Трубы диаметром 20 мм из стали 20: характеристики, сортамент и применение
Трубы диаметром 20 мм из стали 20 — это трубный прокат с наружным диаметром 20 мм, изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали марки 20 (химический состав по ГОСТ 1050). Наружный диаметр 20 мм относится к малым типоразмерам: такие трубы выпускают как бесшовными горячедеформированными по ГОСТ 8732, так и холоднодеформированными (холоднотянутыми) по ГОСТ 8734, а также электросварными по ГОСТ 10704. Сталь 20 содержит 0,17–0,24 % углерода, до 0,37 % кремния, 0,35–0,65 % марганца; предельно допустимые примеси — не более 0,030 % серы и 0,035 % фосфора. Такое сочетание обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление 410 МПа в нормализованном состоянии при сохранении высокой пластичности и удовлетворительной свариваемости без предварительного подогрева.
Сортамент и геометрические параметры
Для диаметра 20 мм доступны следующие сочетания толщины стенки и способа производства:
- бесшовные горячедеформированные: 20 2,5; 20 3; 20 3,5; 20 4 мм по ГОСТ 8732;
- бесшовные холоднодеформированные: 20 1; 20 1,5; 20 2; 20 2,5 мм по ГОСТ 8734;
- электросварные прямошовные: 20 1; 20 1,5; 20 2 мм по ГОСТ 10704;
- точность изготовления холоднодеформированных труб — обычная, повышенная и высокая;
- состояние поставки — без термообработки, нормализованные, отожжённые.
Масса 1 м трубы 20 2 мм составляет 0,888 кг, трубы 20 2,5 мм — 1,08 кг, трубы 20 3 мм — 1,26 кг. Теоретическая масса рассчитывается по номинальным размерам; фактические отклонения по стенке для горячедеформированного проката достигают 12,5 %, для холоднодеформированного — 10 % при обычной точности.
Механические свойства и условия эксплуатации
Сталь 20 в нормализованном состоянии сохраняет работоспособность в диапазоне от –40 C до +425 C. При понижении температуры до –40 C ударная вязкость KCU остаётся не ниже 29 Дж/см, что допускает применение труб диаметром 20 мм в трубопроводах с отрицательными температурами рабочей среды. Для холоднодеформированных труб после отжига твёрдость не превышает 156 HB, что упрощает последующую механическую обработку — гибку, развальцовку, нарезание резьбы.
| Типоразмер | Способ производства | Стенка, мм | Масса 1 м, кг | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 20 1,5 | холоднодеформированная | 1,5 | 0,684 | ГОСТ 8734 |
| 20 2 | холоднодеформированная | 2,0 | 0,888 | ГОСТ 8734 |
| 20 2,5 | горячедеформированная | 2,5 | 1,08 | ГОСТ 8732 |
| 20 3 | горячедеформированная | 3,0 | 1,26 | ГОСТ 8732 |
| 20 2 | электросварная | 2,0 | 0,888 | ГОСТ 10704 |
Области применения
Трубы 20 мм из стали 20 востребованы там, где требуется компактный проходной диаметр при умеренном давлении и температуре:
- гидравлические и пневматические системы металлорежущих станков, прессов, промышленных роботов;
- топливоподводящие и маслопроводящие линии дизельных двигателей, компрессорных установок;
- змеевики теплообменников, конденсаторов, испарителей холодильной техники;
- импульсные линии КИПиА, капиллярные трубки манометров и датчиков давления;
- каркасы, стойки, элементы ограждений в машиностроении и строительных металлоконструкциях;
- системы отопления и водоснабжения с рабочим давлением до 1,6 МПа (для сварных прямошовных).
Для трубопроводов, работающих под давлением свыше 1,6 МПа или при температуре выше 350 C, применяют бесшовные горячедеформированные трубы с обязательным гидравлическим испытанием. Холоднодеформированные трубы диаметром 20 мм проходят испытание на сплющивание до расстояния между плитами 12 мм и на раздачу — увеличение наружного диаметра не менее чем на 6 % без разрушения.
Вопросы и ответы
Какое максимальное рабочее давление выдерживает труба 20 2 мм из стали 20?
Для бесшовной холоднодеформированной трубы 20 2 мм при температуре 20 C допускаемое рабочее давление составляет около 25 МПа с учётом коэффициента запаса; для электросварной прямошовной трубы того же типоразмера — не более 6,3 МПа. Точное значение определяется расчётом по ГОСТ 32388 с учётом прибавки на коррозию и условий эксплуатации.
Сваривается ли сталь 20 без предварительного подогрева?
Да. Сталь 20 относится к хорошо свариваемым углеродистым сталям: углеродный эквивалент не превышает 0,35 %. Сварка труб диаметром 20 мм выполняется ручной дуговой, аргонодуговой или контактной сваркой без подогрева при толщине стенки до 10 мм. Для ответственных соединений рекомендуется последующая нормализация.
Чем отличаются трубы 20 2 по ГОСТ 8734 и ГОСТ 10704?
ГОСТ 8734 регламентирует бесшовные холоднодеформированные трубы с более жёсткими допусками по стенке и диаметру, ГОСТ 10704 — электросварные прямошовные с продольным швом. Бесшовные трубы применяют в гидравлике высокого давления и ответственных теплообменниках, сварные — в системах отопления, водоснабжения и лёгких металлоконструкциях.
До какой температуры можно эксплуатировать трубы из стали 20 диаметром 20 мм?
Длительная рабочая температура не должна превышать 425 C — выше этого порога начинается интенсивное окалинообразование и снижение длительной прочности. Кратковременный нагрев допускается до 450 C. При отрицательных температурах эксплуатация ограничена –40 C по условиям ударной вязкости.
