится по ГОСТ 10006-80, ГОСТ 19040-73. Статические испытания на растяжение продольных или поперечных образцов бесшовных труб для определения механических свойств ведут согласно ГОСТ 10006-60 при температуре от 15 до 30С.

Испытание на изгиб (ГОСТ 3845-75) проводят с целью определения способности металла трубы принимать заданный по размерам и форме загиб. Этому испытанию подвергают трубы с наружным диаметром не более 114 мм. Испытание проводят любым способом: на станке или вручную; с наполнителем, на внутренней оправке или без наполнителя и без оправки, при этом образец изгибают на 90 (если в технических условиях не установлен другой угол) так, чтобы наружный диаметр трубы в месте изгиба не получился меньше 85% начального (рис. 1.6, а).

Испытание труб на бортование (ГОСТ 8693-80) заключается в отбортовке на 90 конца трубы или отрезка от нее (образца) длиной не менее 0,5D_р с образованием фланца заданного диаметра D_р при ведении оправки (рис. 1.6, б). Рабочая поверхность оправки должна быть твердой (закаленной), шлифованной, покрытой консистентной смазкой. Величина отбортовки, раздачи

Х = [(D_p – D₀) / D₀] · 100%. (1.1)

Считается, что образец выдержал испытание, если в нем после отбортовки не обнаружено трещин или надрывов.

Испытания труб на раздачу (ГОСТ 8694-75) заключается в раздаче на конус конца трубы или отрезанного от нее образца. От конца трубы диаметром D отрезают образец длиной  2D при угле конуса   30 и длиной  1,5D при угле конуса   30, но не менее 50 мм. При испытании конец образца плавно раздается оправкой с заданным углом конусности до получения у торца образца заданного наружного диаметра (рис. 1.6, в)

D_к = D₀ (1  0,01х), (1.2)

х – определяется нормативно-технической документацией на конкретные виды труб.

Применяют конические оправки с углом конусности 6, 12, 30, 45, 60, 90 и 120 (6  1/10, а 12  1/5 конусности оправки). Рабочая поверхность оправки должна быть твердой (закаленной), шлифованной, покрытой консистентной смазкой.

Испытание проводят при температуре образца, равной температуре окружающей среды.

При испытании не допускается вращательное движение оправки или образца. Скорость внедрения оправки в образец 20…50 мм/мин.

Образец считается выдержавшим испытание, если после раздачи на заданную величину х на его поверхности не обнаружено трещин или надрывов.

Испытанию труб на сплющивание (ГОСТ 8695-75) подвергают конец трубы или отрезок ее между параллельными плоскостями. Считается, что образец выдержал испытание, если после сплющивания на нем отсутствуют трещины или надрывы. Величина Н (см. рис. 1.6, г) определяется нормативно-технической документацией на конкретные виды труб.

Гидравлическое испытание труб (ГОСТ 3845-75). Внутренним гидравлическим давлением испытывают стальные трубы. Нормы гидравлического давления и продолжительность выдержки указаны в стандартах на соответствующие виды труб. Максимальное гидравлическое давление определяют по формуле:

p_max = 200 [] (S₀^min / d₀^н), (1.3)

где [] = 0,4 _в^min; S₀^min – минимально допустимая толщина стенки трубы, мм; d₀^н – номинальный внутренний диаметр трубы, мм.

Труба считается выдержавшей испытание, если она не дала течь, и не было обнаружено остаточной деформации (выпучивания) стенки за предельные отклонения по диаметру

Особенности испытаний труб из цветных металлов. Для определения механических характеристик проводят стандартные испытания продольных образцов бесшовной трубы, если толщина стенки трубы позволяет изготовить такие образцы; механические характеристики тонкостенных бесшовных и сварных труб определяют непосредственно на трубах, подвергая их растяжению и кручению. Пластические характеристики и порог хрупкости металла трубы проверяют технологическими испытаниями на сплющивание, раздачу, бортование и загиб в холодном или горячем состоянии. Трещины, пористость и плотность материала трубы выявляют испытаниями на герметичность, цветной дефектоскопией и другими способами. В зависимости от требований к качеству труб на всех этапах их производства проводят металлографический контроль; определяют наличие газовых примесей и т. п.