Трубы диаметром 20 мм из стали 10: сортамент, параметры и применение
Трубы диаметром 20 мм из стали 10 — это трубный 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 %, P — 0,030 %, S — 0,040 %, Cr — 0,15 %, Ni — 0,25 %, Cu — 0,25 %). Наружный диаметр 20 мм относится к малым типоразмерам: такие трубы выпускают как бесшовными горячедеформированными (ГОСТ 8732, ГОСТ 8734), так и холоднодеформированными (ГОСТ 8734), а также электросварными (ГОСТ 10704, ГОСТ 10705) и водогазопроводными (ГОСТ 3262).
Сортамент и геометрические параметры
Для диаметра 20 мм стандартизованы следующие сочетания размеров и точностных групп:
- бесшовные горячедеформированные: 20 2,5; 20 3; 20 3,5; 20 4 мм — ГОСТ 8732;
- бесшовные холоднодеформированные: 20 1,5; 20 2; 20 2,5 мм — ГОСТ 8734, точность обычная, повышенная, высокая;
- электросварные прямошовные: 20 1,5; 20 2 мм — ГОСТ 10704, группа В по ГОСТ 10705;
- водогазопроводные: Ду 15 (наружный 21,3 мм) — ГОСТ 3262, с резьбой или без;
- трубы специального назначения: 20 2,5 мм с термообработкой и гидроиспытанием.
Предельные отклонения по наружному диаметру для холоднодеформированных труб — от 0,15 мм (высокая точность) до 0,4 мм (обычная); по толщине стенки — 10–12 % номинала. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для холоднодеформированных и 1,5 мм для горячедеформированных труб. Овальность и разностенность нормируются ГОСТ 8734 и не должны выводить размеры за предельные отклонения.
Механические свойства стали 10
Сталь 10 в состоянии поставки (нормализация) обеспечивает для труб диаметром 20 мм:
- временное сопротивление в — 320–430 МПа;
- предел текучести т — не менее 195 МПа;
- относительное удлинение — не менее 24 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см при +20 C;
- твёрдость — не более 156 HB (в отожжённом состоянии).
Сталь 10 сохраняет пластичность при отрицательных температурах до –40 C, что допускает эксплуатацию трубопроводов в умеренном и холодном макроклиматических районах (УХЛ, ХЛ по ГОСТ 15150). Горячая деформация выполняется в интервале 1200–850 C, холодная деформация — с промежуточными отжигами при 680–720 C.
Технологические и эксплуатационные характеристики
Трубы 20 мм из стали 10 обладают высокой технологичностью: допускают гибку с радиусом от 2,5D без оправки, развальцовку, отбортовку, сварку всеми видами сварки (ручная дуговая, аргонодуговая, контактная). Коэффициент линейного расширения — 11,7 10 1/C в диапазоне 20–200 C. Теплопроводность — около 51 Вт/(мК) при 20 C. Плотность стали — 7850 кг/м.
| Тип трубы | Размер, мм | Стандарт | Точность | Испытание |
|---|---|---|---|---|
| Бесшовная горячедеформированная | 20 3 | ГОСТ 8732 | обычная | гидравлическое 6 МПа |
| Бесшовная холоднодеформированная | 20 2 | ГОСТ 8734 | высокая | сплющивание до 3a |
| Электросварная прямошовная | 20 1,5 | ГОСТ 10704 | обычная | раздача, бортование |
| Водогазопроводная | Ду 15 (21,3 2,8) | ГОСТ 3262 | обычная | гидравлическое 2,5 МПа |
Области применения
Трубы диаметром 20 мм из стали 10 востребованы в системах, где требуется сочетание пластичности, свариваемости и коррозионной стойкости в слабоагрессивных средах:
- топливоподающие и маслопроводные линии дизельных двигателей, компрессоров, гидростанций;
- теплообменное оборудование: змеевики, регистры, калачи, U-образные элементы;
- системы отопления и водоснабжения с рабочей температурой до 200 C и давлением до 1,6 МПа;
- пневмо- и гидроцилиндры, тормозные системы подвижного состава;
- каркасы, кронштейны, элементы ограждений в машиностроении и строительстве;
- кабельные каналы и защитные гильзы для КИПиА на химических производствах.
Для агрессивных сред (кислоты, щёлочи, морская вода) сталь 10 не применяется — требуется легированная или нержавеющая сталь. В нейтральных и слабощелочных средах ресурс труб 20 мм при толщине стенки 2,5 мм составляет не менее 20 лет при условии защиты от коррозии (грунтовка, эмаль, цинкование).
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют трубы 20 мм из стали 10?
Бесшовные горячедеформированные — ГОСТ 8732, холоднодеформированные — ГОСТ 8734, электросварные — ГОСТ 10704 и ГОСТ 10705, водогазопроводные — ГОСТ 3262. Марка стали 10 подтверждается сертификатом по ГОСТ 1050.
При какой температуре можно эксплуатировать трубы 20 мм из стали 10?
Допустимый диапазон — от –40 C до +200 C. При более высоких температурах начинается интенсивное окалинообразование, а при температурах ниже –40 C снижается ударная вязкость.
Чем отличается сталь 10 от стали 20 для труб диаметром 20 мм?
Сталь 10 содержит 0,07–0,14 % углерода, сталь 20 — 0,17–0,24 %. Сталь 10 пластичнее и лучше сваривается, сталь 20 прочнее (в до 510 МПа) и применяется при более высоких нагрузках.
Можно ли гнуть трубы 20 2 мм из стали 10 без оправки?
Да, минимальный радиус гибки без оправки — 2,5D (50 мм) для холоднодеформированных труб. При меньших радиусах требуется дорн или предварительный отжиг при 680–720 C.
