Бесшовные трубы 20кп: характеристики стали и области применения
Бесшовные трубы из стали марки 20кп — горячедеформированные или холоднодеформированные трубные изделия, изготовленные из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали, полученной методом кипящей плавки. Марка 20кп согласно ГОСТ 1050 относится к группе спокойно-кипящих сталей с неполным раскислением: содержание кремния не превышает 0,07 %, что обеспечивает повышенную пластичность и хорошую свариваемость, но снижает стойкость к ударным нагрузкам при отрицательных температурах по сравнению со спокойными аналогами (20, 20пс).
Бесшовный способ производства исключает продольный сварной шов, что гарантирует герметичность и равнопрочность по всему периметру сечения. Трубы 20кп выпускаются по ГОСТ 8732 (горячедеформированные), ГОСТ 8734 (холоднодеформированные), а также по отраслевым стандартам для трубопроводов и машиностроения. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050: углерод 0,17–0,24 %, марганец 0,35–0,65 %, кремний 0,07 %, сера 0,040 %, фосфор 0,035 %.
Технические параметры и сортамент
Механические свойства готовых труб зависят от способа деформации и термообработки. Для горячедеформированных труб предел прочности составляет 412–510 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 21 %. Холоднодеформированные трубы после отжига демонстрируют предел прочности 372–490 МПа при удлинении не менее 23 %.
| Параметр | Горячедеформированные | Холоднодеформированные | Термообработка | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр | 32–426 мм | 5–250 мм | без т/о | трубопроводы |
| Толщина стенки | 2,5–40 мм | 0,5–24 мм | отжиг | теплообменники |
| Предел текучести | 245 МПа | 235 МПа | нормализация | машиностроение |
| Относительное удлинение | 21 % | 23 % | отпуск | металлоконструкции |
| Рабочая температура | –40…+425 C | –40…+350 C | — | энергетика |
Нормативная база и маркировка
- ГОСТ 8732–78 — трубы стальные бесшовные горячедеформированные, сортамент 20–550 мм.
- ГОСТ 8734–75 — трубы стальные бесшовные холоднодеформированные, повышенная точность по стенке.
- ГОСТ 1050–2013 — химический состав и механические свойства стали 20кп.
- ГОСТ 9567–75 — трубы повышенной точности для машиностроения.
- ТУ 14-3Р-55 — трубная заготовка для нефтегазового сортамента.
Области применения
Трубы 20кп востребованы в системах отопления и водоснабжения с рабочей температурой теплоносителя до 115 C, в теплообменных аппаратах кожухотрубного типа, в гидравлических приводах станков и прессов. В машиностроении из них изготавливают втулки, оси, элементы рамных конструкций, детали сельхозтехники. В нефтегазовой отрасли трубы применяют для обвязки устьевого оборудования при умеренных температурах и неагрессивных средах.
Кипящая сталь 20кп не предназначена для эксплуатации в условиях знакопеременных нагрузок при температуре ниже –40 C, а также в средах с повышенным содержанием сероводорода. Для таких условий применяют спокойные марки с нормированным содержанием кремния. Свариваемость труб 20кп удовлетворительная без предварительного подогрева при толщине стенки до 20 мм; для больших толщин рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20кп отличается от стали 20?
Сталь 20кп — кипящая, с содержанием кремния не более 0,07 %, тогда как сталь 20 — спокойная, с кремнием 0,17–0,37 %. Кипящая сталь дешевле, пластичнее, но уступает по хладостойкости и стойкости к динамическим нагрузкам.
При какой температуре можно эксплуатировать бесшовные трубы 20кп?
Рекомендуемый диапазон — от –40 C до +425 C для горячедеформированных труб. При более низких температурах возрастает риск хрупкого разрушения из-за особенностей кипящей стали.
Допускается ли сварка труб 20кп без термообработки?
Да, при толщине стенки до 20 мм сварка выполняется без подогрева. Для толщин свыше 20 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C и последующий отпуск для снятия остаточных напряжений.
Какие стандарты регламентируют поставку труб 20кп?
Горячедеформированные трубы — ГОСТ 8732, холоднодеформированные — ГОСТ 8734, химический состав стали — ГОСТ 1050. Возможна поставка по ТУ с дополнительными требованиями к точности и механическим свойствам.
