Бесшовные стальные трубы из стали 20пс: характеристики и применение
Бесшовные трубы из стали марки 20пс — горячедеформированный трубный прокат, изготовленный из спокойной углеродистой конструкционной стали с нормированным химическим составом и гарантированными механическими свойствами. Марка 20пс расшифровывается как сталь с содержанием углерода 0,20 % (спокойная), что обеспечивает сочетание достаточной прочности и высокой пластичности при холодной гибке и механической обработке. Трубы производятся методом горячей прокатки на прошивных станах с последующей продольной прокаткой в автоматических или непрерывных станах, что формирует однородную мелкозернистую структуру по всему сечению стенки.
Технические параметры и нормативная база
Бесшовные трубы 20пс выпускаются по ГОСТ 8732-78 (горячедеформированные) и ГОСТ 8734-75 (холоднодеформированные). Сталь 20пс регламентируется ГОСТ 1050-2013. Химический состав: углерод — 0,17–0,24 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,35–0,65 %, фосфор — не более 0,030 %, сера — не более 0,035 %. Механические свойства горячекатаных труб: временное сопротивление — не менее 412 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 21 %. Трубы поставляются в термообработанном или без термообработки состоянии в зависимости от сортамента.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Длина, м | Предел текучести, МПа | Рабочее давление, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 3,5 | 4–12 | 245 | 6,4 |
| 89 | 5,0 | 4–12 | 245 | 10,0 |
| 108 | 6,0 | 4–12 | 245 | 12,5 |
| 159 | 8,0 | 4–12 | 245 | 16,0 |
| 219 | 10,0 | 4–12 | 245 | 16,0 |
Области применения
Бесшовные трубы 20пс применяются в системах, где требуется герметичность и стойкость к знакопеременным нагрузкам. Основные направления:
- Трубопроводы тепловых сетей и котельных установок с рабочим давлением до 16 МПа и температурой теплоносителя до 350 C.
- Технологические обвязки компрессорных и насосных станций нефтегазовой отрасли.
- Гидроцилиндры и пневмоцилиндры подъёмно-транспортного оборудования.
- Элементы металлоконструкций мостовых кранов и экскаваторов.
- Трубные пучки кожухотрубных теплообменников химических производств.
- Опоры и стойки буровых вышек, работающие на открытом воздухе при температурах до –40 C.
Технологические особенности
Сталь 20пс хорошо сваривается всеми видами сварки, применяемыми в промышленности: ручной дуговой, автоматической под флюсом, аргонодуговой. Перед сваркой рекомендуется подогрев до 100–150 C при толщине стенки свыше 10 мм. Трубы допускают гибку в холодном состоянии с радиусом не менее 3,5 наружных диаметров без образования трещин. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, что позволяет изготавливать резьбовые соединения и фасонные детали. Для повышения коррозионной стойкости применяют цинкование или нанесение эпоксидных покрытий.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20пс отличается от стали 20?
Сталь 20пс — спокойная сталь с нормированным содержанием кремния 0,17–0,37 %, что обеспечивает более плотную структуру слитка и меньшую склонность к образованию дефектов по сравнению с кипящей сталью. Механические свойства при этом аналогичны.
При какой температуре можно эксплуатировать бесшовные трубы 20пс?
Допустимый диапазон рабочих температур — от –40 C до +350 C. При температурах ниже –40 C требуется проверка ударной вязкости для конкретной партии.
Какие виды испытаний проводятся для труб 20пс?
Стандартный комплекс включает испытание на растяжение, сплющивание, гидравлическое давление, а также контроль химического состава и геометрических параметров. По требованию заказчика — ультразвуковая дефектоскопия.
Можно ли использовать трубы 20пс для паропроводов?
Да, при рабочем давлении до 16 МПа и температуре пара до 350 C трубы 20пс применяются в паропроводах низкого и среднего давления. Для более высоких параметров требуются легированные стали.
