Бесшовные трубы 12Х1МФ в Минске


Бесшовные трубы 12Х1МФ: жаропрочный сортамент для энергетических котлов и паропроводов

Бесшовные трубы из стали марки 12Х1МФ — горячедеформированный и холоднодеформированный сортамент из низколегированной жаропрочной стали перлитного класса, легированной хромом, молибденом и ванадием. Марка регламентирована ГОСТ 20072 и ГОСТ 4543, трубный сортамент — ГОСТ 550, ГОСТ 8731, ГОСТ 8733, ГОСТ 9567. Трубы предназначены для работы при температуре стенки до 570–585 C в условиях длительного нагружения ползучестью, что определяет их применение в поверхностях нагрева и паропроводах тепловой энергетики.

Химический состав и структура

Химический состав стали 12Х1МФ обеспечивает сочетание жаропрочности и технологичности при сварке и гибке:

  • углерод — 0,10–0,15 %;
  • кремний — 0,17–0,37 %;
  • марганец — 0,40–0,70 %;
  • хром — 0,90–1,20 %;
  • молибден — 0,25–0,35 %;
  • ванадий — 0,15–0,30 %.

Микролегирование ванадием связывает углерод в карбиды VC и карбонитриды, тормозящие коагуляцию упрочняющей фазы при ползучести. Молибден повышает температуру рекристаллизации твёрдого раствора, хром формирует жаростойкий оксидный слой. Структура после нормализации при 960–980 C и высокого отпуска при 740–760 C — феррито-перлитная или феррито-бейнитная с дисперсными карбидами.

Механические свойства при 20 C

ПоказательГорячедеформированныеХолоднодеформированныеТермообработкаНорматив
Предел текучести т 245 МПа 275 МПанормализация + отпускГОСТ 550
Предел прочности в 441 МПа 470 МПанормализация + отпускГОСТ 550
Относительное удлинение 21 % 21 %нормализация + отпускГОСТ 550
Ударная вязкость KCU 39 Дж/см 39 Дж/см+20 CГОСТ 550
Предел длительной прочности 78 МПа—565 C, 10 чсправочно

Сортамент и геометрические параметры

Трубы поставляют с наружным диаметром 14–426 мм, толщиной стенки 2,5–40 мм, длиной немерной 4–12,5 м или кратной. Горячедеформированные трубы выпускают диаметром 57–426 мм, холоднодеформированные — 14–219 мм с повышенной точностью по стенке. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для холоднодеформированных и 3 мм для горячедеформированных труб. Концы обрезают под углом 90, фаска снимается под сварку.

Области применения

  • пароперегреватели и промежуточные пароперегреватели барабанных котлов ТП-87, Е-420, БКЗ-420;
  • паропроводы острого пара и горячего промперегрева энергоблоков 200–500 МВт;
  • коллекторы, гибы и тройники трубопроводов высокого давления ТЭЦ и ГРЭС;
  • элементы теплообменного оборудования нефтехимических установок при температуре до 570 C;
  • трубные системы установок каталитического риформинга и гидроочистки.

Свариваемость и эксплуатационные ограничения

Сталь 12Х1МФ сваривается ручной дуговой сваркой электродами типа Э-09Х1МФ, аргонодуговой и автоматической сваркой под флюсом. Обязательна предварительная и сопутствующая подогрев до 200–300 C, а также послесварочная термообработка при 710–750 C. Лимитирующий фактор — тепловая хрупкость при длительной эксплуатации свыше 300 тыс. ч, а также охрупчивание сварных соединений при температуре ниже 0 C. Трубы не предназначены для работы в сероводородсодержащих средах и при интенсивной высокотемпературной коррозии без защитных покрытий.

Вопросы и ответы

До какой температуры допустима эксплуатация труб 12Х1МФ?

Длительная рабочая температура стенки — до 570 C, кратковременно до 585 C. Выше этого уровня применяют стали 12Х2МФСР или аустенитные марки.

Чем отличается 12Х1МФ от 12Х1МФ-ПВ?

Марка 12Х1МФ-ПВ — вариант с регламентированным содержанием примесей и повышенными требованиями к длительной прочности, поставляется для паропроводов по ТУ 14-3Р-55.

Какая термообработка требуется после гибки труб?

Гибка с нагревом до 900–1000 C требует последующей нормализации и отпуска при 740–760 C. Холодная гибка с деформацией свыше 5 % также сопровождается термообработкой.

Как контролируют качество труб 12Х1МФ?

Проводят гидроиспытания, ультразвуковую дефектоскопию, контроль макро- и микроструктуры, замер твёрдости и испытания на длительную прочность образцов.