Трубы стальные магистральные Ст3кп — сортамент и применение
Трубы стальные магистральные из стали Ст3кп — это электросварные прямошовные изделия, изготовленные из кипящей конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Ключевая особенность данной категории — сочетание несущей способности, достаточной для транспортировки сред под давлением, с высокой технологичностью сварных соединений при монтаже. Кипящая сталь Ст3кп не подвергается полному раскислению в ковше, что обеспечивает пластичность металла, но накладывает ограничения по эксплуатации при низких температурах и в агрессивных средах.
Магистральные трубы Ст3кп производятся по ГОСТ 10704-91 (сортамент) и ГОСТ 10705-80 (технические условия). Для ответственных участков трубопроводов, работающих под избыточным давлением, применяются изделия с нормируемыми механическими свойствами сварного шва — категории 2–4 по ГОСТ 10705-80. Гидравлические испытания проводятся давлением не менее 6 МПа для труб диаметром до 102 мм и не менее 3 МПа — для труб большего диаметра.
Технические характеристики труб Ст3кп
Химический состав стали Ст3кп регламентируется ГОСТ 380-2005. Содержание углерода составляет 0,14–0,22 %, марганца — 0,30–0,60 %, кремния — не более 0,05 %. Пониженное содержание кремния отличает кипящую сталь от спокойной (Ст3сп) и полуспокойной (Ст3пс) и определяет её поведение при сварке и механической обработке.
Механические свойства труб из Ст3кп нормируются после термической обработки или без неё, в зависимости от категории поставки:
- временное сопротивление разрыву — 360–460 МПа;
- предел текучести — не менее 235 МПа;
- относительное удлинение — не менее 23 %;
- угол изгиба — не менее 180 без образования трещин.
Испытание на сплющивание проводится до расстояния между плоскостями, составляющего 2/3 наружного диаметра трубы, без появления трещин в сварном шве и основном металле. Ударная вязкость для труб категории 4 определяется при температуре –20 C и составляет не менее 29 Дж/см.
Сортамент и геометрические параметры
Магистральные трубы Ст3кп выпускаются в широком диапазоне диаметров — от 57 до 530 мм с толщиной стенки 3,0–12,0 мм. Мерная и немерная длина составляет от 5 до 12 м. Предельные отклонения по наружному диаметру не превышают 1,5 % для труб без калибровки и 0,8 % для калиброванных изделий. Овальность не должна выводить трубу за предельные отклонения по диаметру.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Давление испытания, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 3,0 | 4,00 | 6,0 | Технологические обвязки |
| 108 | 4,0 | 10,26 | 6,0 | Промысловые трубопроводы |
| 219 | 6,0 | 31,52 | 3,0 | Магистральные линии |
| 426 | 8,0 | 82,47 | 3,0 | Напорные коллекторы |
Сварка и монтажные особенности
Кипящая сталь Ст3кп характеризуется склонностью к росту зерна при нагреве и возможностью образования трещин при сварке жёстких контуров. Для получения качественного сварного соединения применяются электроды типа Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75 или сварочная проволока Св-08Г2С для полуавтоматической сварки в среде CO. Перед сваркой кромки зачищаются от окалины, масла и влаги. При толщине стенки свыше 8 мм рекомендуется подогрев до 100–150 C и многослойная сварка с проковкой каждого слоя.
Ограничением для применения труб Ст3кп является работа при температурах ниже –10 C в условиях динамических нагрузок. Для подземных магистральных трубопроводов, работающих при отрицательных температурах, предпочтительнее трубы из стали Ст3сп или низколегированных сталей типа 17Г1С, 09Г2С, обладающих более высокой хладостойкостью.
Области применения
Трубы стальные магистральные Ст3кп востребованы в системах, где не требуется работа при криогенных температурах и отсутствует контакт с сероводородом:
- водопроводные и тепловые сети с рабочим давлением до 1,6 МПа;
- газопроводы низкого и среднего давления (до 0,6 МПа) в системах распределения;
- нефтепромысловые трубопроводы для транспортировки обводнённой продукции;
- строительные конструкции — сваи, колонны, элементы эстакад;
- технологические трубопроводы компрессорных и насосных станций.
При заказе труб Ст3кп для магистральных трубопроводов необходимо указывать категорию по ГОСТ 10705-80, вид испытаний и группу кривизны. Для подземной прокладки трубы защищаются усиленной антикоррозионной изоляцией на основе битумно-полимерных или полиэтиленовых покрытий, наносимых в заводских или трассовых условиях.
Вопросы и ответы
Чем отличается труба Ст3кп от Ст3сп?
Основное отличие — в степени раскисления стали. Ст3кп — кипящая сталь с содержанием кремния до 0,05 %, Ст3сп — спокойная с содержанием кремния 0,15–0,30 %. Спокойная сталь менее склонна к хрупкому разрушению при низких температурах и предпочтительна для ответственных сварных конструкций.
Какое рабочее давление выдерживает труба Ст3кп?
Рабочее давление зависит от диаметра и толщины стенки. Для труб диаметром 57–102 мм с толщиной стенки 3–4 мм гидроиспытания проводятся при 6 МПа, для труб большего диаметра — при 3 МПа. Допустимое рабочее давление обычно составляет 1,6–2,5 МПа с учётом коэффициента запаса.
Можно ли использовать трубы Ст3кп для газопроводов?
Да, для газораспределительных систем низкого и среднего давления до 0,6 МПа. Для магистральных газопроводов высокого давления применяются трубы из низколегированных сталей с контролируемой прокаткой и повышенной хладостойкостью.
При какой температуре можно эксплуатировать трубопроводы из Ст3кп?
Рекомендуемый диапазон эксплуатации — от –10 C до +200 C. При более низких температурах кипящая сталь склонна к хладноломкости, что может привести к хрупким разрушениям при ударных нагрузках.
