Бесшовные трубы Ст1кп: сортамент и применение
Бесшовные трубы Ст1кп — это горячедеформированные изделия из кипящей стали марки Ст1кп, производимые по ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8731-74. Кипящая сталь Ст1кп характеризуется пониженным содержанием кремния (не более 0,05–0,07%), что обеспечивает высокую пластичность и хорошую свариваемость, но ограничивает применение в конструкциях, работающих при динамических и знакопеременных нагрузках. Трубы данной марки изготавливаются методом прошивки и раскатки на станах ХПТ или автоматических станах, что гарантирует отсутствие продольного шва и равномерность механических свойств по сечению.
Химический состав стали Ст1кп регламентируется ГОСТ 380-2005: содержание углерода — 0,06–0,12%, марганца — 0,25–0,50%, фосфора — не более 0,04%, серы — не более 0,05%. Временное сопротивление разрыву для труб из Ст1кп составляет 320–420 МПа, предел текучести — не менее 195 МПа, относительное удлинение — не менее 26%. Трубы поставляются в термически обработанном или горячекатаном состоянии, с нормируемыми механическими свойствами или без них — в зависимости от группы поставки (А, Б, В по ГОСТ 8731-74).
Сортамент и геометрические параметры
Бесшовные трубы Ст1кп выпускаются с наружным диаметром от 25 до 530 мм и толщиной стенки от 2,5 до 40 мм. Длина труб — немерная (4–12,5 м), мерная или кратная мерной. По точности изготовления трубы делятся на классы А и Б: класс А — повышенная точность по наружному диаметру, класс Б — обычная точность. Кривизна трубы не должна превышать 1,5 мм на 1 метр длины для труб с толщиной стенки до 20 мм.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Группа поставки | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 2,5 | 1,39 | Б | Трубопроводы низкого давления |
| 57 | 3,5 | 4,62 | В | Элементы строительных конструкций |
| 108 | 4,0 | 10,26 | Б | Опорные стойки, обвязка оборудования |
| 219 | 6,0 | 31,52 | В | Технологические трубопроводы |
Технологические свойства и свариваемость
Кипящая сталь Ст1кп обладает высокой склонностью к старению и хладноломкости, поэтому бесшовные трубы из этой марки не рекомендуется применять для ответственных сварных конструкций, работающих при температурах ниже –20 C. Сварка труб Ст1кп выполняется электродами типа Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75 без предварительного подогрева при толщине стенки до 20 мм. Для получения качественного сварного соединения необходимо ограничивать погонную энергию и применять присадочные материалы с раскисляющими добавками (алюминий, титан), компенсирующими склонность кипящей стали к пористости в зоне шва.
Трубы Ст1кп хорошо поддаются холодной механической обработке: резке, гибке, развальцовке. Радиус гиба при холодной деформации должен составлять не менее 2,5 наружных диаметров трубы. Для горячей гибки трубы нагревают до 900–950 C с последующим медленным охлаждением. Допускается фланцевание концов труб для соединений с помощью фланцев по ГОСТ 12820-80.
Области применения
Бесшовные трубы Ст1кп востребованы в отраслях, где не требуется высокая прочность при низких температурах, но важна экономическая эффективность и технологичность:
- строительные металлоконструкции — колонны, связи, элементы каркасов зданий и сооружений;
- системы водоснабжения и отопления — магистральные и распределительные трубопроводы с рабочим давлением до 1,6 МПа;
- сельскохозяйственное машиностроение — валы, оси, детали навесного оборудования;
- производство мебели и торгового оборудования — каркасные элементы;
- временные трубопроводы для перекачки неагрессивных сред — вода, воздух, инертные газы;
- ограждения, перила, опоры линий электропередачи и освещения.
Преимущества и ограничения
Основное преимущество бесшовных труб Ст1кп — низкая себестоимость по сравнению с трубами из низколегированных сталей (09Г2С, 17Г1С) при достаточной несущей способности для статических нагрузок. Отсутствие сварного шва обеспечивает равнопрочность по окружности и повышенную герметичность при гидроиспытаниях. Трубы выдерживают испытательное давление до 10 МПа в зависимости от типоразмера.
Ограничения связаны с химическим составом кипящей стали: склонность к хладноломкости, развитие деформационного старения при длительной эксплуатации, пониженная стойкость к коррозионному растрескиванию. Для защиты от коррозии трубы Ст1кп требуют нанесения лакокрасочных покрытий или цинкования. Не допускается применение труб Ст1кп для транспортировки сероводородсодержащих сред и для оборудования, работающего под давлением при температурах выше 200 C.
Вопросы и ответы
Чем отличаются бесшовные трубы Ст1кп от труб Ст3сп?
Основное отличие — в степени раскисления стали. Ст1кп — кипящая сталь с содержанием кремния до 0,07%, Ст3сп — спокойная сталь с кремнием 0,15–0,30%. Спокойная сталь имеет более высокую ударную вязкость при отрицательных температурах и меньшую склонность к старению, поэтому трубы Ст3сп применяются для более ответственных конструкций.
Какие трубы Ст1кп поставляются с нормируемыми механическими свойствами?
По ГОСТ 8731-74 трубы группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Для труб группы Б нормируется только химический состав, для группы А — только механические свойства. При заказе необходимо указывать группу поставки в условном обозначении.
Можно ли использовать трубы Ст1кп для сварных конструкций, работающих на открытом воздухе?
Допускается для конструкций, эксплуатируемых при температуре не ниже –20 C, при условии применения раскисленных электродов и ограничения толщины стенки до 20 мм. Для северных регионов с температурами до –40 C рекомендуется применять трубы из сталей 09Г2С или 17Г1С.
Какое давление выдерживают бесшовные трубы Ст1кп?
Рабочее давление зависит от типоразмера и рассчитывается по формуле Барлоу с учетом коэффициента запаса прочности. Для труб с отношением наружного диаметра к толщине стенки не более 20 рабочее давление обычно не превышает 2,5 МПа. Гидроиспытания проводятся при давлении до 10 МПа.
