Труба жаропрочная нержавеющая ТУ 14-3-258-74: сортамент, марки и условия эксплуатации
Труба жаропрочная нержавеющая ТУ 14-3-258-74 — горячедеформированная бесшовная продукция из коррозионностойких жаропрочных сталей аустенитного и аустенито-мартенситного классов, предназначенная для изготовления элементов энергетического и химического оборудования, работающих под давлением при повышенных температурах. Технические условия регламентируют химический состав, механические свойства при 20 C и кратковременные характеристики при рабочих температурах, а также требования к макро- и микроструктуре, неметаллическим включениям и геометрии стенки.
Сортамент и геометрические параметры
Трубы поставляются в горячекатаном исполнении с наружным диаметром 57–219 мм и толщиной стенки 3,5–20 мм. Длина — немерная 4–9 м, мерная и кратная мерной. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для труб диаметром до 108 мм и 2,0 мм для труб большего диаметра. Овальность и разностенность ограничены полями допусков, зависящими от отношения диаметра к толщине стенки. Концы труб обрезаны под прямым углом и зачищены от заусенцев; по согласованию предусмотрена фаска под сварку.
Марочный состав и структура
Сортамент охватывает жаропрочные нержавеющие стали, легированные хромом, никелем, титаном, молибденом и микродобавками бора или церия. Основу структуры составляет аустенит с карбидным и карбонитридным упрочнением, что обеспечивает сопротивление ползучести при длительной работе.
- 12Х18Н10Т — аустенитная стабилизированная титаном, рабочая температура до 600 C;
- 08Х18Н10Т — пониженное содержание углерода, сварные конструкции пароперегревателей;
- 12Х18Н12Т — повышенное содержание никеля, детали котлоагрегатов;
- 10Х17Н13М2Т — молибденсодержащая, аппараты нефтехимии;
- 08Х16Н13М2Б — борсодержащая, крепёж и коллекторы высокого давления;
- 45Х14Н14В2М — аустенито-мартенситная, клапаны и пружины ГТД.
Механические и жаропрочные характеристики
Предел текучести при 20 C для аустенитных марок составляет не менее 196–216 МПа, временное сопротивление — 490–540 МПа, относительное удлинение — не менее 35–40 %. При рабочих температурах нормируются предел длительной прочности за 10 000 ч и предел ползучести за 100 000 ч. Для стали 12Х18Н10Т при 600 C предел длительной прочности — порядка 78 МПа, для 45Х14Н14В2М при 650 C — не менее 130 МПа.
| Марка стали | в при 20 C, МПа | 0,2 при 20 C, МПа | Рабочая температура, C | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 12Х18Н10Т | 510 | 196 | до 600 | пароперегреватели |
| 08Х18Н10Т | 490 | 196 | до 600 | сварные коллекторы |
| 10Х17Н13М2Т | 530 | 216 | до 600 | змеевики реакторов |
| 45Х14Н14В2М | 880 | 590 | до 650 | клапаны ГТД |
Условия эксплуатации и области применения
Трубы рассчитаны на длительную работу в окислительных и слабоагрессивных средах при избыточном давлении до 25 МПа. Лимитирующим фактором выступает не коррозионное разрушение, а накопление ползучести и охрупчивание при температурах выше 550–600 C. Для сварных соединений обязательна термообработка по режимам, исключающим выделение сигма-фазы.
- пароперегреватели и коллекторы котлов высокого давления ТЭС и ТЭЦ;
- змеевики и реакционные трубы установок риформинга и пиролиза;
- теплообменная аппаратура нефтегазопереработки;
- выпускные системы и детали камер сгорания газотурбинных установок;
- арматура и крепёж энергетических паропроводов.
Контроль качества и приёмочные испытания
Партия труб подвергается гидравлическому испытанию давлением, рассчитанным по допускаемому напряжению, либо ультразвуковой дефектоскопии. Отбор образцов проводят от каждой партии для испытаний на растяжение при 20 C и при рабочей температуре, на сплющивание и на межкристаллитную коррозию по методу АМУ или ГОСТ 6032. Структура контролируется металлографически с оценкой величины зерна и балла карбидной неоднородности.
Вопросы и ответы
Какие марки сталей входят в сортамент по ТУ 14-3-258-74?
ТУ распространяются на трубы из жаропрочных нержавеющих сталей аустенитного и аустенито-мартенситного классов: 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х16Н13М2Б, 45Х14Н14В2М и их модификаций.
До какой температуры допустима эксплуатация труб из стали 12Х18Н10Т?
Длительная рабочая температура ограничена 600 C. При превышении этого порога интенсифицируется ползучесть и выделение сигма-фазы, снижающее пластичность сварных соединений.
Чем трубы по ТУ 14-3-258-74 отличаются от труб по ГОСТ 9941?
ТУ 14-3-258-74 ориентированы на энергетическое применение и нормируют жаропрочные характеристики при рабочих температурах, тогда как ГОСТ 9941 регламентирует преимущественно холоднодеформированные трубы общего назначения.
Проводится ли испытание на межкристаллитную коррозию?
Да, для аустенитных марок испытание на МКК обязательно и выполняется по ГОСТ 6032 методом АМУ или в растворе серной кислоты с медной стружкой.
