Электросварные трубы 20пс — конструкционные характеристики и применение
Электросварные трубы 20пс — это прямошовные сварные изделия, изготовленные из конструкционной углеродистой стали марки 20пс (полуспокойная). Данная категория труб производится по ГОСТ 10704-91 (сортамент) и ГОСТ 10705-80 (технические условия) методом высокочастотной сварки токами промышленной частоты. Сталь 20пс характеризуется содержанием углерода 0,17–0,24%, что обеспечивает оптимальное сочетание прочностных характеристик и свариваемости для несущих элементов металлоконструкций.
Технологические особенности производства
Формирование трубного штрипса из стали 20пс выполняется на трубоэлектросварочных станах с последующей сваркой продольного шва токами высокой частоты. После сварки трубы подвергаются калибровке и правке, при необходимости — термической обработке по всему объему или в зоне сварного шва. Полуспокойная сталь 20пс раскисляется частично, что обеспечивает более плотную структуру металла по сравнению с кипящей сталью и лучшую стойкость к динамическим нагрузкам.
Контроль качества сварного соединения осуществляется неразрушающими методами — ультразвуковой дефектоскопией или гидравлическими испытаниями. Сварной шов по прочности не уступает основному металлу, что подтверждается испытаниями на раздачу, сплющивание и загиб.
Механические свойства и сортамент
Трубы электросварные 20пс поставляются в диапазоне диаметров 10–530 мм с толщиной стенки 1,0–12,0 мм. Предел текучести стали 20пс составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 23%. Рабочая температура эксплуатации — от –40 до +200 C, что позволяет применять трубы в умеренном климате для стационарных конструкций.
| Диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Давление испытания, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 3,0 | 4,00 | 6,0 | Опорные элементы |
| 89 | 4,0 | 8,38 | 6,0 | Мачты и стойки |
| 159 | 5,0 | 18,99 | 5,0 | Фермы покрытий |
Области применения труб 20пс
Электросварные трубы из стали 20пс востребованы в отраслях, где требуются надежные сварные металлоконструкции без высоких требований к коррозионной стойкости:
- строительные металлоконструкции — колонны, связи, прогоны, элементы каркасов промышленных зданий;
- машиностроение — рамы, шасси, траверсы, детали грузоподъемного оборудования;
- сельскохозяйственное машиностроение — стойки, опоры, рамы посевной и почвообрабатывающей техники;
- производство торгового и складского оборудования — стеллажные системы, консольные конструкции;
- ограждающие конструкции — заборы, перила, барьерные ограждения производственных территорий;
- водопроводные и технологические трубопроводы низкого давления с температурой среды до 100 C.
Сварка и монтаж
Сталь 20пс относится к хорошо свариваемым материалам без ограничений по технологии. Ручная дуговая сварка выполняется электродами типа Э42А и Э46А, полуавтоматическая — проволокой Св-08Г2С в среде CO. Для ответственных узлов рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C при толщине стенки свыше 10 мм и температуре окружающей среды ниже –10 C. После сварки не требуется термическая обработка, за исключением конструкций, работающих под давлением при температуре выше 150 C.
Преимущества выбора труб 20пс
По сравнению с трубами из стали Ст3сп, материал 20пс демонстрирует более стабильные механические характеристики при изгибающих нагрузках и лучшую обрабатываемость резанием. Полуспокойная сталь обеспечивает равномерное распределение неметаллических включений, что снижает риск расслоений при вальцовке и гибке. Трубы 20пс поставляются мерной и немерной длины, с фасками под сварку или без них, что позволяет оптимизировать раскрой и минимизировать отходы при изготовлении конструкций.
Вопросы и ответы
Чем отличается труба 20пс от трубы из стали Ст3?
Сталь 20пс имеет более высокое содержание углерода (0,17–0,24%) по сравнению со Ст3 (0,14–0,22%), что обеспечивает повышенный предел текучести — 245 МПа против 235 МПа. Трубы 20пс предпочтительны для несущих конструкций с повышенными требованиями к прочности.
Можно ли использовать трубы 20пс для трубопроводов под давлением?
Да, трубы по ГОСТ 10705-80 группы В с нормируемыми механическими свойствами допускаются для трубопроводов с рабочим давлением до 1,6 МПа при условии гидравлических испытаний на заводе-изготовителе.
Какая технология сварки оптимальна для труб 20пс?
Для монтажной сварки рекомендуется полуавтоматическая сварка проволокой Св-08Г2С в среде CO или ручная дуговая сварка электродами Э46А. При толщине стенки более 10 мм в холодное время года требуется предварительный подогрев.
Подвергаются ли трубы 20пс оцинкованию?
Да, трубы 20пс могут быть оцинкованы горячим способом по ГОСТ 9.307-2021. Цинковое покрытие повышает коррозионную стойкость и продлевает срок службы конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе.
