Бесшовные трубы из стали 3: конструкционный сортамент для ответственных металлоконструкций
Бесшовные трубы из стали 3 — горячедеформированный трубный прокат из углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества, получаемый методом прошивки и последующей прокатки цельной заготовки без сварного шва. Отсутствие продольного соединения обеспечивает равнопрочность стенки по всему периметру и способность воспринимать внутреннее давление, изгибающие моменты и знакопеременные нагрузки без риска раскрытия шва. Марка стали 3 (по ГОСТ 380) относится к группе спокойных, полуспокойных и кипящих углеродистых сталей с гарантированными механическими свойствами и свариваемостью.
Сортамент и нормативная база
Трубы бесшовные из стали 3 поставляются по ГОСТ 8732 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734 (холоднодеформированные), а также по ГОСТ 550 для труб нефтяного сортамента. Диапазон наружных диаметров горячекатаных труб — 20–550 мм, толщина стенки — 2,5–75 мм. Холоднодеформированные трубы выпускаются диаметром 5–250 мм со стенкой 0,4–24 мм. Точность изготовления регламентируется группами: обычная, повышенная и высокая.
- ГОСТ 8732 — горячедеформированные бесшовные трубы общего назначения
- ГОСТ 8734 — холоднодеформированные и теплодеформированные трубы
- ГОСТ 380 — марка стали 3 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп)
- ГОСТ 550 — трубы для нефтяной и газовой промышленности
- ГОСТ 10704 — сортамент, применяемый при проектировании трубопроводов
Механические свойства и химический состав
Сталь 3 содержит 0,14–0,22 % углерода, 0,40–0,65 % марганца, 0,15–0,30 % кремния (для спокойной), до 0,30 % кремния (для кипящей). Предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 21 %. Ударная вязкость при –20 C для Ст3сп — не менее 34 Дж/см. Свариваемость без ограничений: ручная дуговая, автоматическая под флюсом, аргонодуговая.
| Параметр | Ст3сп | Ст3пс | Ст3кп | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести, МПа | 245 | 245 | 235 | ГОСТ 1497 |
| Временное сопротивление, МПа | 370–490 | 370–490 | 370–470 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 21 | 21 | 20 | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость, Дж/см | 34 | 34 | — | ГОСТ 9454 |
| Углерод, % | 0,14–0,22 | 0,14–0,22 | 0,14–0,22 | ГОСТ 22536.0 |
Технологические особенности производства
Горячая деформация выполняется на прошивных станах винтовой прокатки с последующей продольной прокаткой на автоматических или непрерывных станах. Температура нагрева заготовки — 1180–1250 C. Холоднодеформированные трубы проходят волочение или прокатку на станах ХПТ с промежуточными отжигами при 680–720 C. Гидравлические испытания проводятся при давлении, рассчитываемом по формуле с учётом допускаемого напряжения 0,6 от предела текучести.
Области применения
Бесшовные трубы из стали 3 применяются в несущих металлоконструкциях, трубопроводах отопления и водоснабжения, в машиностроении для изготовления валов, втулок, роликов, а также в строительстве при возведении каркасов зданий и мостовых сооружений. В нефтегазовой отрасли используются для обсадных колонн и технологических трубопроводов при умеренных давлениях.
- Металлоконструкции мостов, эстакад, крановых путей
- Трубопроводы систем отопления, водоснабжения, газоснабжения
- Машиностроение: валы, оси, втулки, элементы гидроцилиндров
- Строительство: каркасы зданий, колонны, ферменные конструкции
- Нефтегазовая отрасль: обсадные трубы, технологические линии
- Энергетика: трубопроводы пара низкого давления, воздуховоды
Вопросы и ответы
Чем отличается Ст3сп от Ст3кп при заказе бесшовных труб?
Ст3сп — спокойная сталь с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах, применяется для ответственных конструкций. Ст3кп — кипящая, ограничена по применению в конструкциях, работающих при динамических нагрузках и температурах ниже –20 C.
Какие группы точности предусмотрены для бесшовных труб из стали 3?
ГОСТ 8734 устанавливает группы точности: обычная, повышенная и высокая. Высокая точность обеспечивает отклонение по наружному диаметру до 0,8 % и по стенке до 10 %.
При каких температурах эксплуатируются бесшовные трубы из стали 3?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +425 C. При температурах ниже –20 C рекомендуется применять Ст3сп с гарантированной ударной вязкостью.
Проводятся ли гидравлические испытания бесшовных труб из стали 3?
Да, по ГОСТ 3845. Испытательное давление рассчитывается исходя из допускаемого напряжения, равного 60 % от предела текучести, с учётом наружного диаметра и толщины стенки.
