Труба стальная диаметром 75 мм из стали 20пс: характеристики и применение
Труба стальная диаметром 75 мм из стали марки 20пс — это трубный прокат с наружным диаметром 75 мм, изготовленный из спокойной углеродистой конструкционной стали, выплавляемой с ограниченным раскислением. Марка 20пс расшифровывается как сталь с содержанием углерода около 0,20 % (0,17–0,24 %), раскисленная преимущественно кремнием и алюминием. В отличие от кипящей стали 20кп, сталь 20пс имеет более плотную и однородную структуру слитка, что снижает вероятность образования внутренних дефектов — газовых пузырей, ликвационных зон и рыхлости. Именно поэтому труба диаметром 75 мм из 20пс применяется в ответственных трубопроводных системах, где требуется стабильность механических свойств по всему сечению стенки.
Сортамент и геометрические параметры
Наружный диаметр 75 мм относится к промежуточному типоразмеру между стандартными рядами 57–76 мм и 89 мм. Труба стальная 75 мм 20пс выпускается преимущественно по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированная) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированная). Толщина стенки варьируется в диапазоне от 3 до 12 мм в зависимости от способа производства и назначения. Наиболее востребованы стенки 4, 5, 6 и 8 мм. Масса погонного метра при стенке 5 мм составляет около 8,63 кг, при стенке 8 мм — около 13,2 кг.
Горячекатаная труба 75 5 мм из 20пс поставляется длиной от 4 до 12,5 м (мерная, немерная, кратная). Холоднодеформированная — длиной от 1,5 до 11,5 м с повышенной точностью по наружному диаметру и толщине стенки. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячедеформированных и 1 мм для холоднодеформированных труб.
Механические свойства стали 20пс
Сталь 20пс обеспечивает следующие характеристики при нормальной температуре:
- Предел текучести т — не менее 245 МПа (для стенки до 20 мм)
- Временное сопротивление в — 410–530 МПа
- Относительное удлинение 5 — не менее 21 %
- Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 34 Дж/см
- Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 20 Дж/см (для категории исполнения)
- Твёрдость — не более 156 HB
Спокойная сталь 20пс отличается от кипящей меньшей склонностью к хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Это позволяет использовать трубу 75 мм из 20пс в трубопроводах, работающих в диапазоне от –40 C до +425 C. При температурах выше 350 C наблюдается снижение длительной прочности, что учитывается при расчёте на ползучесть.
Химический состав и свариваемость
Химический состав стали 20пс регламентируется ГОСТ 1050-2013. Содержание углерода — 0,17–0,24 %, кремния — 0,17–0,37 %, марганца — 0,35–0,65 %, фосфора — не более 0,030 %, серы — не более 0,035 %, хрома — не более 0,25 %, никеля — не более 0,30 %, меди — не более 0,30 %, мышьяка — не более 0,08 %. Ограниченное содержание кремния (по сравнению с полностью спокойной сталью 20сп) обеспечивает компромисс между плотностью слитка и технологичностью сварки.
Труба стальная 75 мм 20пс сваривается всеми стандартными способами: ручной дуговой (РД), аргонодуговой (TIG), полуавтоматической в среде CO (MIG/MAG), автоматической под флюсом (SAW). Предварительный подогрев требуется при толщине стенки более 20 мм и температуре окружающей среды ниже 0 C. Рекомендуемые сварочные материалы: электроды Э46, Э50А, проволока Св-08Г2С, Св-08А.
Области применения трубы 75 мм из 20пс
- Технологические трубопроводы нефтеперекачивающих станций и компрессорных цехов с рабочим давлением до 6,4 МПа
- Трубные системы водяного охлаждения металлургических печей и прокатных станов
- Топливоподающие линии котельных агрегатов и парогенераторов низкого и среднего давления
- Опорные и несущие конструкции трубчатых каркасов, элементы отбойников и направляющих рольгангов
- Пневмотранспортные системы зерноперерабатывающих и цементных производств
- Гидроцилиндры и элементы гидросистем подъёмно-транспортного оборудования
Технические параметры в зависимости от толщины стенки
| Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Рабочее давление, МПа | Способ производства |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 69,0 | 5,33 | 4,0 | холоднодеформированная |
| 4,0 | 67,0 | 7,00 | 5,5 | холоднодеформированная |
| 5,0 | 65,0 | 8,63 | 6,4 | горячедеформированная |
| 6,0 | 63,0 | 10,2 | 8,0 | горячедеформированная |
| 8,0 | 59,0 | 13,2 | 10,0 | горячедеформированная |
Испытания и контроль качества
Труба стальная диаметром 75 мм из 20пс подвергается гидравлическому испытанию давлением, рассчитанным по ГОСТ 3845-2017, либо неразрушающему контролю (ультразвуковому, вихретоковому) по согласованию с заказчиком. Спокойная сталь обеспечивает стабильные результаты при испытании на сплющивание до 2/3 наружного диаметра без образования трещин. При заказе труб с термообработкой (нормализация, отжиг) твёрдость снижается до 120–140 HB, что улучшает обрабатываемость резанием при изготовлении фланцев, отводов и тройников.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20пс отличается от 20сп и 20кп?
20пс — полуспокойная сталь с частичным раскислением кремнием (0,17–0,37 %) и алюминием. 20сп — полностью спокойная с более высоким содержанием кремния, 20кп — кипящая, без кремния. Труба 75 мм из 20пс занимает промежуточное положение по плотности и стоимости между 20сп и 20кп.
При какой минимальной температуре можно эксплуатировать трубу 75 мм из 20пс?
Для труб категории исполнения с нормированной ударной вязкостью при –40 C минимальная температура эксплуатации составляет –40 C. Без специальных требований по ударной вязкости — не ниже –20 C.
Какой максимальный диаметр отверстия можно просверлить в стенке трубы 75 5 мм?
При рабочем давлении до 6,4 МПа и температуре до 200 C допускается сверление отверстий диаметром до 20 мм с последующим усилением штуцером или бобышкой. Расчёт ведётся по ГОСТ 32388-2013 с учётом ослабления сечения.
Поставляется ли труба 75 мм из 20пс с антикоррозионным покрытием?
Да, по согласованию с заказчиком возможна поставка с наружным эпоксидным, полиэтиленовым или цинковым покрытием. Внутренняя поверхность может обрабатываться ингибиторными составами для трубопроводов водяного охлаждения.
