Бесшовные трубы 20ПВ: характеристики стали и области применения
Бесшовные трубы из стали марки 20ПВ — горячедеформированные или холоднодеформированные трубные заготовки, изготовленные из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали, выплавляемой в мартеновских или конвертерных печах с последующей внепечной обработкой. Буквенное обозначение «ПВ» указывает на поставку по техническим условиям с нормированным химическим составом и гарантированными механическими свойствами. Такие трубы применяются в трубопроводах высокого давления, теплообменном оборудовании и котельных установках.
Химический состав и механические свойства
Сталь 20ПВ содержит 0,17–0,24 % углерода, 0,17–0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца. Содержание серы не превышает 0,025 %, фосфора — 0,030 %. Такая регламентация обеспечивает стойкость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах и достаточную пластичность при гибке.
| Параметр | Значение | Условия испытаний | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 245 | 20 C | МПа | ГОСТ 8731 |
| Временное сопротивление | 412 | 20 C | МПа | ГОСТ 8731 |
| Относительное удлинение | 21 | 20 C | % | ГОСТ 8731 |
| Ударная вязкость | 34 | –20 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость | 156 | после отжига | HB | ГОСТ 9012 |
Сортамент и геометрические параметры
Трубы 20ПВ выпускаются наружным диаметром 25–426 мм с толщиной стенки 2,5–40 мм. Горячекатаные трубы поставляются длиной 4–12,5 м, холоднокатаные — 4,5–9 м. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячедеформированных и 1,0 мм для холоднодеформированных исполнений. Овальность и разностенность регламентируются ГОСТ 8732 и ГОСТ 8734.
- Горячедеформированные — диаметр 57–426 мм, стенка 3,5–40 мм
- Холоднодеформированные — диаметр 25–219 мм, стенка 2,5–12 мм
- Термообработанные — нормализация или нормализация с отпуском
- Без термообработки — для труб с толщиной стенки до 12 мм
- Исполнение по длине — немерное, мерное, кратное мерному
Области применения
Трубы из стали 20ПВ используются в трубопроводах пара и горячей воды с рабочим давлением до 6,4 МПа и температурой до 425 C. В нефтегазовой отрасли применяются для обвязки фонтанной арматуры, в нефтепереработке — для змеевиков печей и кожухотрубных теплообменников. В энергетике — для экранных труб котлов, пароперегревателей и трубопроводов в пределах барабана.
- Котельные установки — экраны, пароперегреватели, экономайзеры
- Теплообменное оборудование — кожухотрубные и пластинчатые аппараты
- Нефтегазовая арматура — фонтанные ёлки, манифольды, линии дросселирования
- Металлургия — трубопроводы охлаждения печей, гидросистемы прокатных станов
- Химическая промышленность — технологические линии с неагрессивными средами
Технологические особенности
Сталь 20ПВ обладает удовлетворительной свариваемостью без предварительного подогрева при толщине стенки до 36 мм. Рекомендуемые способы сварки — ручная дуговая, автоматическая под флюсом, аргонодуговая. После сварки обязательна термообработка при толщине стенки свыше 36 мм. Гибка труб производится с радиусом не менее 3,5 наружных диаметров в горячем состоянии и не менее 5 диаметров — в холодном.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20ПВ отличается от стали 20?
Марка 20ПВ поставляется по техническим условиям с более узкими допусками по содержанию серы и фосфора, а также с гарантированными значениями ударной вязкости при отрицательных температурах. Сталь 20 по ГОСТ 1050 не нормирует эти показатели в полном объёме.
При какой температуре эксплуатируются трубы 20ПВ?
Допустимый диапазон — от –40 C до +425 C. При температурах выше 425 C начинается интенсивное окалинообразование и снижение длительной прочности.
Какое давление выдерживают бесшовные трубы 20ПВ?
Пробное гидравлическое давление рассчитывается по ГОСТ 3845 и зависит от диаметра и толщины стенки. Для типоразмера 108 6 мм оно составляет около 12 МПа, для 219 10 мм — около 9 МПа.
Требуется ли термообработка после сварки труб 20ПВ?
При толщине стенки до 36 мм сварные соединения работают без термообработки. Свыше 36 мм обязателен высокий отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
