Трубы диаметром 100 мм из стали 20: сортамент и применение
Трубы диаметром 100 мм из стали 20 — востребованная позиция трубного проката, применяемая в трубопроводах общего и технологического назначения. Материал — конструкционная углеродистая качественная сталь 20 (аналог AISI 1020) с содержанием углерода 0,17–0,24%. Трубы диаметром 100 мм из стали 20 производятся по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные), ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные) и ГОСТ 10704-91 (электросварные прямошовные).
Для диаметра 100 мм регламентируется наружный размер 100 мм; толщина стенки варьируется в диапазоне 3,5–14 мм в зависимости от стандарта и требуемого рабочего давления. Трубы диаметром 100 мм из стали 20 поставляются в мерной, кратной мерной и немерной длине — от 4 до 12,5 м для горячекатаного исполнения.
Механические характеристики и химический состав
Сталь 20 относится к группе качественных углеродистых сталей с ферритно-перлитной структурой. Для труб диаметром 100 мм из стали 20 в термообработанном состоянии нормируются следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 23%. Твердость после нормализации не превышает 156 HB.
Химический состав стали 20 регламентирован ГОСТ 1050-2013: углерод 0,17–0,24%, марганец 0,35–0,65%, кремний 0,17–0,37%, хром до 0,25%, никель до 0,30%, медь до 0,30%, мышьяк до 0,08%, сера и фосфор — не более 0,035% и 0,030% соответственно. Ограниченное содержание вредных примесей обеспечивает стабильность свариваемости и обрабатываемости резанием.
Технологические параметры труб диаметром 100 мм из стали 20
| Стандарт | Толщина стенки, мм | Рабочее давление, МПа | Масса 1 м, кг | Исполнение |
|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 8732-78 | 4,0 | 6,3 | 9,47 | Горячедеформированная |
| ГОСТ 8732-78 | 6,0 | 10,0 | 13,91 | Горячедеформированная |
| ГОСТ 8734-75 | 5,0 | 8,0 | 11,71 | Холоднодеформированная |
| ГОСТ 10704-91 | 4,5 | 6,3 | 10,60 | Электросварная |
Области применения
Трубы диаметром 100 мм из стали 20 применяются в системах, работающих при температурах от –10 до +475 C. Основные направления использования:
- технологические трубопроводы для транспортировки воды, пара, сжатого воздуха, нейтральных и слабоагрессивных сред в системах промышленного водоснабжения и отопления;
- элементы котельного оборудования, паропроводы низкого и среднего давления, обвязка теплообменных аппаратов;
- несущие конструкции и опорные элементы в машиностроении, производстве сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники;
- магистрали пневмотранспорта и гидравлических систем с рабочим давлением до 10 МПа;
- заготовки для изготовления фланцев, переходов, отводов и других деталей трубопроводной арматуры методом механической обработки.
Свариваемость и обработка
Сталь 20 обладает хорошей свариваемостью без ограничений. Трубы диаметром 100 мм из стали 20 допускают все виды сварки: ручную дуговую (ММА), аргонодуговую (TIG), полуавтоматическую в среде CO (MAG). Для ответственных соединений рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C при толщине стенки более 10 мм и температуре окружающей среды ниже 0 C. После сварки для снятия внутренних напряжений проводят высокий отпуск при 600–650 C.
Материал хорошо поддается механической обработке: точению, фрезерованию, сверлению. Резьба нарезается как метчиком, так и резцом. Гибка труб диаметром 100 мм из стали 20 выполняется в холодном состоянии на трубогибочных станках с радиусом не менее 3,5 наружных диаметров; при необходимости получения малых радиусов применяется горячая гибка с нагревом до 850–950 C.
Вопросы и ответы
Какое рабочее давление выдерживает труба диаметром 100 мм из стали 20?
Для трубы с толщиной стенки 6 мм допускаемое рабочее давление составляет около 10 МПа при температуре до 100 C. С повышением температуры до 300 C допускаемое напряжение снижается, что требует пересчета по нормам ГОСТ 32388 или СП 373.1325800.
Чем отличается горячедеформированная труба 100 мм из стали 20 от холоднодеформированной?
Горячекатаная труба имеет больший допуск на толщину стенки (10–12,5%) и более грубую поверхность. Холоднодеформированная труба отличается повышенной точностью геометрии, чистотой поверхности и более высокими механическими свойствами за счет наклепа.
Можно ли использовать трубу 100 мм из стали 20 для пищевых сред?
Сталь 20 не относится к коррозионностойким материалам и не рекомендуется для прямого контакта с пищевыми продуктами без защитных покрытий. Для пищевых трубопроводов применяют нержавеющие стали или трубы с внутренним эпоксидным покрытием.
Какой метод сварки оптимален для трубы диаметром 100 мм из стали 20?
Для монтажных стыков наиболее производительна полуавтоматическая сварка в среде CO проволокой Св-08Г2С. Для корневого прохода и трубопроводов высокого давления рекомендуется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадочной проволокой Св-08ГА.
