Отводы стальные из стали 20: характеристики, сортамент и применение
Отводы стальные из стали 20 — гнутые и крутоизогнутые детали трубопроводов, изготовляемые из углеродистой качественной конструкционной стали марки 20 (аналог по ГОСТ 1050). Марка относится к низкоуглеродистым спокойным сталям, содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца. Такое сочетание обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа, временное сопротивление 410–450 МПа и относительное удлинение около 25 %, что позволяет формировать отводы гибкой, штамповкой и сваркой без риска холодных трещин.
Детали применяют в трубопроводах с рабочим давлением до 16 МПа и температурой среды от –40 C до +425 C. Сталь 20 сохраняет пластичность при отрицательных температурах, поэтому отводы востребованы в системах с сезонными колебаниями: тепловые сети, водоснабжение, паропроводы насыщенного пара, технологические обвязки.
Сортамент и геометрические параметры
Отводы выпускают по ГОСТ 17375 (крутоизогнутые бесшовные), ГОСТ 30753, а также по ведомственным ТУ для гнутых секторных исполнений. Угол поворота — 45, 60, 90 и 180 (калачи). Радиус гиба — 1D, 1,5D и 2D. Присоединение — под приварку с разделкой кромок, реже фланцевое или резьбовое для низкого давления.
| DN, мм | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Радиус гиба | Угол, |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 57 | 3,5 | 1,5D | 90 |
| 100 | 108 | 4,0 | 1,5D | 90 |
| 150 | 159 | 5,0 | 1,5D | 45 |
| 200 | 219 | 6,0 | 1,5D | 90 |
| 300 | 325 | 8,0 | 1,5D | 90 |
Технология изготовления
Крутоизогнутые отводы получают горячей деформацией на дорнах или методом горячей штамповки заготовки-трубы. Гнутые исполнения формируют холодной гибкой на трубогибочных станках с дорном, что даёт минимальное утонение стенки на растянутой стороне гиба. Секторные отводы сваривают из штампованных секторов с последующей термообработкой.
После формообразования выполняют отжиг или нормализацию при 880–920 C для снятия наклёпа и восстановления структуры феррита и перлита. Кромки обрабатывают под сварку с углом разделки 30 5. Термообработка критична для участков гиба, где накопленная деформация повышает твёрдость и снижает ударную вязкость.
Контроль качества и испытания
- гидравлические испытания пробным давлением 1,5 от рабочего;
- ультразвуковая дефектоскопия сварных швов секторных отводов;
- измерение твёрдости по Бринеллю — не более 156 HB;
- контроль овальности и утонения стенки на гибе;
- испытания на ударный изгиб при –40 C для северного исполнения;
- проверка химического состава плавки по сертификату.
Области применения
Отводы из стали 20 устанавливают в трубопроводах тепловых электростанций, котельных, системах центрального отопления, водоподготовки и оборотного водоснабжения. В нефтегазовой отрасли их применяют на технологических линиях с неагрессивными средами, в обвязке насосных агрегатов и компрессорных станций. В металлургии — в системах подачи охлаждающей воды и пара к прокатным станам.
Материал совместим со сваркой с трубами из сталей 10, 20, 09Г2С при условии подбора сварочных материалов. Для агрессивных сред с сероводородом отводы из стали 20 не применяют — требуется легированная сталь.
Вопросы и ответы
До какой температуры допустима эксплуатация отводов из стали 20?
Верхний предел — +425 C для неагрессивных сред. Выше этой температуры начинается интенсивное окалинообразование и ползучесть, поэтому применяют легированные стали.
Чем крутоизогнутый отвод отличается от гнутого?
Крутоизогнутый имеет радиус 1–1,5D и изготовляется горячей штамповкой, гнутый — радиус от 2D и более, формируется холодной гибкой. Крутоизогнутые компактнее, но дают большее гидравлическое сопротивление.
Какой нормативный документ регламентирует размеры?
Основной стандарт — ГОСТ 17375 для крутоизогнутых бесшовных отводов. Секторные и гнутые исполнения выпускают по ТУ конкретного производителя.
Требуется ли термообработка после монтажной сварки?
При толщине стенки свыше 36 мм и температуре ниже –40 C проводят местный отпуск сварного соединения. В остальных случаях достаточно контроля по РД.
