Трубы диаметром 100 мм из стали 20кп: характеристики и применение
Трубы диаметром 100 мм из стали марки 20кп — это трубный прокат из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали спокойной плавки (индекс «кп» указывает на кипящую сталь, однако в современной сортаментной практике под данным обозначением поставляется продукция с регламентированным химическим составом по ГОСТ 1050). Наружный диаметр 100 мм соответствует стандартному ряду горячекатаных и холоднокатаных труб, применяемых в машиностроении, теплоэнергетике и строительных металлоконструкциях.
Сортамент и геометрические параметры
Трубы 100 мм из стали 20кп выпускаются в нескольких исполнениях, различающихся способом производства, толщиной стенки и точностью изготовления. Горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732 изготавливаются с толщиной стенки от 4 до 12 мм, холоднодеформированные по ГОСТ 8734 — от 3 до 10 мм. Предельные отклонения по наружному диаметру для повышенной точности составляют 0,8 %, для нормальной — 1,25 %.
- Горячекатаные бесшовные — ГОСТ 8732-78, стенка 4–12 мм
- Холоднокатаные бесшовные — ГОСТ 8734-75, стенка 3–10 мм
- Электросварные прямошовные — ГОСТ 10704-91, стенка 3–6 мм
- Водогазопроводные оцинкованные — ГОСТ 3262-75, стенка 4–5 мм
- Профильные (квадрат 100 100 мм) — ГОСТ 8639-82
- Профильные (прямоугольник 100 50 мм) — ГОСТ 8645-68
Механические свойства стали 20кп
Сталь 20кп относится к низкоуглеродистым конструкционным сталям с содержанием углерода 0,17–0,24 %. Предел текучести составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа. Относительное удлинение — не менее 25 %. Ударная вязкость при температуре –40 C — не менее 34 Дж/см. Трубы сохраняют работоспособность в диапазоне температур от –40 C до +425 C при условии отсутствия агрессивных сред.
| Параметр | Горячекатаная | Холоднокатаная | Электросварная | Оцинкованная |
|---|---|---|---|---|
| Толщина стенки, мм | 4–12 | 3–10 | 3–6 | 4–5 |
| Предел текучести, МПа | 245 | 245 | 235 | 235 |
| Относительное удлинение, % | 25 | 21 | 20 | 18 |
| Рабочая температура, C | –40…+425 | –40…+350 | –20…+300 | –20…+200 |
| Масса 1 м, кг | 9,5–26,0 | 7,2–22,2 | 7,2–13,9 | 9,5–11,7 |
Технологические особенности
Сталь 20кп обладает хорошей свариваемостью без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм. Сварные соединения выполняются ручной дуговой сваркой электродами Э42 или Э46, а также автоматической сваркой под флюсом. Трубы допускают гибку в холодном состоянии с радиусом не менее 3,5 наружных диаметров, развальцовку и отбортовку. Термическая обработка — нормализация при 900–920 C — применяется для снятия внутренних напряжений после холодной деформации.
Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Твёрдость по Бринеллю в состоянии поставки — 120–150 HB. Для повышения коррозионной стойкости применяется горячее цинкование с толщиной покрытия 40–60 мкм по ГОСТ 9.307.
Области применения
Трубы 100 мм из стали 20кп востребованы в следующих инженерных системах и производственных процессах:
- Трубопроводы отопления и горячего водоснабжения с рабочим давлением до 1,6 МПа
- Гидравлические системы металлообрабатывающих станков и прессового оборудования
- Несущие элементы металлоконструкций: колонны, связи, элементы ферм
- Воздуховоды систем аспирации и пневмотранспорта сыпучих материалов
- Теплообменное оборудование нефтехимических установок
- Опоры и стойки дорожных ограждений, рекламных конструкций
Вопросы и ответы
Чем сталь 20кп отличается от стали 20?
Сталь 20кп — кипящая, с неполным раскислением, содержит меньше кремния (до 0,07 %). Сталь 20 — спокойная, полностью раскисленная, с содержанием кремния 0,17–0,37 %. Спокойная сталь имеет более однородную структуру и лучшие характеристики ударной вязкости при отрицательных температурах.
Какое давление выдерживает труба 100 5 мм из стали 20кп?
При толщине стенки 5 мм и наружном диаметре 100 мм допустимое рабочее давление составляет ориентировочно 2,5 МПа при температуре до 200 C. Точное значение рассчитывается по ГОСТ 32388 с учётом прибавки на коррозию и коэффициента прочности сварного шва.
Допускается ли эксплуатация при отрицательных температурах?
Да, горячекатаные трубы из стали 20кп работоспособны до –40 C. При более низких температурах требуется применение сталей с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах, например 09Г2С.
Какой стандарт регламентирует химический состав стали 20кп?
Химический состав регламентируется ГОСТ 1050-2013. Массовая доля углерода — 0,17–0,24 %, кремния — не более 0,07 %, марганца — 0,35–0,65 %, фосфора — не более 0,030 %, серы — не более 0,035 %.
