Профильные стальные трубы 12ГС: характеристики и применение
Профильные стальные трубы 12ГС — это гнутые и горячекатаные замкнутые профили из низколегированной конструкционной стали марки 12ГС (кремнемарганцовистая группа, тип 09Г2С-подобных экономнолегированных сталей). Марка 12ГС содержит 0,09–0,15 % углерода, 0,8–1,1 % марганца и 0,5–0,8 % кремния, что обеспечивает предел текучести не менее 265–325 МПа в зависимости от толщины стенки и состояния поставки. Такие трубы применяются там, где требуется сочетание повышенной прочности, хладостойкости до –40 C и хорошей свариваемости без термической обработки после сварки.
Сортамент и геометрические параметры
Профильные трубы 12ГС выпускаются в виде квадратных, прямоугольных и овальных сечений. Наиболее востребованы квадратные 40 40, 60 60, 80 80, 100 100 мм и прямоугольные 40 80, 60 120, 80 160 мм с толщиной стенки 2–8 мм. Длина мерная — 6 или 12 м, немерная — 4–12 м. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для гнутых профилей и 2 мм для горячекатаных. Смещение стенок в замковом шве гнутых труб — не более 0,5 мм.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Предел текучести, МПа | Масса 1 м, кг | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| 40 40 | 3 | 265 | 3,36 | Каркасы ограждений, стеллажи |
| 60 60 | 4 | 275 | 6,82 | Опоры трубопроводов, эстакады |
| 80 80 | 5 | 285 | 11,4 | Металлоконструкции кранов |
| 100 100 | 6 | 295 | 17,2 | Несущие рамы, фермы |
| 60 120 | 5 | 285 | 13,1 | Пролётные балки, монорельсы |
| 80 160 | 6 | 295 | 20,4 | Крановые пути, бункеры |
Механические свойства и хладостойкость
Сталь 12ГС в профильных трубах сохраняет ударную вязкость KCU не ниже 39 Дж/см при температуре –40 C, что позволяет эксплуатировать конструкции в климатических зонах УХЛ1 и ХЛ1 по ГОСТ 15150. Относительное удлинение — не менее 21 %. Предел прочности при растяжении — 430–490 МПа. Соотношение т/в составляет 0,6–0,7, что обеспечивает достаточный запас пластичности при знакопеременных нагрузках. Твёрдость по Бринеллю — не более 170 HB. Свариваемость без ограничений: углеродный эквивалент Cэкв 0,42 %, что допускает ручную дуговую, механизированную в среде CO и автоматическую сварку под флюсом без предварительного подогрева при толщине до 20 мм.
Технологические особенности производства
Гнутые профильные трубы 12ГС изготавливают из штрипса методом холодного профилирования с последующей сваркой высокочастотным током (ТВЧ) и удалением внутреннего грата. Горячекатаные профили получают на трубопрокатных агрегатах с непрерывным станом. Термическая обработка — нормализация или контролируемая прокатка. Для ответственных конструкций применяют трубы с гарантированным пределом текучести после отпуска при 600–650 C.
Области применения
- Несущие металлоконструкции мостовых и козловых кранов, крановых путей, монорельсовых систем.
- Опоры и эстакады технологических трубопроводов нефтегазовой и химической промышленности.
- Каркасы сельскохозяйственной техники: бункеры, рамы сеялок, культиваторов, прицепов.
- Элементы экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков, работающих в условиях Крайнего Севера.
- Ограждающие конструкции, стеллажные системы, антенно-мачтовые сооружения связи.
- Рамы транспортных средств, прицепной техники, контейнеров и быстровозводимых зданий.
Нормативная база
Профильные трубы 12ГС поставляются по ГОСТ 13663-86 (профили гнутые замкнутые), ГОСТ 30245-2003 (гнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций), ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 8645-68 (горячекатаные бесшовные). Марка стали регламентирована ГОСТ 19281-2014 (категории 1–15). Химический состав — по ГОСТ 19282-73. Испытания на ударный изгиб при отрицательных температурах — по ГОСТ 9454-78.
Вопросы и ответы
Чем сталь 12ГС отличается от 09Г2С в профильных трубах?
12ГС содержит меньше марганца (0,8–1,1 % против 1,3–1,7 %) и не содержит никеля, что снижает стоимость при сохранении предела текучести 265 МПа. Хладостойкость 12ГС — до –40 C, у 09Г2С — до –60 C в категориях 6–9.
Допускается ли сварка труб 12ГС без подогрева?
Да, при толщине стенки до 20 мм и температуре окружающего воздуха не ниже –10 C. Углеродный эквивалент 0,42 % исключает необходимость предварительного подогрева. При более низких температурах рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Какой максимальный размер профиля доступен из стали 12ГС?
Гнутые квадратные — до 180 180 мм, прямоугольные — до 200 300 мм с толщиной стенки до 12 мм. Горячекатаные бесшовные — до 180 180 мм. Большие сечения изготавливаются по индивидуальному заказу.
Применяются ли трубы 12ГС в условиях сейсмических нагрузок?
Да, за счёт соотношения т/в = 0,6–0,7 и относительного удлинения 21 % профили 12ГС пригодны для сейсмостойких каркасов в районах с сейсмичностью до 9 баллов по MSK-64 при условии расчёта по СП 16.13330.
