Бесшовные трубы ТС5: конструкционные характеристики и применение
Бесшовные трубы ТС5 — это горячедеформированные изделия, изготавливаемые из конструкционной углеродистой стали марки 20 по ГОСТ 8731-74 и ГОСТ 8732-78. Категория ТС5 устанавливает повышенные требования к механическим свойствам металла: гарантированные значения предела текучести, временного сопротивления разрыву, относительного удлинения и ударной вязкости при температуре +20 C. В отличие от труб категории ТС1–ТС4, продукция ТС5 проходит обязательные испытания на растяжение и ударный изгиб для каждой партии, что обеспечивает стабильность прочностных характеристик при серийных поставках.
Технология производства и контроль качества
Трубы ТС5 формуются методом прошивки сплошной заготовки на станах винтовой прокатки с последующей раскаткой на автоматическом или непрерывном стане. После прокатки изделия подвергаются нормализации или высокому отпуску для снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры феррито-перлитного класса. Контроль геометрических параметров выполняется по ГОСТ 9567-75: допуск на наружный диаметр составляет 1%, на толщину стенки — 12,5% для диаметров до 219 мм.
Механические испытания проводятся на продольных образцах при температуре +20 C. Для категории ТС5 нормируются следующие показатели:
- временное сопротивление разрыву — 460–590 МПа;
- предел текучести — не менее 255 МПа;
- относительное удлинение — не менее 22%;
- ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см;
- испытание на сплющивание до расстояния 2/3 наружного диаметра без трещин.
Сортамент и геометрические параметры
Бесшовные трубы ТС5 выпускаются в широком диапазоне типоразмеров: наружный диаметр от 25 до 530 мм, толщина стенки от 2,5 до 40 мм. Мерная длина составляет 6–12 м, немерная — 4–12,5 м. По требованию заказчика поставляются трубы с предельным отклонением по толщине стенки 10% и повышенной точностью по наружному диаметру.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Рабочее давление, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 4,0 | 5,23 | 16 | Технологические трубопроводы |
| 89 | 6,0 | 12,28 | 14 | Обвязка насосных агрегатов |
| 159 | 8,0 | 29,79 | 10 | Магистральные линии |
| 219 | 10,0 | 51,54 | 8 | Несущие конструкции |
Эксплуатационные свойства и рабочие среды
Сталь марки 20 в состоянии поставки ТС5 характеризуется хорошей свариваемостью без ограничений по толщине стенки. Рекомендуемые режимы сварки: ручная дуговая электродами типа Э42А, автоматическая под флюсом — проволокой Св-08ГА. Допустимая температура эксплуатации — от –10 C до +425 C при рабочем давлении до 10 МПа для труб диаметром до 219 мм. При температурах ниже –10 C требуется проведение дополнительных испытаний на ударную вязкость при отрицательных температурах.
Трубы ТС5 применяются в системах с неагрессивными и слабоагрессивными средами: вода, пар, воздух, инертные газы, нефтепродукты с температурой вспышки выше 45 C. Для агрессивных сред требуется применение защитных покрытий или использование коррозионностойких марок стали.
Отрасли применения
- Нефтегазовая отрасль — обвязка устьев скважин, промысловые трубопроводы, системы сбора и транспортировки продукции;
- Энергетика — трубопроводы котельных установок, системы водоснабжения и теплоснабжения;
- Машиностроение — гидроцилиндры, валы, оси, элементы грузоподъемных механизмов;
- Химическая промышленность — технологические трубопроводы для нейтральных сред;
- Строительство — несущие элементы металлоконструкций, сваи, колонны.
Вопросы и ответы
Чем категория ТС5 отличается от ТС1?
ТС5 предусматривает обязательные испытания механических свойств для каждой партии: предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и ударная вязкость. ТС1 гарантирует только химический состав и гидравлическое давление.
Какая марка стали используется для труб ТС5?
Основная марка — сталь 20 по ГОСТ 1050-88. Допускается применение стали 10 при согласовании с заказчиком, если требуются повышенные пластические характеристики.
Можно ли использовать трубы ТС5 при отрицательных температурах?
Стандартно — до –10 C. Для эксплуатации при более низких температурах требуется заказ труб с испытанием ударной вязкости при –40 C или –60 C, что оговаривается отдельно.
Какие методы сварки применимы для труб ТС5?
Все виды дуговой сварки: ручная электродами Э42А–Э46, аргонодуговая неплавящимся электродом, автоматическая под флюсом. Предварительный подогрев требуется при толщине стенки свыше 20 мм.
