Нержавеющие трубы X2CrNiMoN17-13-3 в Минске


Трубы нержавеющие из стали X2CrNiMoN17-13-3: характеристики и применение

Трубы нержавеющие из стали X2CrNiMoN17-13-3 — это бесшовный и электросварной сортамент, изготовленный из аустенитной коррозионностойкой стали с азотным легированием. Материал X2CrNiMoN17-13-3 соответствует европейскому стандарту EN 10088-1 и относится к группе хромоникельмолибденовых сталей с низким содержанием углерода (0,030 %) и добавкой азота в пределах 0,10–0,16 %. Такое сочетание обеспечивает повышенную прочность при сохранении высокой стойкости к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах.

По сравнению с базовой сталью 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2), легирование азотом в X2CrNiMoN17-13-3 повышает предел текучести примерно на 20–30 % без потери пластичности. Это позволяет применять трубы с меньшей толщиной стенки при равных рабочих давлениях, что снижает металлоёмкость трубопроводных систем. Сталь сохраняет аустенитную структуру при температурах от –196 до +400 C, что делает её пригодной для криогенного оборудования и теплообменной аппаратуры.

Химический состав и механические свойства

Основные легирующие элементы стали X2CrNiMoN17-13-3: хром 16,5–18,5 %, никель 11,0–14,0 %, молибден 2,5–3,0 %, азот 0,10–0,16 %. Низкое содержание углерода ограничивает выделение карбидов на границах зёрен при сварке, что исключает склонность к межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния. Механические характеристики труб нормируются по EN 10216-5 для бесшовных и EN 10217-7 для сварных исполнений.

ПараметрЗначениеЕдиница измеренияМетод контроляПримечание
Предел текучести Rp0,2 310МПаРастяжение при 20 CПродольный образец
Временное сопротивление Rm580–800МПаРастяжение при 20 CПоперечный образец
Относительное удлинение A 35%РастяжениеL0 = 5,65S0
Твёрдость по Бринеллю 230HBБринелльДля стенки > 5 мм
Ударная вязкость KCV 100Дж/смИспытание на маятниковом копреПри –196 C

Сортамент и типы поставки

Трубы из X2CrNiMoN17-13-3 выпускаются в следующих исполнениях:

  • Бесшовные горячедеформированные трубы по EN 10216-5 — наружный диаметр 21,3–610 мм, стенка 2,0–40 мм;
  • Бесшовные холоднодеформированные трубы по EN 10216-5 — диаметр 6,0–219,1 мм, стенка 0,5–20 мм;
  • Электросварные трубы по EN 10217-7 — диаметр 33,7–1422 мм, стенка 2,0–25 мм;
  • Трубы для теплообменных аппаратов по EN 10216-5 / EN 10217-7 — диаметр 10–60 мм, стенка 0,8–4,0 мм;
  • Трубы с повышенной точностью по геометрии для гидравлических систем — допуск по диаметру 0,05 мм.

Поверхность труб может поставляться в состоянии травления, шлифовки или полировки. Для пищевых и фармацевтических производств доступна внутренняя обработка Ra 0,4 мкм. Контроль герметичности проводится гидравлическим испытанием или неразрушающим методом (вихретоковый, ультразвуковой) в зависимости от требований заказа.

Коррозионная стойкость и рабочие среды

Благодаря молибдену и азоту, трубы X2CrNiMoN17-13-3 демонстрируют устойчивость к питтингу в средах с содержанием хлоридов до 2000 мг/л при температуре до 40 C. Критическая температура питтингообразования (CPT) по ASTM G48 составляет не менее 25 C в растворе 6 % FeCl3. Материал также стоек к воздействию органических кислот, щелочных растворов и морской воды при отсутствии абразивного износа.

Трубы из этой стали применяются в оборудовании для производства целлюлозы и бумаги, в установках обессоливания морской воды, в химических реакторах и трубопроводах для транспортировки агрессивных сред. В нефтегазовой отрасли материал используется для обвязки скважин с высоким содержанием CO2 и H2S при парциальном давлении сероводорода до 0,01 бар. Для криогенных систем трубы X2CrNiMoN17-13-3 применяются в линиях сжиженного природного газа и азота, где требуется сохранение вязкости при –196 C.

Сварка и обработка

Аустенитная структура стали обеспечивает хорошую свариваемость всеми видами дуговой сварки: ручной электродуговой (MMA), аргонодуговой (TIG), полуавтоматической в среде инертного газа (MIG). Рекомендуемые присадочные материалы — проволока и электроды типа 19 12 3 L, например, марки 1.4430. Для сохранения коррозионной стойкости сварных швов необходимо ограничивать тепловложение в пределах 1,0–1,5 кДж/мм и применять охлаждение между проходами. После сварки не требуется термическая обработка для восстановления свойств, однако для работы в хлоридсодержащих средах рекомендуется травление и пассивация поверхности.

Механическая обработка труб X2CrNiMoN17-13-3 характеризуется склонностью к наклёпу, поэтому для точения и сверления применяются твердосплавные инструменты с положительными передними углами и обильным охлаждением. Гибка труб выполняется в холодном состоянии на дорне при радиусах не менее 2,5 диаметров; для крутоизогнутых отводов с радиусом 1,5D требуется горячая формовка при 1050–1150 C с последующим быстрым охлаждением в воде.

Вопросы и ответы

Чем отличается X2CrNiMoN17-13-3 от стали 1.4404?

Основное отличие — наличие азота в количестве 0,10–0,16 %, что повышает предел текучести на 20–30 % и увеличивает стойкость к питтинговой коррозии. При этом содержание никеля и молибдена несколько выше, чем в 1.4404, что расширяет область рабочих температур и агрессивных сред.

Какие стандарты регламентируют поставку труб из X2CrNiMoN17-13-3?

Бесшовные трубы поставляются по EN 10216-5, электросварные — по EN 10217-7. Химический состав и механические свойства нормируются EN 10088-1. Для теплообменных аппаратов дополнительно применяются требования EN 10216-5 и EN 10217-7 с ужесточёнными допусками по геометрии.

При каких температурах допустима эксплуатация труб?

Рабочий диапазон составляет от –196 до +400 C. При температуре выше 400 C возможно выделение -фазы при длительной выдержке, что снижает ударную вязкость. Для криогенных применений материал аттестован до –196 C с гарантированной ударной вязкостью KCV 100 Дж/см.

Требуется ли термическая обработка после сварки?

Нет, для стали X2CrNiMoN17-13-3 послесварочная термическая обработка не требуется при условии ограничения тепловложения. Низкое содержание углерода предотвращает сенсибилизацию и межкристаллитную коррозию в зоне термического влияния. Для агрессивных сред рекомендуется травление и пассивация сварных соединений.