Днища трубопроводов из стали 09Г2С: характеристики, сортамент и применение
Днища трубопроводов из стали 09Г2С — элемент трубопроводной арматуры и сосудов, работающих под избыточным давлением, изготовленный из низколегированной конструкционной стали марки 09Г2С (класс прочности К52 по ГОСТ 19281). Марка содержит 0,09 % углерода, до 1,7 % марганца и до 0,9 % кремния, что обеспечивает предел текучести не менее 325 МПа при толщине до 20 мм и ударную вязкость KCU не ниже 39 Дж/см при температуре –40 C. Днища применяются в качестве днищ-заглушек, эллиптических, торосферических и конических элементов трубопроводов, аппаратов и резервуаров.
Конструктивные исполнения и сортамент
Днища трубопроводные из 09Г2С выпускаются по ГОСТ 6533, ГОСТ 34233.2 и ведомственным стандартам для сосудов, работающих под давлением. Основные типы:
- эллиптические днища с отношением осей 2:1 — для магистральных трубопроводов и аппаратов диаметром 219–3220 мм;
- торосферические днища с отбортовкой под сварку — для ёмкостного оборудования нефтегазовой отрасли;
- конические днища с углом раствора 60, 90, 120 — для сепараторов и отстойников;
- плоские круглые днища с фаской под приварку — для трубопроводов низкого давления систем отопления и водоснабжения;
- днища-заглушки с дренажным штуцером — для участков трубопроводов с возможностью опорожнения.
Толщина стенки днищ из 09Г2С — от 4 до 60 мм, диаметр условного прохода — от 57 до 3220 мм. Заготовки получают горячей штамповкой или холодной формовкой с последующей термической обработкой. Кромки под сварку обрабатывают механическим способом с обеспечением угла разделки 30 2.
Технические параметры стали 09Г2С в днищах
| Параметр | Значение | Условия | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 325 МПа | толщина 4–20 мм | ГОСТ 19281 | класс К52 |
| Предел прочности | 470 МПа | 20 C | ГОСТ 19281 | — |
| Ударная вязкость KCU | 39 Дж/см | –40 C | ГОСТ 9454 | после ТО |
| Относительное удлинение | 21 % | 20 C | ГОСТ 1497 | — |
| Рабочая температура | –40…+425 C | длительная эксплуатация | ГОСТ 34233.2 | без охрупчивания |
| Твёрдость HB | 170 | после нормализации | ГОСТ 9012 | — |
Технология изготовления и сварки
Днища из 09Г2С формуют горячей штамповкой при температуре 1050–1150 C с последующей нормализацией при 920–950 C. Для ответственных сосудов под давлением применяют закалку с отпуском при 600–650 C, что повышает хладостойкость до –60 C. Сварку днищ с обечайками выполняют электродами типа Э50А (например, УОНИ-13/55) или сварочной проволокой Св-08Г2С в среде CO. Предварительный подогрев до 100–150 C требуется при толщине стенки свыше 30 мм. После сварки проводят ультразвуковой контроль шва по ГОСТ 14782 и гидравлические испытания давлением 1,5 от рабочего.
Области применения
- магистральные нефте- и газопроводы с рабочим давлением до 10 МПа;
- сосуды и аппараты нефтеперерабатывающих установок (ректификационные колонны, теплообменники);
- трубопроводы тепловых электростанций в системах регенерации и подогрева;
- ёмкости для хранения сжиженных углеводородных газов в химической промышленности;
- элементы трубопроводов водоснабжения и водоотведения промышленных объектов;
- конструкции горно-обогатительных комбинатов в системах пульпопроводов.
Вопросы и ответы
Какие днища из 09Г2С применяются для сосудов под давлением?
Эллиптические и торосферические днища по ГОСТ 6533, изготовленные горячей штамповкой с последующей нормализацией или закалкой с отпуском. Они обеспечивают равномерное распределение напряжений и допускают рабочее давление до 10 МПа при температуре до 425 C.
При какой температуре эксплуатируются днища трубопроводов из 09Г2С?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +425 C. После специальной термической обработки (закалка + высокий отпуск) хладостойкость расширяется до –60 C, что позволяет применять днища в северных климатических зонах.
Чем сваривают днища из 09Г2С с обечайкой?
Применяют электроды Э50А типа УОНИ-13/55 или механизированную сварку проволокой Св-08Г2С в защитных газах. При толщине стенки более 30 мм необходим предварительный подогрев кромок до 100–150 C.
Какой класс прочности соответствует стали 09Г2С?
Сталь 09Г2С относится к классу прочности К52 по ГОСТ 19281 с пределом текучести не менее 325 МПа при толщине до 20 мм. Для толщин свыше 20 мм допускается снижение до 295 МПа.
