Бесшовная холоднодеформированная труба 325 мм с толщиной стенки 8 мм изготовлена из стали 40Х по ТУ 14-3Р-1128-2007. Продукция относится к бесшовным стальным трубам, производство которых выполняется методом холодной деформации. Такой способ изготовления обеспечивает повышенную точность размеров, улучшенное качество поверхности и стабильную геометрию по длине изделия.
Характеристики стали 40Х
Сталь 40Х представляет собой конструкционную легированную хромистую сталь с массовой долей углерода 0,36–0,44% и содержанием хрома 0,8–1,1%. Материал предназначен для деталей, которым требуется повышенная прочность после термической обработки. Кремний нормируется в пределах 0,17–0,37%, марганец 0,5–0,8%. Содержание серы и фосфора ограничивается значением до 0,035%.
По технологическим свойствам сталь относится к трудносвариваемым материалам, чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. Критические точки составляют: Ac1 = 743 °C, Ac3 = 782 °C, Ar3 = 730 °C и Ar1 = 693 °C. Механические показатели зависят от вида проката, его размера и режима термической обработки.
Механические свойства труб из 40Х
Для холоднодеформированных труб по ГОСТ 8733-74 справочные данные указывают предел прочности 618 МПа и относительное удлинение 14%. Эти значения относятся к конкретному виду продукции и стандарту, поэтому при сравнении разных форм проката необходимо учитывать нормативный документ и условия поставки.
Для прутка диаметром 25 мм по ГОСТ 4543-71 приведены предел прочности 980 МПа, предел текучести 785 МПа, удлинение 10% и сужение 45%. После закалки при 860 °C в масле и отпуска при 500 °C в воде ударная вязкость KCU составляет 590 кДж/м². Твердость после отжига для проката по ГОСТ 4543-71 составляет HB 10⁻¹ = 217 МПа.
Требования ТУ 14-3Р-1128-2007
ТУ 14-3Р-1128-2007 устанавливает требования к стальным бесшовным хладостойким трубам, предназначенным для газопроводов газлифтных систем добычи нефти и обустройства газовых месторождений в холодных макроклиматических районах. Документ описывает сортамент, марки стали, допустимые отклонения размеров, правила контроля и порядок оформления документа о качестве.
Технические условия распространяются на трубы из сталей марок 10, 20, 09Г2С и 10Г2А. Наружный диаметр изделий составляет от 57 до 426 мм, толщина стенки от 4 до 25 мм. Трубы поставляют длиной от 7,0 до 12,0 м. В партии допускается не более 10% изделий длиной от 4,0 до 8,0 м.
Химический состав и механические показатели
Химический состав стали 40Х контролируют по углероду, кремнию, марганцу, никелю, сере, фосфору, хрому и меди. Углеродный эквивалент не должен превышать 0,43%. Минимальное временное сопротивление для стали 40Х составляет 353 Н/мм² для марки 10, 412 Н/мм² для марки 20, 421 Н/мм² для 10Г2А и 470 Н/мм² для 09Г2С.
Минимальный предел текучести установлен на уровне 216, 245, 265 и 265 Н/мм² соответственно. Относительное удлинение составляет не менее 24% для стали 10 и не менее 21% для остальных марок. Ударную вязкость определяют на образцах с U- или V-образным надрезом при температуре, указанной в заказе.
Геометрия и допуски
Труба 325 мм с толщиной стенки 8 мм изготавливается способом холодной деформации, что обеспечивает улучшенную точность размеров по сравнению с горячедеформированной продукцией. Документ ТУ 14-3Р-1128-2007 предусматривает обычную и повышенную точность изготовления. Для диаметра до 219 мм отклонение наружного диаметра составляет ±1,00% при обычной точности и ±0,8% при повышенной. При диаметре свыше 219 мм установлены значения ±1,25% и ±1,0% соответственно.
Отклонения толщины стенки зависят от наружного диаметра, толщины и класса точности. Предельная кривизна на 1 м составляет 1,5 мм при толщине стенки до 20 мм включительно и 2,0 мм при большей толщине. Общая кривизна не должна превышать 0,2% длины трубы. Косина реза торцов нормируется значением не более 2 мм.
Обработка концов и подготовка к сварке
Концы труб обрезаны, очищены от заусенцев и подготовлены под сварку. На концах выполняется фаска под сварку с углом 35⁺⁵ градусов к торцу и торцевым кольцом шириной 1–3 мм. Для стенки более 15 мм документ предусматривает специальную форму фаски. По требованию заказчика концы закрывают специальными предохранительными приспособлениями, а поверхность может иметь временное консервационное покрытие.
Контроль качества и приемка
Каждая труба проходит визуальный и неразрушающий контроль по всей длине. Для неразрушающего контроля применяют ультразвуковой или электромагнитный метод. Гидравлическое испытание проводят для каждой трубы с выдержкой под давлением не менее 10 секунд. Для труб наружным диаметром менее 219 мм допускается заменить его дополнительным неразрушающим контролем, если изготовитель гарантирует способность выдерживать расчётное пробное давление.
Приемо-сдаточные испытания включают контроль химического состава, определение углеродного эквивалента, проверку наружного диаметра и толщины стенки, визуальный осмотр, неразрушающий контроль, гидравлическое испытание, испытания на растяжение и ударный изгиб, контроль макроструктуры и испытание на сплющивание. Трубы с толщиной стенки не более 10 мм дополнительно испытывают на сплющивание.
На принятую партию оформляют сертификат или другой документ о качестве. В нём указывают изготовителя и заказчика, номер технических условий, марку стали, размеры, длину, номера партии и плавки, химический состав, углеродный эквивалент, результаты механических испытаний, сведения о гидравлическом и неразрушающем контроле, а также результаты контроля макроструктуры и остаточной намагниченности.
Выбор трубы и условия заказа
При подборе трубы 325 мм с толщиной стенки 8 мм из 40Х проверяют соответствие марки стали, наружного диаметра, толщины стенки, длины и точности изготовления условиям заказа. Отдельно согласуют температуру испытания на ударный изгиб, тип образцов, вариант фаски и дополнительные требования к партии.
Компания Федерация металла предлагает бесшовные холоднодеформированные трубы из 40Х по ТУ 14-3Р-1128-2007 с сопровождающей технической документацией. Продукция поставляется от проверенных российских производителей. Для уточнения наличия конкретных размеров, согласования условий поставки и расчёта стоимости можно обратиться в компанию Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 185 509 руб./тн.