Бесшовные трубы Ст3кп: сортамент и применение
Бесшовные трубы из стали Ст3кп — востребованная позиция трубного проката, изготавливаемая горячей или холодной деформацией без применения сварного шва. Марка Ст3кп относится к группе конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества с кипящей раскисленностью, что определяет её специфические механические характеристики и технологические особенности. В отличие от спокойных и полуспокойных аналогов, кипящая сталь не подвергается полному раскислению в ковше, что обеспечивает повышенную пластичность при сохранении достаточной прочности.
Основное отличие труб из Ст3кп — отсутствие легирующих добавок и минимальное содержание кремния (не более 0,07%). Это делает материал чувствительным к концентраторам напряжений и склонным к хладноломкости при пониженных температурах. Поэтому бесшовные трубы Ст3кп применяются преимущественно в конструкциях, работающих при статических нагрузках в интервале температур от –20 C до +300 C. Для ответственных узлов, эксплуатируемых при отрицательных температурах или динамических нагрузках, рекомендуется использовать стали спокойной или полуспокойной выплавки.
Сортамент и геометрические параметры
Бесшовные трубы Ст3кп выпускаются по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные). Диапазон диаметров горячекатаных труб — от 25 до 530 мм, холоднокатаных — от 5 до 250 мм. Толщина стенки варьируется от 2,5 до 40 мм в зависимости от способа производства. По точности изготовления трубы подразделяются на обычную и повышенную точность, что регламентируется предельным отклонением по наружному диаметру и толщине стенки.
Механические свойства труб из Ст3кп после термической обработки или без неё соответствуют нормам ГОСТ 8731-74. Временное сопротивление разрыву составляет 360–460 МПа, предел текучести — не менее 235 МПа, относительное удлинение — не менее 24%. Твёрдость по Бринеллю не превышает 131 HB. Трубы поставляются немерной, мерной и кратной мерной длины — от 4 до 12,5 м.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Рабочее давление, МПа | Способ производства |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 3,0 | 1,63 | 16 | Холоднодеформированная |
| 57 | 3,5 | 4,62 | 12 | Горячедеформированная |
| 108 | 4,0 | 10,26 | 8 | Горячедеформированная |
| 219 | 6,0 | 31,52 | 6 | Горячедеформированная |
Технологические свойства и обрабатываемость
Кипящая сталь Ст3кп характеризуется хорошей свариваемостью без ограничений. Трубы могут соединяться электродуговой, газовой и контактной сваркой. При выполнении сварочных работ в полевых условиях не требуется предварительный подогрев, однако при температуре окружающей среды ниже –10 C рекомендуется подогрев зоны сварного шва до 100–150 C для предотвращения образования трещин.
Материал отлично поддаётся механической обработке: резанию, сверлению, фрезерованию. Гибка труб Ст3кп в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 2,5–3 наружных диаметров. Для получения более крутых радиусов гиба требуется нагрев зоны деформации до 850–950 C. Трубы допускают раздачу, обжим и высадку концов при условии соблюдения температурного режима.
Области применения
Бесшовные трубы Ст3кп находят применение в отраслях, где не требуется повышенная коррозионная стойкость или работа при криогенных температурах:
- строительные металлоконструкции — колонны, фермы, связи жёсткости, элементы каркасов производственных зданий;
- машиностроение — валы, оси, ролики конвейеров, детали гидроцилиндров и пневмоаппаратуры;
- системы водоснабжения и отопления — трубопроводы технической воды, конденсатопроводы, тепловые сети с температурой теплоносителя до 150 C;
- нефтегазовый сектор — обвязка наземного оборудования, штуцерные линии, трубопроводы низкого давления;
- сельскохозяйственное машиностроение — рамы, стойки, элементы навесного оборудования;
- производство мебели и ограждений — опорные стойки, поручни, декоративные элементы.
Преимущества бесшовной технологии
Бесшовный способ производства обеспечивает равнопрочность трубы по всему сечению и отсутствие сварного шва — зоны с пониженными механическими свойствами. Это критически важно для трубопроводов, работающих под внутренним давлением, и для деталей, воспринимающих изгибающие и крутящие моменты. Цельнотянутая труба Ст3кп выдерживает гидроиспытания давлением, рассчитываемым по формуле: P = 2R/D, где R — допускаемое напряжение, — толщина стенки, D — наружный диаметр.
При заказе бесшовных труб Ст3кп необходимо указывать способ производства, наружный диаметр, толщину стенки, длину и группу точности. Дополнительно может оговариваться термическая обработка — нормализация или высокий отпуск — для снятия внутренних напряжений после холодной деформации.
Вопросы и ответы
Чем Ст3кп отличается от Ст3сп?
Ст3кп — кипящая сталь с содержанием кремния до 0,07%, Ст3сп — спокойная сталь с содержанием кремния 0,15–0,30%. Спокойная сталь менее склонна к хладноломкости и рекомендуется для ответственных сварных конструкций, работающих при отрицательных температурах.
Можно ли использовать трубы Ст3кп для трубопроводов пара?
Допускается применение при температуре пара до 300 C и давлении до 1,6 МПа при условии, что толщина стенки рассчитана с учётом коррозионного износа. Для более высоких параметров следует применять легированные стали.
Какой стандарт регламентирует бесшовные трубы Ст3кп?
Горячедеформированные трубы — ГОСТ 8732-78, холоднодеформированные — ГОСТ 8734-75. Требования к механическим свойствам установлены ГОСТ 8731-74.
Подвергаются ли трубы Ст3кп термической обработке?
По требованию заказчика трубы поставляются в нормализованном или отпущенном состоянии. Без термообработки поставляются трубы, если механические свойства соответствуют нормам в состоянии поставки.
