Трубы из углеродистой стали Д: характеристики, сортамент и применение
Трубы из углеродистой стали группы Д — это трубный прокат из низкоуглеродистых нелегированных марок (Ст2, Ст3, 10, 20) с нормированием механических свойств и химического состава по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, ГОСТ 10704, ГОСТ 10705. Буква «Д» в обозначении указывает на группу поставки: гарантируются механические параметры и химсостав, но без нормирования испытательного давления (в отличие от групп В и Г). Такие трубы применяются в строительных металлоконструкциях, системах отопления, водоснабжения, технологических трубопроводах низкого давления и неответственных узлах машиностроения.
Сортамент и геометрические параметры
Трубы из углеродистой стали Д выпускаются горячедеформированными (ГОСТ 8732) и холоднодеформированными (ГОСТ 8734), а также электросварными прямошовными (ГОСТ 10704) и водогазопроводными (ГОСТ 3262). Наружный диаметр горячекатаных — от 20 до 550 мм, толщина стенки — от 2,5 до 75 мм. Холоднокатаные — от 5 до 250 мм по диаметру при стенке 0,3–24 мм. Предельные отклонения по стенке нормируются: обычная точность — 12,5 %, повышенная — 10 %. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для горячедеформированных и 1 мм для холоднодеформированных.
Механические свойства и марки стали
Группа Д охватывает несколько марок с разными прочностными характеристиками. Для каждой марки нормируются предел текучести, временное сопротивление разрыву и относительное удлинение. Термообработка (нормализация, отжиг) применяется для снятия внутренних напряжений после сварки или холодной деформации.
- Ст2сп/Ст2пс — предел текучести не менее 215 МПа, временное сопротивление 335–430 МПа
- Ст3сп/Ст3пс — предел текучести не менее 235 МПа, временное сопротивление 370–490 МПа
- Сталь 10 — предел текучести не менее 205 МПа, относительное удлинение не менее 24 %
- Сталь 20 — предел текучести не менее 245 МПа, относительное удлинение не менее 21 %
- Ст4сп — предел текучести не менее 255 МПа, временное сопротивление 410–530 МПа
Химический состав и технологические особенности
Содержание углерода в сталях группы Д не превышает 0,20 % (для Ст4 — до 0,22 %). Кремний — 0,05–0,30 %, марганец — 0,25–0,65 %, сера — не более 0,050 %, фосфор — не более 0,040 %. Такое сочетание обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева при толщине стенки до 30 мм. Сварные швы выполняются электродами Э42, Э46 или сварочной проволокой Св-08, Св-08А под флюсом АН-348А. После сварки рекомендуется местная термообработка при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
Типовые области применения
- Тепловые сети и системы отопления с рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой теплоносителя до 150 C
- Водопроводы хозяйственно-питьевого и производственного назначения
- Металлоконструкции каркасов зданий, опор ЛЭП, эстакад, ограждений
- Технологические трубопроводы на НПЗ и химических производствах для сред с температурой от –40 до +300 C
- Элементы сельскохозяйственной техники, прицепной и навесной оснастки
- Вспомогательные трубопроводы котельных агрегатов и теплообменного оборудования
Сравнение параметров по маркам стали
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Ст2сп | 215 | 335–430 | 28 | 60 |
| Ст3сп | 235 | 370–490 | 26 | 50 |
| Сталь 10 | 205 | 330–430 | 24 | 60 |
| Сталь 20 | 245 | 410–530 | 21 | 40 |
| Ст4сп | 255 | 410–530 | 22 | 40 |
Испытания и приёмочный контроль
Трубы группы Д подвергаются гидравлическому испытанию (по требованию заказчика), проверке геометрии, ультразвуковой дефектоскопии сварного шва (для электросварных), испытанию на сплющивание и растяжение. Для труб из стали 20 при температуре эксплуатации ниже –20 C проводится дополнительное испытание на ударный изгиб при –40 C. Результаты оформляются сертификатом качества по ГОСТ 8733 или ГОСТ 10705.
Вопросы и ответы
Чем группа Д отличается от группы В по ГОСТ 8731?
Группа Д гарантирует механические свойства и химический состав без нормирования испытательного давления. Группа В дополнительно требует гидравлических испытаний и контроля сварного соединения на герметичность.
Можно ли использовать трубы из стали Д для паропроводов?
Нет. Для паропроводов с рабочим давлением выше 1,6 МПа и температурой пара свыше 300 C применяются трубы из легированных сталей групп В и Г. Группа Д допускается только для низкопараметрических сред.
Какая максимальная температура эксплуатации труб из стали 20 группы Д?
Длительная рабочая температура не должна превышать 350 C. При более высоких температурах начинается интенсивное окалинообразование и снижение длительной прочности.
Требуется ли термообработка сварных швов труб группы Д?
При толщине стенки до 30 мм и температуре эксплуатации выше –20 C термообработка не обязательна. При отрицательных температурах или толщине свыше 36 мм рекомендуется местный отпуск при 600–650 C.
