Трубы диаметром 50 мм из стали 20: сортамент и применение
Трубы диаметром 50 мм из стали 20 — востребованная позиция трубного проката, применяемая в трубопроводах общего и технологического назначения. Материал — конструкционная углеродистая качественная сталь 20 (аналог AISI 1020, 1.0402), поставляемая по ГОСТ 1050-2013. Трубная продукция изготавливается по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные), ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные) и ГОСТ 10704-91 (электросварные прямошовные).
Химический состав стали 20 регламентирован содержанием углерода 0,17–0,24%, марганца 0,35–0,65% и кремния 0,17–0,37%. Ограниченное содержание серы и фосфора (не более 0,040% и 0,035% соответственно) обеспечивает стабильность механических свойств при сварке и термической обработке. Для труб ответственного назначения предусмотрен контроль ударной вязкости KCU при температуре +20 C и после механического старения.
Сортамент труб 50 мм из стали 20
Наружный диаметр 50 мм относится к среднеразмерной группе труб. В зависимости от способа производства и требований к рабочему давлению доступны следующие исполнения:
- горячедеформированные бесшовные — толщина стенки 3,0–10,0 мм, длина немерная 4–12,5 м;
- холоднодеформированные бесшовные — толщина стенки 2,0–8,0 мм, повышенная точность по наружному диаметру;
- электросварные прямошовные — толщина стенки 2,0–5,5 мм, длина мерная и немерная;
- трубы с нормируемыми механическими свойствами для трубопроводов пара и горячей воды — по ГОСТ 550-75.
Предельные отклонения по наружному диаметру для горячедеформированных труб составляют 0,5 мм при обычной точности и 0,3 мм при повышенной. Для холоднодеформированных труб допуск ужесточается до 0,2 мм, что позволяет использовать их в системах с точной подгонкой элементов.
Механические свойства и рабочие параметры
После нормализации сталь 20 демонстрирует предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление разрыву 410–530 МПа. Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 23%, что обеспечивает достаточную пластичность при монтаже и изгибе. Твердость горячекатаных труб не превышает 156 HB.
Рабочая среда для труб из стали 20 ограничена температурным диапазоном от –40 C до +425 C для бесшовных труб и до +300 C для электросварных. Расчетное давление зависит от толщины стенки: для трубы 504,0 мм допускаемое давление составляет около 10 МПа при температуре 100 C, для трубы 506,0 мм — до 16 МПа.
| Типоразмер | Способ производства | Масса 1 м, кг | Допускаемое давление, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 503,0 | Электросварная | 3,48 | 6,3 | Обвязка котельных |
| 504,0 | Горячедеформированная | 4,54 | 10,0 | Технологические трубопроводы |
| 505,0 | Горячедеформированная | 5,55 | 12,5 | Гидравлические системы |
| 506,0 | Холоднодеформированная | 6,51 | 16,0 | Паропроводы |
Сварка и монтажные особенности
Сталь 20 относится к хорошо свариваемым материалам без ограничений по толщине. Сварка выполняется электродами типа Э42А и Э46А (например, УОНИ-13/45) или проволокой Св-08Г2С в среде CO. Для толщин свыше 6 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для снижения скорости охлаждения в зоне термического влияния. После сварки ответственных стыков проводится термообработка — высокий отпуск при 600–650 C.
Трубы диаметром 50 мм из стали 20 применяются в системах отопления и водоснабжения производственных зданий, обвязке насосных станций, маслопроводах гидравлических прессов, воздухопроводах компрессорных установок. Для подземной прокладки требуется наружная антикоррозионная изоляция — битумно-резиновая или полиэтиленовая лента по ГОСТ 9.602-2016.
Вопросы и ответы
Какая толщина стенки трубы 50 мм из стали 20 оптимальна для водопровода?
Для систем холодного и горячего водоснабжения с рабочим давлением до 1,6 МПа достаточно стенки 3,0–3,5 мм. При прокладке в грунте или агрессивной среде рекомендуется стенка 4,0 мм с учетом коррозионного износа.
Можно ли использовать трубу 50 мм из стали 20 для пара?
Да, при температуре пара до +425 C и давлении до 1,6 МПа применяются бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732-78. Для параметров выше указанных требуется расчет на ползучесть и контроль твердости после эксплуатации.
Чем отличается труба 50 мм из стали 20 от трубы из стали 10?
Сталь 20 имеет более высокий предел текучести (245 МПа против 205 МПа) и лучше сопротивляется износу. Трубы из стали 10 пластичнее и применяются для змеевиков и деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.
Какой метод сварки предпочтителен для труб 50 мм из стали 20?
Для монтажа трубопроводов используется ручная дуговая сварка покрытыми электродами и полуавтоматическая сварка в среде CO. При толщине стенки до 4 мм подогрев не требуется, при большей толщине — рекомендуется подогрев до 100–150 C.
