Нефтегазовые трубы из стали Ст2кп: характеристики и область применения
Нефтегазовые трубы из стали марки Ст2кп — это сортовой трубный прокат из низкоуглеродистой кипящей конструкционной стали обыкновенного качества, применяемый преимущественно для обустройства вспомогательных трубопроводов нефтегазового комплекса, систем водоснабжения буровых площадок и технологических обвязок, не контактирующих с агрессивными сероводородсодержащими средами. Марка Ст2кп регламентируется ГОСТ 380–2005, а трубная продукция из неё — ГОСТ 8732–78 (горячедеформированные бесшовные) и ГОСТ 3262–75 (водогазопроводные).
Химический состав и механические свойства
Сталь Ст2кп выплавляется с частичным раскислением, что определяет пониженное содержание кремния (не более 0,07 %) и повышенную склонность к ликвационной неоднородности. Углерод — 0,09–0,15 %, марганец — 0,25–0,50 %, фосфор — не более 0,040 %, сера — не более 0,050 %. Предел прочности при растяжении составляет 340–440 МПа, предел текучести — не менее 215 МПа, относительное удлинение — не менее 31 %. Ударная вязкость при температуре –20 C — не менее 30 Дж/см.
Кипящая структура обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм, однако требует применения электродов с покрытием, обеспечивающим раскисление сварочной ванны (например, УОНИ-13/55).
Сортамент и типоразмеры
- Наружный диаметр горячедеформированных труб — 25–426 мм
- Толщина стенки — 2,5–20 мм
- Длина немерная — 4–12,5 м, мерная — 5–12 м
- Водогазопроводные трубы — Ду 15–Ду 100 с цилиндрической или конической резьбой
- Точность изготовления — обычная, повышенная, высокая
- Испытательное гидравлическое давление — до 3,0 МПа
Типовые параметры трубной продукции
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Способ производства | Рабочее давление, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 3,5 | 4,62 | горячая деформация | 2,5 |
| 89 | 4,0 | 8,38 | горячая деформация | 2,5 |
| 108 | 5,0 | 12,70 | горячая деформация | 2,0 |
| 159 | 6,0 | 22,64 | горячая деформация | 1,6 |
| 219 | 8,0 | 41,63 | горячая деформация | 1,6 |
Области применения в нефтегазовой отрасли
Трубы из Ст2кп применяются на объектах с рабочим давлением до 2,5 МПа и температурой транспортируемой среды от –40 C до +200 C. Конкретные направления:
- Дренажные и канализационные коллекторы буровых площадок
- Системы производственного водоснабжения и пожаротушения промыслов
- Обвязка резервуарных парков нефтебаз (нефть с содержанием серы до 0,5 %)
- Трубопроводы подачи ингибиторов коррозии и реагентов на установках подготовки нефти
- Вспомогательные линии компрессорных станций и газораспределительных пунктов
- Опоры и элементы металлоконструкций под технологические эстакады
Для транспортировки сероводородсодержащего природного газа и нефти с высоким содержанием HS применение труб из Ст2кп не допускается ввиду склонности кипящей стали к водородному растрескиванию и коррозионному разрушению под напряжением.
Эксплуатационные ограничения
Кипящая сталь Ст2кп склонна к старению и хрупкому разрушению при отрицательных температурах ниже –40 C. При монтаже трубопроводов в условиях Крайнего Севера требуется замена на спокойную сталь (Ст2сп) или низколегированные марки. Сварные соединения подлежат обязательному контролю неразрушающими методами (ультразвуковая дефектоскопия, радиография) в объёме не менее 10 % стыков.
Вопросы и ответы
При какой температуре можно эксплуатировать нефтегазовые трубы из Ст2кп?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +200 C. При более низких температурах кипящая сталь склонна к хрупкому разрушению, поэтому требуется замена на спокойную или низколегированную сталь.
Допускается ли применение труб из Ст2кп для транспортировки сероводородсодержащего газа?
Нет. Кипящая сталь Ст2кп не обладает стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением. Для сред с HS применяются стали с нормированным содержанием серы и фосфора, например 09Г2С или 20ЮЧ.
Каким стандартом регламентируется производство труб из стали Ст2кп?
Бесшовные горячедеформированные трубы — ГОСТ 8732–78, водогазопроводные — ГОСТ 3262–75. Марка стали по химическому составу соответствует ГОСТ 380–2005.
Какой предел текучести у стали Ст2кп?
Предел текучести — не менее 215 МПа при относительном удлинении не менее 31 %. Временное сопротивление разрыву — 340–440 МПа.
