Нефтегазовые трубы 20ГС в Минске


Нефтегазовые трубы 20ГС — конструкционные особенности и применение

Нефтегазовые трубы 20ГС — это электросварные прямошовные трубы из низколегированной стали марки 20ГС, предназначенные для строительства промысловых трубопроводов, обвязки технологического оборудования и транспортировки сред с температурой от –40 до +475 C. Сталь 20ГС относится к группе конструкционных низколегированных сталей с содержанием марганца до 1,2 % и кремния до 0,8 %, что обеспечивает повышенную прочность и хладостойкость по сравнению с углеродистыми аналогами.

Металлургические параметры стали 20ГС

Химический состав стали 20ГС регламентируется ГОСТ 19281 и характеризуется ограниченным содержанием серы и фосфора (не более 0,035 % каждого), что снижает склонность к горячим трещинам при сварке. Углеродный эквивалент стали не превышает 0,45 %, поэтому трубы 20ГС допускают выполнение сварных соединений без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм в условиях положительных температур.

Механические свойства труб 20ГС после нормализации или горячей деформации обеспечивают предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление разрыву в диапазоне 410–530 МПа. Относительное удлинение составляет не менее 22 %, что гарантирует достаточную пластичность при монтаже и гидроиспытаниях.

Сортамент и геометрические параметры

Нефтегазовые трубы 20ГС выпускаются с наружным диаметром от 57 до 530 мм и толщиной стенки от 3,5 до 12 мм. Мерная длина составляет 6–12 м, по согласованию допускается немерная длина в пределах 4–12 м. Предельные отклонения по наружному диаметру соответствуют классу точности Б по ГОСТ 10705, по толщине стенки — ГОСТ 19903.

Наружный диаметр, ммТолщина стенки, ммМасса 1 м, кгРабочее давление, МПаТип сварного шва
573,54,626,3Прямой шов
894,59,386,3Прямой шов
1596,022,646,3Прямой шов
2197,036,606,3Прямой шов
3258,062,546,3Прямой шов
4269,092,556,3Прямой шов

Технология производства и контроль качества

Изготовление труб 20ГС выполняется методом высокочастотной сварки токами промышленной частоты из горячекатаного штрипса. После формовки и сварки трубы подвергаются нормализации в проходной печи при температуре 880–920 C, что обеспечивает однородность структуры металла по сечению и сварному шву. Контроль сварного соединения осуществляется методами ультразвуковой дефектоскопии по всей длине трубы, а также гидравлическими испытаниями на давление не менее 7,5 МПа.

Для нефтегазовых труб 20ГС обязательна проверка механических свойств на образцах, вырезанных из готовой трубы, включая испытания на растяжение, ударный изгиб при температуре –40 C и сплющивание. Дополнительно контролируется сплошность основного металла методом магнитопорошковой дефектоскопии на торцевых участках.

Применение в нефтегазовой отрасли

Трубы 20ГС используются при сооружении:

  • промысловых трубопроводов для сбора и транспортировки нефти и газа с рабочим давлением до 6,3 МПа;
  • обвязочных трубопроводов на кустовых площадках и дожимных насосных станциях;
  • технологических трубопроводов систем поддержания пластового давления;
  • трубопроводов для перекачки пластовой воды и сточных вод;
  • элементов обвязки сепарационного и компрессорного оборудования.

Благодаря хладостойкости стали 20ГС трубы пригодны для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом, включая Западную Сибирь и районы Крайнего Севера, при условии монтажа при температурах не ниже –20 C. Сварка труб 20ГС выполняется электродами типа Э50А или проволокой Св-08Г2С в среде углекислого газа, что обеспечивает равнопрочность сварного соединения основному металлу.

Вопросы и ответы

Чем отличаются трубы 20ГС от труб из стали 20?

Сталь 20ГС дополнительно легирована марганцем и кремнием, что повышает предел текучести на 15–20 % и обеспечивает лучшую хладостойкость. Трубы 20ГС выдерживают ударную вязкость при –40 C не менее 34 Дж/см, тогда как для стали 20 этот показатель нормируется при –20 C.

Каким стандартом регламентируется выпуск труб 20ГС?

Трубы 20ГС для нефтегазовых трубопроводов изготавливаются по ГОСТ 10705 (технические условия на электросварные трубы) с требованиями к стали по ГОСТ 19281. Для магистральных трубопроводов применяется также ГОСТ 20295.

Допускается ли применение труб 20ГС при отрицательных температурах эксплуатации?

Да, трубы 20ГС рассчитаны на эксплуатацию при температурах до –40 C включительно. При этом сварные соединения должны выполняться с применением электродов с основным видом покрытия и контролироваться неразрушающими методами в объеме 100 %.

Какие виды испытаний проводятся для труб 20ГС?

Каждая партия труб проходит гидравлические испытания, проверку геометрических размеров, ультразвуковой контроль сварного шва. Механические испытания включают растяжение, ударный изгиб при –40 C и технологическую пробу на сплющивание.