Трубы диаметром 110 мм из стали 09Г2С — сортамент и применение
Труба диаметром 110 мм из стали 09Г2С — востребованная позиция трубного проката для строительства магистральных и технологических трубопроводов, работающих при пониженных температурах. Конструкционная низколегированная сталь 09Г2С (ГОСТ 19281) обеспечивает повышенную прочность при сохранении удовлетворительной свариваемости и хладостойкости до –70 C. Трубы диаметром 110 мм выпускаются электросварными прямошовными по ГОСТ 10704, ГОСТ 10705 и ГОСТ 20295, а также бесшовными горячедеформированными по ГОСТ 8732 и ГОСТ 8731.
Для диаметра 110 мм характерен диапазон толщин стенки от 3,0 до 8,0 мм в зависимости от способа производства и назначения. Сортамент включает трубы с условным проходом Ду100, что соответствует наружному диаметру 110 мм. Соотношение наружного диаметра и толщины стенки позволяет применять такие трубы в системах с рабочим давлением до 6,3 МПа (63 кгс/см) при расчетной температуре стенки до 200 C.
Механические характеристики труб 110 мм из 09Г2С
Сталь 09Г2С относится к группе прочности К52 по классификации ГОСТ 20295. Основные механические показатели для труб диаметром 110 мм после нормализации или контролируемой прокатки:
- временное сопротивление разрыву — не менее 490 МПа;
- предел текучести — не менее 345 МПа;
- относительное удлинение — не менее 21 %;
- ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см;
- ударная вязкость KCV при –40 C — не менее 29 Дж/см.
Химический состав стали 09Г2С регламентирован содержанием углерода до 0,12 %, марганца 1,3–1,7 % и кремния 0,5–0,8 %. Легирование марганцем и кремнием обеспечивает твердорастворное упрочнение ферритной матрицы, что повышает прочностные характеристики без существенного снижения пластичности. Ограниченное содержание серы и фосфора (не более 0,035 % каждого) гарантирует стабильность свойств при сварке и эксплуатации.
Технологические параметры труб 110 мм 09Г2С
| Параметр | Значение для электросварных труб | Значение для бесшовных труб | Стандарт | Группа прочности |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр | 110 мм | 110 мм | ГОСТ 10704, ГОСТ 8732 | К52 |
| Толщина стенки | 3,0–6,0 мм | 4,0–8,0 мм | ГОСТ 10705, ГОСТ 8731 | К52 |
| Рабочее давление | до 4,0 МПа | до 6,3 МПа | СНиП 2.04.12 | К52 |
| Температура эксплуатации | –60…+200 C | –70…+200 C | ГОСТ 20295 | К52 |
Применение труб 110 мм из стали 09Г2С
Трубы диаметром 110 мм из 09Г2С применяются в следующих инженерных системах и производственных объектах:
- технологические трубопроводы нефтегазодобывающих промыслов, включая обвязку кустовых площадок и газосборные сети;
- системы теплоснабжения и горячего водоснабжения с температурой теплоносителя до 150 C;
- водоводы хозяйственно-питьевого и технического назначения с рабочим давлением до 2,5 МПа;
- воздуховоды и пневмотранспортные линии компрессорных станций;
- несущие элементы строительных металлоконструкций — колонны, связи, распорки;
- обвязка насосного и компрессорного оборудования в цехах химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Для трубопроводов, прокладываемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже –40 C, применение стали 09Г2С является обязательным требованием СП 36.13330. Сварка труб 110 мм выполняется электродами типа Э50А или проволокой Св-08Г2С в среде углекислого газа. Перед сваркой рекомендуется подогрев стыков до 100–150 C при температуре окружающего воздуха ниже 0 C.
Контроль качества и испытания
Трубы диаметром 110 мм из стали 09Г2С подвергаются гидравлическим испытаниям пробным давлением, величина которого зависит от толщины стенки и составляет от 6,0 до 12,0 МПа. Электросварные трубы проходят 100 % контроль сварного шва неразрушающими методами — радиографическим или ультразвуковым. Для бесшовных труб обязателен контроль геометрических размеров и качества наружной и внутренней поверхности.
При поставке труб для объектов с повышенными требованиями к надежности заказывается испытание на ударный изгиб образцов с концентратором вида KCV при температуре –40 C. Дополнительно может контролироваться сплошность металла ультразвуковым методом по всей длине трубы.
Вопросы и ответы
Какое рабочее давление выдерживает труба 110 мм из 09Г2С?
Для электросварных труб с толщиной стенки 4,0 мм рабочее давление составляет до 4,0 МПа, для бесшовных труб с толщиной стенки 6,0 мм — до 6,3 МПа. Точное значение определяется расчетом по СП 36.13330 с учетом коэффициента условий работы.
Чем отличается труба 110 мм 09Г2С от трубы из стали Ст3?
Сталь 09Г2С имеет предел текучести не менее 345 МПа против 245 МПа у Ст3, что позволяет снизить толщину стенки на 20–30 % при одинаковом давлении. Кроме того, 09Г2С сохраняет ударную вязкость при –40 C, тогда как Ст3 становится хрупкой уже при –20 C.
Можно ли использовать трубу 110 мм 09Г2С для сварных соединений без ограничений?
Да, сталь 09Г2С обладает хорошей свариваемостью без ограничений. Эквивалент углерода не превышает 0,45 %, что исключает необходимость предварительного подогрева при температуре выше 0 C. Для полевой сварки при отрицательных температурах требуется подогрев до 100–150 C.
Какие толщины стенки доступны для трубы диаметром 110 мм из 09Г2С?
Электросварные трубы выпускаются с толщиной стенки 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 и 6,0 мм. Бесшовные горячедеформированные трубы — с толщиной 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0 и 8,0 мм. Масса погонного метра составляет от 7,9 до 20,1 кг.
