Трубы диаметром 20 мм EN 10216-1 — сортамент и технические характеристики
Трубы диаметром 20 мм EN 10216-1 — это бесшовные трубы для работы под давлением, изготовленные из нелегированных и легированных сталей с заданными свойствами при повышенной температуре. Стандарт EN 10216-1 регламентирует технические условия поставки труб, применяемых в теплообменном оборудовании, котельных установках и трубопроводах, работающих при температуре до 400 C. Номинальный наружный диаметр 20 мм относится к сортаменту труб малого сечения, востребованных в системах instrumentation, импульсных линиях и змеевиковых теплообменниках.
Ключевое отличие труб по EN 10216-1 от продукции по EN 10216-2 — область применения. Первая группа стандартов ориентирована на умеренные температуры (до 400 C), тогда как вторая — на высокотемпературные сервисы (до 600 C). Для диаметра 20 мм стандарт предусматривает толщины стенки от 2,0 до 5,0 мм, что обеспечивает соотношение D/s от 4 до 10 и позволяет классифицировать трубы как тонкостенные и средней толщины.
Материалы исполнения и механические свойства
По EN 10216-1 трубы диаметром 20 мм поставляются из следующих марок стали:
- P195TR1, P195TR2 — низкоуглеродистые стали с пределом текучести 195 МПа;
- P235TR1, P235TR2 — стали общего назначения с пределом текучести 235 МПа;
- P265TR1, P265TR2 — стали повышенной прочности с пределом текучести 265 МПа;
- P195GH, P235GH, P265GH — стали для применения при повышенных температурах с гарантированными свойствами жаропрочности.
Индексы TR1 и TR2 различаются условиями испытаний: TR2 предполагает обязательную проверку ударной вязкости на образцах с V-образным надрезом при температуре 0 C, что критично для оборудования, эксплуатируемого в условиях низких климатических температур. Марки с суффиксом GH проходят дополнительную термическую обработку — нормализацию, обеспечивающую стабильность микроструктуры феррито-перлитного класса при длительной работе при 350–400 C.
Геометрические параметры и допуски
Для труб диаметром 20 мм EN 10216-1 устанавливает следующие предельные отклонения:
| Параметр | Класс точности A | Класс точности B | Класс точности C | Класс точности D |
|---|---|---|---|---|
| Отклонение по наружному диаметру | 0,40 мм | 0,20 мм | 0,15 мм | 0,10 мм |
| Отклонение по толщине стенки | 12,5% | 10% | 7,5% | 5% |
| Овальность (макс.) | 1,5% | 1,0% | 0,8% | 0,5% |
| Кривизна (макс.) | 1,0 мм/м | 0,8 мм/м | 0,6 мм/м | 0,4 мм/м |
Для диаметра 20 мм классы точности C и D применяются при необходимости монтажа труб в пучках теплообменников с шагом 22–25 мм, где требуется минимальная разнотолщинность для равномерного распределения тепловых потоков. Торцы труб поставляются с фаской под сварку согласно EN ISO 9692-1 либо с плоским срезом для вальцовки в трубные решетки.
Технология производства и контроль качества
Трубы диаметром 20 мм EN 10216-1 изготавливаются методами горячей прокатки на станах с автоматическими или непрерывными станами, либо холодной деформации с последующим отпуском. Для диаметра 20 мм преимущественно используется холодное волочение или холодная прокатка на станах ХПТ, обеспечивающие точность геометрии и качество поверхности Ra 6,3 мкм.
Обязательные виды неразрушающего контроля для труб данного типоразмера включают вихретоковый контроль (ET) по всей длине согласно EN ISO 10893-2 или ультразвуковой контроль (UT) по EN ISO 10893-10. Гидравлические испытания проводятся при давлении, рассчитываемом по формуле:
P = 2 ReH a / Da
где ReH — минимальный предел текучести, a — толщина стенки, Da — наружный диаметр. Для труб с толщиной стенки 2,0 мм из стали P235GH испытательное давление составляет не менее 70 бар, выдержка — не менее 10 секунд.
Применение труб диаметром 20 мм EN 10216-1
Трубы данного типоразмера востребованы в следующих инженерных системах:
- импульсные линии КИПиА для передачи давления от отборных устройств к датчикам;
- змеевики кожухотрубчатых теплообменников и подогревателей с малым диаметром трубного пучка;
- дренажные и продувочные трубопроводы котельных установок;
- линии подачи топливного газа к горелочным устройствам;
- обвязка предохранительных клапанов и байпасных линий;
- трубопроводы сжатого воздуха и азота в системах пневмоавтоматики.
Благодаря соотношению наружного диаметра к толщине стенки, трубы 20 мм EN 10216-1 пригодны для гибки в холодном состоянии на трубогибочных станках с радиусом не менее 3Da без последующей термообработки. Для радиусов менее 3Da требуется горячая гибка с нагревом до 850–950 C и последующей нормализацией.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура для труб диаметром 20 мм EN 10216-1?
Для марок P195GH, P235GH и P265GH расчетная температура стенки ограничена 400 C. При превышении этого порога необходимо применять трубы по EN 10216-2 с легированными марками сталей типа 13CrMo4-5 или 10CrMo9-10.
Чем отличаются трубы P235TR1 и P235TR2 диаметром 20 мм?
Основное отличие — в объеме испытаний. TR2 предусматривает обязательное определение ударной вязкости KCV при 0 C с минимальным значением 27 Дж, тогда как для TR1 испытания на ударный изгиб проводятся только по согласованию с заказчиком.
Какая толщина стенки доступна для труб 20 мм EN 10216-1?
Стандартный сортамент включает толщины от 2,0 до 5,0 мм. Наиболее распространенные позиции — 2,0; 2,3; 2,6; 2,9; 3,2; 3,6; 4,0 и 5,0 мм. Толщины свыше 5,0 мм для данного диаметра не производятся в связи с ограничениями технологии холодной деформации.
Требуется ли термическая обработка труб 20 мм EN 10216-1 после холодной гибки?
При гибке с радиусом более 3Da и толщиной стенки до 3,2 мм термообработка не требуется. Для более тонких стенок или меньших радиусов необходимо проводить нормализацию при 880–940 C для восстановления структуры и снятия наклепа.
