Труба стальная диаметром 15 мм из стали 20: характеристики, сортамент и применение
Труба стальная диаметром 15 мм из стали 20 — это трубный прокат с наружным диаметром 15 мм, изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали марки 20 (химический состав по ГОСТ 1050). Наружный диаметр 15 мм относится к малым типоразмерам трубного сортамента; такая продукция выпускается в двух исполнениях — бесшовном холоднодеформированном (ГОСТ 8734) и электросварном (ГОСТ 10704, ГОСТ 10705). Сталь 20 содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца; предельно допустимое содержание серы — 0,040 %, фосфора — 0,035 %. Такое сочетание обеспечивает предел прочности не менее 412 МПа, предел текучести не менее 245 МПа и относительное удлинение не менее 21 % в нормализованном состоянии.
Сортамент и геометрические параметры
Для диаметра 15 мм стандартизированы следующие толщины стенки и теоретическая масса 1 метра:
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 15 | 1,0 | 13,0 | 0,345 | ГОСТ 8734 |
| 15 | 1,5 | 12,0 | 0,499 | ГОСТ 8734 |
| 15 | 2,0 | 11,0 | 0,641 | ГОСТ 8734 |
| 15 | 2,5 | 10,0 | 0,770 | ГОСТ 8734 |
| 15 | 2,8 | 9,4 | 0,842 | ГОСТ 8734 |
Бесшовные холоднодеформированные трубы 15 мм по ГОСТ 8734 поставляются в размерных группах: немерной длины 1,5–11,5 м, мерной и кратной мерной длины. Точность изготовления — обычная, повышенная и высокая; для высокоточной группы отклонение по наружному диаметру не превышает 0,15 мм, по толщине стенки — 10 %. Электросварные трубы 15 мм по ГОСТ 10704 выпускаются длиной 4–12 м с прямыми или косыми срезами концов. Кривизна на 1 погонный метр не должна превышать 1,5 мм для холоднодеформированных труб.
Механические свойства и состояние поставки
Трубы диаметром 15 мм из стали 20 поставляются в термически обработанном состоянии (нормализация, отжиг) либо без термообработки — в зависимости от требований заказчика. Ключевые механические характеристики:
- временное сопротивление разрыву — не менее 412 МПа (42 кгс/мм);
- предел текучести — не менее 245 МПа (25 кгс/мм);
- относительное удлинение — не менее 21 %;
- ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 88 Дж/см;
- твёрдость после нормализации — 156–170 HB.
Трубы проходят гидравлические испытания пробным давлением, рассчитанным по ГОСТ 3845, либо контролируются неразрушающими методами (вихретоковый, ультразвуковой). Для ответственных применений заказывают трубы с нормированным химическим составом и механическими свойствами по ГОСТ 8733 (группа В и Г).
Технологические свойства и обработка
Сталь 20 хорошо сваривается всеми видами сварки — ручной дуговой, аргонодуговой (TIG), в среде защитных газов (MIG/MAG), контактной. Для тонкостенных труб 15 1,0–15 2,0 мм предпочтительна аргонодуговая сварка неплавящимся электродом без предварительного подогрева. Обрабатываемость резанием удовлетворительная; гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 2,5–3 наружных диаметров. Термообработка: нормализация при 880–920 C, отжиг при 780–820 C, закалка с 880–900 C в воде с последующим высоким отпуском при 550–600 C.
Области применения
Труба 15 мм из стали 20 востребована в системах, где требуется малый проходной диаметр при сохранении прочности и герметичности:
- гидравлические и пневматические приводы металлообрабатывающего оборудования;
- топливоподводящие и масляные трубопроводы дизельных двигателей, компрессоров, насосных агрегатов;
- теплообменные аппараты, змеевики, капиллярные трубки контрольно-измерительных приборов;
- системы смазки прокатных станов, прессов, станков с ЧПУ;
- тормозные магистрали железнодорожного подвижного состава и карьерной техники;
- каркасы, кронштейны, элементы ограждений в машиностроении и строительных металлоконструкциях.
В нефтегазовой отрасли трубы 15 мм из стали 20 применяются для импульсных линий КИПиА, в пищевой промышленности — для обвязки арматуры при условии соответствия санитарным требованиям. Рабочее давление зависит от толщины стенки: для 15 2,0 мм допускаемое давление в гидросистеме достигает 25–30 МПа при запасе прочности по ГОСТ 3845.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют трубу 15 мм из стали 20?
Бесшовные холоднодеформированные трубы — ГОСТ 8734 (сортамент) и ГОСТ 8733 (технические требования). Электросварные — ГОСТ 10704 и ГОСТ 10705. Химический состав стали 20 — по ГОСТ 1050.
Какое давление выдерживает труба 15 2,0 мм из стали 20?
При пределе текучести 245 МПа и коэффициенте запаса по ГОСТ 3845 допускаемое рабочее давление составляет ориентировочно 25–30 МПа. Точное значение рассчитывается по формуле с учётом температуры эксплуатации и вида нагружения.
При какой температуре эксплуатируется труба из стали 20 диаметром 15 мм?
Диапазон рабочих температур — от –40 C до +300 C. При отрицательных температурах ниже –40 C требуется проверка ударной вязкости; при нагреве выше 300 C снижается длительная прочность.
Чем отличается бесшовная труба 15 мм от электросварной?
Бесшовная холоднодеформированная труба выдерживает более высокое давление и имеет меньшую овальность; электросварная дешевле, но содержит продольный шов, снижающий циклическую прочность. Для гидравлики высокого давления применяют бесшовный вариант.
