Трубы диаметром 110 мм из стали 10: сортамент, параметры и применение
Трубы диаметром 110 мм из стали 10 — это сортовой прокат из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали марки 10 (химический состав по ГОСТ 1050: C — 0,07–0,14 %, Si — 0,17–0,37 %, Mn — 0,35–0,65 %, S 0,040 %, P 0,035 %). Наружный диаметр 110 мм относится к промежуточному размерному ряду между 108 мм и 114,3 мм, поэтому такие трубы выпускают преимущественно по ведомственным ТУ, отраслевым стандартам и в рамках сортамента трубных заводов, а не по массовым таблицам ГОСТ 8732 или ГОСТ 10704. Сталь 10 обеспечивает предел текучести не менее 205 МПа, временное сопротивление 330–430 МПа и относительное удлинение не менее 21 % в нормализованном состоянии.
Способы производства и геометрические параметры
Диаметр 110 мм получают двумя основными технологиями: горячей деформацией (бесшовная труба) и электросваркой прямошовной или спиральной заготовки. Бесшовные трубы 110 мм из стали 10 формуют на прошивных станах с последующей прокаткой на автоматических или пилигримовых установках; сварные — из штрипса толщиной, равной толщине стенки, с формированием кромок и сваркой током высокой частоты. Термообработка — нормализация при 900–930 C либо отпуск, если требуется снятие остаточных напряжений после гибки.
Толщина стенки для диаметра 110 мм обычно лежит в диапазоне 3–12 мм, что даёт отношение D/S от 9 до 37. Тонкостенные исполнения (3–4 мм) применяют в теплообменных и обвязочных контурах, толстостенные (8–12 мм) — в несущих металлоконструкциях и опорных элементах. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для бесшовных труб и 2 мм для сварных; овальность — не более 1 % от номинального диаметра.
Механические свойства и режимы эксплуатации
Сталь 10 сохраняет работоспособность в диапазоне от –40 C до +425 C. При температурах выше 425 C начинается интенсивное окалинообразование, а длительная прочность падает, поэтому в паропроводах и печных агрегатах трубы 110 мм из стали 10 применяют только на низкотемпературных участках. Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см, что допускает использование в климатических зонах с холодным пуском.
Материал хорошо сваривается всеми видами дуговой сварки без предварительного подогрева при толщине стенки до 12 мм; рекомендуется подогрев до 100–150 C при отрицательных температурах окружающего воздуха. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 3D.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр | 110 | мм | Штангенциркуль, УЗ-толщиномер | ТУ изготовителя |
| Толщина стенки | 3–12 | мм | Ультразвуковая дефектоскопия | ТУ изготовителя |
| Предел текучести т | 205 | МПа | Испытание на растяжение | ГОСТ 1050 |
| Временное сопротивление в | 330–430 | МПа | Испытание на растяжение | ГОСТ 1050 |
| Относительное удлинение | 21 | % | Испытание на растяжение | ГОСТ 1050 |
| Ударная вязкость KCU (–40 C) | 34 | Дж/см | Испытание на ударный изгиб | ГОСТ 9454 |
Области применения
Трубы 110 мм из стали 10 востребованы там, где требуется сочетание умеренной прочности, пластичности и хорошей свариваемости при монтаже протяжённых коммуникаций:
- Обвязка теплообменников и кожухотрубных аппаратов на НПЗ и в нефтехимии.
- Импульсные линии и линии отбора давления в системах КИПиА.
- Опорные стойки и раскосы лёгких металлоконструкций, ограждений, эстакад.
- Воздуховоды систем аспирации и пневмотранспорта сыпучих материалов.
- Элементы рам сельхозтехники, прицепных устройств, навесного оборудования.
- Заготовки для последующей механической обработки — втулки, гильзы, кольца.
Сортамент и нормативная база
Поскольку диаметр 110 мм не входит в стандартные ряды ГОСТ 8732 и ГОСТ 10704, поставка ведётся по техническим условиям предприятия-изготовителя или по стандартам организаций. При заказе указывают: способ производства (бесшовная горячедеформированная / электросварная), размеры 110 S, марку стали 10, группу поставки (А — по механическим свойствам, Б — по химическому составу, В — по обоим показателям), вид термообработки, длину (мерная, немерная, кратная), а также требования к гидроиспытаниям и неразрушающему контролю.
Для ответственных участков трубопроводов дополнительно оговаривают испытательное давление, объём УЗК сварного шва и нормы допустимых дефектов. Приёмка — по ГОСТ 10692; маркировка наносится несмываемой краской или клеймением с указанием плавки.
Вопросы и ответы
Выпускаются ли трубы 110 мм из стали 10 по ГОСТ 8732?
Нет. ГОСТ 8732 нормирует наружные диаметры 20–550 мм с определённым шагом, и 110 мм в этот ряд не входит. Изготовление ведётся по ТУ или стандарту организации с сохранением требований ГОСТ 1050 к марке стали.
Какое максимальное рабочее давление выдерживает труба 110 6 мм из стали 10?
При расчёте по ГОСТ 32388 с коэффициентом запаса и учётом допускаемого напряжения около 130 МПа труба 110 6 мм допускает рабочее давление порядка 14–16 МПа при температуре до 200 C. Точное значение определяется проектом и условиями эксплуатации.
Требуется ли термообработка после сварки труб 110 мм из стали 10?
При толщине стенки до 12 мм и положительных температурах окружающей среды послесварочная термообработка не требуется. Она назначается при сварке при температуре ниже 0 C, при повышенных требованиях к коррозионной стойкости шва или по указанию проекта.
Чем сталь 10 отличается от стали 20 в трубах диаметром 110 мм?
Сталь 10 содержит меньше углерода (0,07–0,14 % против 0,17–0,24 %), что даёт более низкий предел текучести, но лучшую пластичность и свариваемость. Для несущих конструкций чаще берут сталь 20, для гибочных и теплообменных участков — сталь 10.
