Нефтегазовые трубы 18Х3МВ в Минске


Нефтегазовые трубы 18Х3МВ: жаропрочный хромомолибденованадиевый сортамент

Нефтегазовые трубы 18Х3МВ — это сортамент из теплоустойчивой низколегированной стали перлитного класса, легированной хромом (около 3 %), молибденом и ванадием. Марка 18Х3МВ применяется для изготовления бесшовных горячедеформированных труб, работающих при температуре стенки до 585–600 C под давлением до 25–32 МПа. Основное назначение — пароперегревательные и коллекторные трубопроводы, змеевики печей, элементы котлоагрегатов и установок каталитического риформинга.

Химический состав и механические свойства

Сталь 18Х3МВ содержит углерод 0,15–0,22 %, хром 2,5–3,0 %, молибден 0,5–0,7 %, ванадий 0,3–0,5 %. Такое сочетание обеспечивает стойкость к ползучести при длительной эксплуатации в условиях водородсодержащих сред и перегретого пара. Предел текучести при 20 C — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 470–640 МПа, относительное удлинение — не менее 18 %. Ударная вязкость KCU при 20 C — не менее 49 Дж/см.

Трубы поставляются в термообработанном состоянии (нормализация + высокий отпуск) с твёрдостью не более 170 HB. Допускается изготовление в двух вариантах термообработки: нормализация с последующим отпуском при 720–760 C либо изотермический отжиг. Для сварных соединений обязательна предварительная и сопутствующая термообработка при 710–750 C.

Сортамент и геометрические параметры

  • Наружный диаметр: 57–426 мм
  • Толщина стенки: 3,5–40 мм
  • Длина немерная: 4–12,5 м
  • Кривизна: не более 1,5 мм на 1 м
  • Овальность: не более 1 % от наружного диаметра
  • Испытательное гидравлическое давление: до 32 МПа

Трубы изготавливаются по ТУ 14-3Р-55, ТУ 14-159-309, а также по ГОСТ 55068 и ГОСТ 8731. Для трубопроводов высокого давления применяется сортамент с регламентированным содержанием остаточного алюминия (0,02–0,05 %) и ограничением серы не более 0,015 %. Концы труб поставляются гладкими или с фаской под сварку.

Области применения

  • Змеевики трубчатых печей установок каталитического риформинга и гидрокрекинга
  • Пароперегреватели и промежуточные пароперегреватели котлов высокого давления
  • Коллекторы и трубопроводы горячего промперегрева ТЭС и ТЭЦ
  • Трубные системы установок производства водорода (конверсия метана)
  • Элементы теплообменников нефтеперерабатывающих производств
  • Трубопроводы установок замедленного коксования

Технические параметры

ПараметрЗначениеУсловияНормативПримечание
Предел текучести 245 МПа20 CГОСТ 55068продольные образцы
Предел ползучести 78 МПа550 C, 10 чТУ 14-3Р-55длительная прочность
Жаропрочность 118 МПа560 C, 10 чсправочные данныедля расчёта ресурса
Твёрдость 170 HBпосле термообработкиТУ 14-159-309по Бринеллю
Ударная вязкость 49 Дж/см20 CГОСТ 55068KCU, образцы с надрезом
Рабочая температурадо 585 Cдлительная эксплуатацияРД 10-249ограничение по ползучести

Сварка и монтаж

Сварка труб 18Х3МВ выполняется электродами типа Э-09Х1МФ или сварочной проволокой Св-08ХМФА под флюсом АН-22. Предварительный подогрев — 200–300 C. После сварки обязательна термообработка при 710–750 C с выдержкой 1 ч на 25 мм толщины стенки. Контроль сварных швов проводится радиографическим методом по ГОСТ 7512 и ультразвуковой дефектоскопией по ГОСТ 14782.

Вопросы и ответы

При какой максимальной температуре эксплуатируются трубы 18Х3МВ?

Длительная рабочая температура стенки ограничена 585 C по РД 10-249. Кратковременный нагрев допускается до 600 C без существенного снижения ресурса.

Чем отличается 18Х3МВ от 12Х1МФ?

Сталь 18Х3МВ содержит около 3 % хрома против 1 % у 12Х1МФ, что обеспечивает более высокую жаропрочность и стойкость к водородной коррозии при температурах выше 560 C.

Какие виды термообработки применяются для труб 18Х3МВ?

Нормализация при 960–1000 C с последующим высоким отпуском при 720–760 C. Для сварных соединений — локальная термообработка при 710–750 C.

Проводятся ли гидравлические испытания труб 18Х3МВ?

Да, испытательное давление рассчитывается по ГОСТ 3845 и может достигать 32 МПа в зависимости от диаметра и толщины стенки. Испытания проводятся на специализированных стендах.