Бесшовные трубы 15ХМ в Минске


Бесшовные трубы 15ХМ: характеристики, сортамент и применение

Бесшовные трубы из стали марки 15ХМ — горячедеформированный трубный прокат из теплоустойчивой низколегированной стали перлитного класса, легированной хромом и молибденом. Марка регламентируется ГОСТ 4543, сортамент труб — ГОСТ 8732 (горячекатаные) и ГОСТ 8734 (холоднодеформированные). Трубы 15ХМ предназначены для работы при температуре стенки до 560–570 C под давлением пара и горячих неагрессивных сред. Сталь содержит 0,11–0,18 % углерода, 0,4–0,7 % хрома, 0,4–0,55 % молибдена; молибден повышает жаропрочность и сопротивление ползучести, хром — стойкость к окислению и водородной коррозии.

Сортамент и геометрические параметры

Горячедеформированные трубы 15ХМ выпускают с наружным диаметром 25–426 мм при толщине стенки 2,5–28 мм; холоднодеформированные — от 5 до 250 мм с толщиной стенки 0,8–24 мм. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячекатаных и 1,0 мм для холоднокатаных труб. Трубы поставляют мерной, кратной и немерной длины, с гидроиспытанием или без него, с контролем механических свойств и химического состава. Овальность и разностенность нормируются ГОСТ 8732 и ГОСТ 8734.

Механические свойства при 20 C

ПоказательГорячедеформированныеХолоднодеформированныеТермообработкаУсловия испытаний
Предел прочности в 441 МПа 412 МПанормализация 930–960 C20 C
Предел текучести т 235 МПа 245 МПаотпуск 680–720 C20 C
Относительное удлинение 21 % 21 %—20 C
Ударная вязкость KCU 39 Дж/см 39 Дж/см—20 C
Длительная прочность 78 МПа——540 C, 10 ч

Жаропрочность и эксплуатационные ограничения

Сталь 15ХМ сохраняет длительную прочность при 510–560 C; при 570 C допускаемое напряжение снижается до 60–70 МПа. Предел ползучести при 540 C за 10 ч — не менее 78 МПа. Трубы устойчивы к водородной коррозии при парциальном давлении водорода до 5 МПа и температуре до 400 C. Ограничение по температуре эксплуатации — 570 C; выше этой отметки интенсивно развивается ползучесть и окалинообразование. Сварка выполняется с предварительным подогревом 150–200 C и последующей термообработкой при 710–740 C.

Области применения

  • Змеевики и коллекторы паровых котлов высокого давления на ТЭЦ и ГРЭС.
  • Трубопроводы перегретого пара энергоблоков 100–300 МВт.
  • Технологические линии нефтеперерабатывающих установок (атмосферно-вакуумные колонны, печи).
  • Теплообменники и пароперегреватели химических производств.
  • Трубопроводы горячего водоснабжения и отопления с температурой теплоносителя до 150 C.
  • Элементы энергетического оборудования, работающие под давлением до 5 МПа.

Нормативная база и контроль качества

Поставка осуществляется по ГОСТ 8731, ГОСТ 8733, ГОСТ 550, ТУ 14-3Р-55. Обязательны испытания на растяжение при 20 C, контроль макро- и микроструктуры, проверка на склонность к отпускной хрупкости. Для труб, работающих под давлением, проводится ультразвуковая дефектоскопия и гидравлические испытания давлением до 20 МПа. Химический состав подтверждается спектральным анализом.

Вопросы и ответы

До какой температуры можно эксплуатировать бесшовные трубы 15ХМ?

Длительная рабочая температура стенки не превышает 560–570 C. При 570 C допускаемое напряжение составляет 60–70 МПа, выше этой отметки резко возрастает скорость ползучести.

Какая термообработка применяется для труб 15ХМ?

Горячедеформированные трубы нормализуют при 930–960 C с последующим отпуском при 680–720 C. Холоднодеформированные подвергают рекристаллизационному отжигу.

Чем отличается 15ХМ от стали 20?

Сталь 15ХМ легирована хромом и молибденом, что обеспечивает жаропрочность до 570 C и стойкость к водородной коррозии. Сталь 20 применяется при температуре не выше 350–400 C.

Требуется ли термообработка сварных соединений труб 15ХМ?

Да. Сварка выполняется с подогревом 150–200 C, после чего соединение подвергают высокому отпуску при 710–740 C для снятия остаточных напряжений.