Листы стальные ГОСТ 5520-79: котельные марки для сосудов под давлением
Стальные листы ГОСТ 5520-79 — прокат из углеродистых и низколегированных марок, предназначенный для изготовления барабанов котлов, сосудов и аппаратов, работающих под давлением при температурах от –40 до +450 C. Стандарт нормирует химический состав, механические свойства при +20 C и после высокого отпуска, а также результаты испытаний на ударный изгиб (KCV) при рабочих температурах. Ключевое отличие от листов общего назначения (ГОСТ 14637, ГОСТ 19281) — обязательная проверка свойств после имитации технологического отпуска, поскольку обечайки и днища подвергаются горячей гибке и сварке с последующей термообработкой.
Марки и состояние поставки
Прокат поставляют в горячекатаном, нормализованном или термически улучшенном состоянии. Толщина — от 4 до 160 мм, ширина — до 3200 мм, длина — до 12 000 мм. Для каждой марки стандарт задаёт предельные отклонения по толщине и требования к кромке (обрезная, необрезная).
- Ст3сп5, Ст3Гсп, Ст3Гпс — углеродистые, для барабанов котлов с рабочей температурой до +300 C
- 09Г2С, 16ГС — низколегированные кремнемарганцовистые, до +450 C
- 17ГС, 17Г1С — для аппаратов и трубопроводов пара
- 12ХМ, 12МХ — хромомолибденовые, для водородсодержащих сред и повышенных температур
- 10Х2М1, 10Х2МФА — теплоустойчивые, для пароперегревателей и коллекторов
Механические свойства и контроль
Нормируемые характеристики: предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, ударная вязкость. Для листов толщиной свыше 12 мм испытания проводят на образцах из середины толщины. Дополнительно контролируют ударный изгиб при температуре эксплуатации и после механического старения.
| Марка | Толщина, мм | в, МПа | т, МПа | KCV, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Ст3сп5 | 4–20 | 370–490 | 245 | 34 при +20 C |
| 09Г2С | 8–60 | 490 | 345 | 39 при –40 C |
| 16ГС | 10–60 | 490 | 325 | 29 при –40 C |
| 12ХМ | 8–100 | 440 | 235 | 29 при +20 C |
| 10Х2М1 | 12–160 | 490 | 310 | 29 при +20 C |
Области применения
Листовой прокат по ГОСТ 5520-79 применяют в конструкциях, где сочетаются давление, температура и агрессивная среда. Основные направления:
- Барабаны и коллекторы паровых котлов высокого давления на ТЭЦ и ГРЭС
- Корпуса теплообменников, подогревателей высокого давления, деаэраторов
- Сосуды и аппараты нефтегазопереработки, работающие с водородсодержащими средами
- Емкости и трубопроводы систем теплоснабжения с температурой теплоносителя до +450 C
- Элементы оборудования целлюлозно-бумажного производства и химических реакторов
Свариваемость и технологическая обработка
Марки 09Г2С и 16ГС свариваются всеми видами дуговой сварки без предварительного подогрева при толщине до 30 мм; свыше 30 мм требуется подогрев до +100–150 C. Хромомолибденовые стали 12ХМ и 10Х2М1 требуют предварительного и сопутствующего подогрева до +200–250 C, а после сварки — высокого отпуска при +680–750 C для восстановления структуры и снятия напряжений. Гибку обечаек выполняют в горячем состоянии с последующей нормализацией.
Вопросы и ответы
Чем листы ГОСТ 5520-79 отличаются от ГОСТ 19281?
ГОСТ 5520-79 нормирует свойства после высокого отпуска и ударную вязкость при рабочих температурах, что критично для сосудов под давлением. ГОСТ 19281 ориентирован на строительные и машиностроительные конструкции без имитации термообработки.
Какие марки применяют для температур ниже –40 C?
Для криогенных условий стандарт не предназначен. При –40 C применяют 09Г2С и 16ГС с нормированной KCV; для более низких температур используют стали по другим стандартам, например 09Г2СД или 10Г2С1Д.
Обязательна ли нормализация листов перед изготовлением обечаек?
Для марок 12ХМ, 10Х2М1 и 10Х2МФА — да, поставка в термически обработанном состоянии обязательна. Углеродистые Ст3сп5 и низколегированные 09Г2С допускают горячую гибку с последующей нормализацией готовой обечайки.
Как проверяют качество сварного соединения из листов ГОСТ 5520-79?
Контроль включает радиографию или ультразвуковую дефектоскопию швов, испытания на статический изгиб и ударный изгиб образцов из сварного соединения после термообработки, а также замер твёрдости в зоне термического влияния.
