Заглушки эллиптические Сталь 20 в Минске


Заглушки эллиптические из стали 20: конструктивные параметры и область применения

Заглушки эллиптические из стали 20 — детали трубопроводной арматуры с выпуклой эллиптической поверхностью, предназначенные для герметичного перекрытия торцов труб, патрубков и коллекторов. Сталь 20 (марка по ГОСТ 1050) представляет собой качественную углеродистую конструкционную сталь с содержанием углерода 0,17–0,24 %, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и свариваемости. Эллиптическая форма заглушки обеспечивает равномерное распределение напряжений по поверхности и минимизирует гидравлическое сопротивление в зоне установки.

Технические характеристики и нормативная база

Заглушки эллиптические из стали 20 изготавливаются методом горячей штамповки с последующей механической обработкой кромок под сварку. Основные параметры регламентируются ГОСТ 17379-2001 (детали трубопроводов бесшовные) и ГОСТ 30753-2001 (заглушки эллиптические). Радиус кривизны эллиптической поверхности составляет 0,5–1,0 от диаметра условного прохода, высота выпуклой части — не менее 0,25 Dу.

ПараметрЗначениеЕдиницаСтандартПримечание
Условный проход Dу15–1400ммГОСТ 17379типоразмерный ряд
Толщина стенки2,5–60ммГОСТ 30753зависит от Dу и Ру
Условное давление Ру0,1–20МПаГОСТ 356при температуре до 200 C
Предел текучести стали 20 245МПаГОСТ 1050при 20 C
Временное сопротивление 410МПаГОСТ 1050для стали 20
Рабочая температура–40…+425CГОСТ 356без охрупчивания

Материаловедческие особенности стали 20

Сталь 20 относится к группе низкоуглеродистых конструкционных сталей перлитного класса. Химический состав по ГОСТ 1050: углерод 0,17–0,24 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,35–0,65 %, сера 0,040 %, фосфор 0,035 %. Такое сочетание обеспечивает:

  • удовлетворительную свариваемость без предварительного подогрева при толщине стенки до 36 мм;
  • стойкость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах до –40 C;
  • технологичность при горячей штамповке и гибке;
  • стабильность механических свойств после нормализации;
  • отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии в нейтральных средах.

Для заглушек, эксплуатируемых при температуре выше 350 C, учитывается снижение длительной прочности стали 20. При расчёте на прочность применяются коэффициенты запаса по ГОСТ 34233.1-2017.

Конструктивные исполнения и присоединительные размеры

Заглушки эллиптические из стали 20 выпускаются в нескольких исполнениях:

  • с фаской под сварку типа V — для толщин стенки 3–20 мм;
  • с обработкой кромки под сварку типа U — для толщин свыше 20 мм;
  • с цилиндрической обечайкой (буртом) — для стыковки с фланцевыми соединениями;
  • без бурта — для приварки непосредственно к трубе или патрубку;
  • с отверстием под дренаж или воздушник — для систем с контролем среды.

Присоединительные размеры фаски и толщина кромки регламентируются ГОСТ 16037-80 для сварных соединений. Угол разделки кромок — 30 2,5, притупление — 1,5–2,5 мм.

Области применения

Заглушки эллиптические из стали 20 применяются в следующих инженерных системах и технологических установках:

  • магистральные трубопроводы транспорта нефти и газа с рабочим давлением до 10 МПа;
  • технологические обвязки насосных и компрессорных станций;
  • теплообменное оборудование и кожухотрубные аппараты нефтехимических производств;
  • системы водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий;
  • паровые и конденсатные линии тепловых электростанций;
  • емкостное оборудование и аппараты колонного типа.

В условиях агрессивных сред (сероводородсодержащие нефти, кислые газы) применение стали 20 ограничено требованием по твёрдости — не более 22 HRC согласно NACE MR0175. При более высоких требованиях к коррозионной стойкости применяются заглушки из легированных сталей.

Контроль качества и испытания

Готовые заглушки эллиптические из стали 20 подвергаются:

  • ультразвуковой дефектоскопии сварных швов по ГОСТ 14782;
  • радиографическому контролю при толщине стенки свыше 10 мм;
  • гидравлическим испытаниям на прочность и герметичность давлением 1,5 Ру;
  • измерению твёрдости по Бринеллю (не более 170 HB);
  • контролю геометрии эллиптической поверхности шаблонами.

Вопросы и ответы

При какой температуре эксплуатации заглушки из стали 20 сохраняют работоспособность?

Диапазон рабочих температур составляет от –40 C до +425 C. При температуре выше 425 C начинается интенсивное снижение длительной прочности, требующее перерасчёта допустимого давления.

Допускается ли установка заглушек эллиптических из стали 20 в системах с сероводородом?

Допускается при условии, что твёрдость материала не превышает 22 HRC, а парциальное давление HS не выше 0,3 кПа. В остальных случаях требуется применение коррозионностойких сталей.

Какой радиус эллиптической поверхности у заглушек по ГОСТ 30753?

Радиус кривизны выпуклой части составляет от 0,5 до 1,0 Dу в зависимости от типоразмера. Высота эллиптической части — не менее 0,25 Dу.

Требуется ли термообработка заглушек из стали 20 после сварки?

При толщине стенки до 36 мм термообработка не требуется. При большей толщине или повышенных требованиях к вязкости проводится высокий отпуск при 600–650 C.