Трубы стальные бесшовные Сталь 20 в Минске

Трубы стальные бесшовные из стали 20: конструкционные характеристики и применение

Трубы стальные бесшовные из стали 20 — востребованная позиция трубного проката для ответственных трубопроводных систем и элементов оборудования, работающих при температурах от –40 до +425 C. Материал относится к категории качественных углеродистых конструкционных сталей с регламентированным химическим составом, что обеспечивает стабильность механических свойств в партиях поставки. Бесшовная технология производства исключает наличие продольного сварного шва, что принципиально для систем, испытывающих внутреннее давление и циклические нагрузки.

Металлургические особенности стали 20

Сталь 20 — низкоуглеродистая конструкционная сталь с содержанием углерода 0,17–0,24 %. Химический состав нормируется по ГОСТ 1050 и включает легирующие добавки в ограниченных пределах: марганец 0,35–0,65 %, кремний 0,17–0,37 %, хром до 0,25 %, никель до 0,30 %, медь до 0,30 %. Ограничение содержания серы и фосфора до 0,035 % и 0,030 % соответственно обеспечивает низкую склонность к красноломкости и хорошую свариваемость.

Микроструктура стали 20 после нормализации — феррито-перлитная смесь с преобладанием ферритной составляющей. Это определяет умеренную прочность при высокой пластичности: относительное удлинение достигает 24–26 %, ударная вязкость KCU при +20 C составляет не менее 59 Дж/см. Предел текучести — 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410 МПа. Твердость по Бринеллю не превышает 156 HB.

Сортамент и технология производства

Бесшовные трубы из стали 20 изготавливаются горячедеформированным и холоднодеформированным способами. Горячекатаные трубы имеют наружный диаметр 25–820 мм с толщиной стенки 2,5–75 мм. Холоднодеформированные трубы отличаются повышенной точностью геометрических размеров — допуск на наружный диаметр составляет 0,5 % для труб повышенной точности, что актуально для последующей механической обработки.

Поставляемая продукция классифицируется по группам прочности и назначения согласно ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, ГОСТ 8733 и ГОСТ 8734. Трубы для трубопроводов общего назначения проходят гидравлические испытания пробным давлением, для ответственных систем дополнительно контролируются неразрушающими методами — ультразвуковой дефектоскопией по всей длине.

Эксплуатационные характеристики и рабочие среды

Рабочий диапазон температур для труб из стали 20 ограничен верхним пределом 425 C, что связано с явлениями старения и графитизации при длительной эксплуатации. Нижний температурный предел для статически нагруженных элементов — до –40 C, однако для оборудования, работающего при отрицательных температурах с ударными нагрузками, требуется проведение испытаний на ударный изгиб при температуре эксплуатации.

Сталь 20 демонстрирует удовлетворительную стойкость к слабоагрессивным средам: пресной и оборотной воде, водяному пару, нефтепродуктам без сероводорода. Для сред с повышенным содержанием углекислоты или хлоридов требуется применение ингибиторной защиты или переход на коррозионностойкие марки.

Применение в промышленных системах

• Технологические трубопроводы нефтегазоперерабатывающих производств для транспортировки углеводородного сырья и товарных продуктов при давлении до 10 МПа
• Тепловые сети и системы централизованного теплоснабжения с температурой теплоносителя до 150 C
• Котельные установки: экономайзерные и кипятильные пучки, опускные и подъемные трубы
• Элементы паровых и водогрейных котлов, работающих при давлении до 6,4 МПа
• Обвязка насосного и компрессорного оборудования, коллекторные системы
• Заготовки для изготовления фланцев, переходов, отводов методом горячей штамповки

Свариваемость и монтажные характеристики

Сталь 20 относится к хорошо свариваемым материалам без ограничений по толщине. Сварка выполняется всеми видами дуговой сварки: ручной электродуговой электродами типа Э42А, Э46А, аргонодуговой неплавящимся электродом с присадочной проволокой Св-08Г2С, автоматической под флюсом. Предварительный подогрев не требуется при толщине стенки до 20 мм, при большей толщине рекомендуется подогрев до 100–150 C для снижения скорости охлаждения околошовной зоны.

После сварки ответственных узлов проводится термическая обработка — нормализация или высокий отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений. Для трубопроводов, транспортирующих среды с водородным показателем pH ниже 7, рекомендуется проведение послесварочного отпуска независимо от толщины стенки.

Вопросы и ответы