Трубы диаметром 110 мм из стали 15: характеристики, сортамент и применение
Трубы диаметром 110 мм из стали 15 — это сортовой прокат из низкоуглеродистой качественной конструкционной стали, поставляемый в виде бесшовных горячедеформированных или холоднодеформированных труб с наружным диаметром 110 мм. Сталь 15 (марка по ГОСТ 1050) содержит 0,12–0,19 % углерода, до 0,35 % кремния и до 0,035 % серы, что обеспечивает сочетание умеренной прочности, высокой пластичности и удовлетворительной свариваемости без предварительного подогрева. Труба 110 мм из стали 15 применяется в трубопроводах низкого и среднего давления, машиностроительных металлоконструкциях и теплообменном оборудовании.
Сортамент и геометрические параметры
Наружный диаметр 110 мм относится к промежуточному размерному ряду. Толщина стенки выбирается из стандартного ряда и определяет массу погонного метра, момент инерции и рабочее давление. Трубы диаметром 110 мм из стали 15 выпускают по ГОСТ 8732 (горячедеформированные), ГОСТ 8734 (холоднодеформированные) и ГОСТ 10704 (электросварные прямошовные).
- Толщина стенки — от 3 до 12 мм (бесшовные горячедеформированные)
- Толщина стенки — от 2 до 8 мм (холоднодеформированные)
- Длина мерная — 4–12,5 м; немерная — 1,5–11,5 м
- Кривизна — не более 1,5 мм на 1 м длины
- Овальность — не более 1 % от наружного диаметра
- Точность изготовления — обычная, повышенная, высокая
Механические свойства стали 15 применительно к трубам 110 мм
Механические характеристики нормируются в зависимости от состояния поставки: горячедеформированное, холоднодеформированное (нагартованное или отожжённое). Для труб диаметром 110 мм из стали 15 типичны следующие значения.
| Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячедеформированное | 372–490 | 225–245 | 21–24 | не более 156 |
| Холоднодеформированное отожжённое | 372–490 | 225–245 | 21–23 | не более 156 |
| Холоднодеформированное нагартованное | 490–637 | 355 | 8 | не нормируется |
| После нормализации | 372 | 225 | 21 | не более 156 |
Технологические свойства и обработка
Сталь 15 относится к хорошо свариваемым материалам: углеродный эквивалент не превышает 0,25 %, что допускает ручную дуговую, автоматическую под флюсом и аргонодуговую сварку без подогрева при толщине стенки до 12 мм. Трубы диаметром 110 мм из стали 15 подвергаются гибке в холодном состоянии с радиусом не менее 3,5 наружных диаметров, а также развальцовке в трубных решётках теплообменников. Термическая обработка — нормализация при 900–920 C, отжиг при 860–880 C. Цементация и цианирование применяются для повышения поверхностной твёрдости при сохранении вязкой сердцевины.
Области применения труб 110 мм из стали 15
- Трубопроводы систем отопления, водоснабжения и пароснабжения с рабочим давлением до 1,6 МПа
- Теплообменные аппараты кожухотрубного типа на нефтехимических и энергетических установках
- Элементы металлоконструкций мостовых кранов, конвейерных галерей, опорных рам
- Гидроцилиндры и пневмоцилиндры общего назначения с хонингованной внутренней поверхностью
- Валы, оси, втулки и переходники в узлах сельскохозяйственной техники
- Трубные заготовки для последующей механической обработки и сварных сборок
Условия эксплуатации и ограничения
Трубы диаметром 110 мм из стали 15 работоспособны в интервале температур от –40 C до +425 C. При температурах выше 425 C начинается интенсивное окалинообразование, а длительная прочность снижается. В коррозионно-активных средах (морская вода, растворы кислот, хлоридсодержащие среды) сталь 15 без защитных покрытий не применяется — требуется цинкование, эпоксидное покрытие или замена на коррозионностойкие марки. Ударная вязкость KCU при –40 C составляет не менее 29 Дж/см, что обеспечивает хладостойкость для умеренного климатического исполнения У1 по ГОСТ 15150.
Вопросы и ответы
Какое рабочее давление выдерживает труба 110 мм из стали 15?
Для бесшовной горячедеформированной трубы 110 6 мм из стали 15 при температуре +20 C допускаемое рабочее давление составляет около 4,0 МПа с коэффициентом запаса 1,5. С ростом температуры до +300 C допускаемое давление снижается до 3,2 МПа. Точный расчёт выполняется по ГОСТ 32388 с учётом прибавки на коррозию.
Чем сталь 15 отличается от стали 20 для труб диаметром 110 мм?
Сталь 15 содержит 0,12–0,19 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20. Это даёт более низкие прочностные характеристики (предел текучести 225 МПа против 245 МПа), но лучшую пластичность и свариваемость. Трубы 110 мм из стали 15 предпочтительны для холодной гибки и развальцовки, из стали 20 — для нагруженных конструкций.
Поставляются ли трубы 110 мм из стали 15 с антикоррозионным покрытием?
Да. Наружная поверхность может быть покрыта цинком горячим или гальваническим методом, эпоксидной или полиэтиленовой изоляцией. Внутренняя поверхность цинкуется или покрывается цементно-песчаным составом для систем водоснабжения. Покрытие наносится после резки в меру и сварки, если труба поставляется как готовый элемент трубопровода.
Какие виды испытаний проводятся для труб 110 мм из стали 15?
Стандартный объём: испытание на растяжение, сплющивание до просвета 0,9 наружного диаметра, гидравлическое давление 1,5 рабочего, ультразвуковая или вихретоковая дефектоскопия по требованию заказчика. Химический анализ ковшовой пробы подтверждает соответствие марки стали 15 по ГОСТ 1050.
