Бесшовные трубы 15пс: характеристики стали и области применения
Бесшовные трубы из стали марки 15пс — горячедеформированный или холоднодеформированный трубный прокат, изготовленный из спокойной углеродистой конструкционной стали с нормированным химическим составом и гарантированными механическими свойствами. Марка 15пс расшифровывается как сталь с содержанием углерода около 0,15 % (0,12–0,19 %), «пс» — полуспокойная степень раскисления. Такие трубы выпускаются по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные) и предназначены для трубопроводов, работающих при температуре от –40 C до +475 C.
Химический состав и механические свойства стали 15пс
Сталь 15пс относится к низкоуглеродистым конструкционным сталям. Содержание углерода — 0,12–0,19 %, кремния — 0,05–0,17 %, марганца — 0,35–0,65 %, фосфора — не более 0,035 %, серы — не более 0,040 %. Полуспокойная степень раскисления обеспечивает промежуточные свойства между кипящей и спокойной сталью: умеренная склонность к ликвации, удовлетворительная свариваемость без предварительного подогрева.
Механические характеристики при нормальной температуре:
- Предел прочности — 372–412 МПа (в зависимости от толщины стенки)
- Предел текучести — не менее 225 МПа
- Относительное удлинение — не менее 22 %
- Ударная вязкость при +20 C — не менее 34 Дж/см
- Твёрдость — не более 156 HB
Сортамент и технология производства
Бесшовные трубы 15пс производятся методом горячей прокатки на прошивных станах (пилигримовые, непрерывные) или холодной деформацией (волочение, прокатка на станах ХПТ). Горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732-78 имеют наружный диаметр 20–550 мм, толщину стенки 2,5–75 мм. Холоднодеформированные по ГОСТ 8734-75 — диаметр 5–250 мм, стенку 0,3–24 мм.
Трубы поставляются в термически обработанном или без термообработки состоянии, с испытанием гидравлическим давлением, ультразвуковым контролем или без него — по требованию заказчика. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячедеформированных и 1,0 мм для холоднодеформированных труб.
| Параметр | Горячедеформированные | Холоднодеформированные | Допуск | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм | 20–550 | 5–250 | 1,0 % | ГОСТ 8732-78 / 8734-75 |
| Толщина стенки, мм | 2,5–75 | 0,3–24 | 12,5 % | ГОСТ 8732-78 / 8734-75 |
| Длина, м | 4–12,5 | 1,5–11,5 | +15 мм | ГОСТ 8732-78 / 8734-75 |
| Кривизна на 1 м, мм | 1,5 | 1,0 | — | ГОСТ 8732-78 / 8734-75 |
Области применения
Бесшовные трубы 15пс применяются в следующих системах и оборудовании:
- Трубопроводы тепловых сетей и котельных установок с рабочей температурой до +475 C
- Технологические линии нефтеперерабатывающих и химических производств
- Гидравлические системы металлургического оборудования
- Конструкции кранов, экскаваторов, буровых установок
- Трубные пучки теплообменных аппаратов и конденсаторов
- Системы подачи сжатого воздуха и инертных газов на промышленных предприятиях
Для трубопроводов, работающих под давлением, трубы 15пс проходят гидроиспытания при давлении, рассчитанном по ГОСТ 3845-2017. При монтаже технологических трубопроводов применяется ручная дуговая сварка электродами типа Э42 или Э46, а также автоматическая сварка под флюсом. Предварительный подогрев не требуется при толщине стенки до 36 мм.
Вопросы и ответы
Чем сталь 15пс отличается от стали 15?
Сталь 15 — спокойная (полностью раскисленная), сталь 15пс — полуспокойная. Полуспокойная сталь содержит меньше кремния (0,05–0,17 % против 0,15–0,30 %), что снижает стоимость, но незначительно уменьшает ударную вязкость при отрицательных температурах.
При какой минимальной температуре можно эксплуатировать бесшовные трубы 15пс?
Нижний предел эксплуатации — –40 C для горячедеформированных труб. При более низких температурах требуется применение сталей с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах (например, 09Г2С).
Какие виды испытаний проводятся для труб 15пс?
Стандартные испытания включают растяжение, сплющивание, гидравлическое давление. По требованию заказчика — ультразвуковая дефектоскопия, испытание на ударный изгиб, контроль химического состава и макроструктуры.
Можно ли использовать трубы 15пс для паропроводов?
Да, при температуре пара до +475 C и давлении, рассчитанном по нормам Ростехнадзора. Для более высоких параметров пара применяются легированные стали (12Х1МФ, 15ГС).
