Бесшовная холоднодеформированная труба 426 мм с толщиной стенки 9 мм изготовлена из стали 15Х и соответствует требованиям ТУ 14-3Р-1128-2007. Продукция предназначена для газопроводов газлифтных систем добычи нефти и обустройства газовых месторождений в холодных макроклиматических районах. Изделие проходит термическую обработку, включая термомеханическую обработку и нормализацию с прокатного нагрева. Концы обрезаны под сварку, каждая труба подвергается визуальному и неразрушающему контролю, а также гидравлическому испытанию.
Характеристики стали 15Х
Сталь 15Х относится к конструкционным легированным сталям с содержанием углерода 0,12–0,18 % и хрома 0,7–1 %. Материал предназначен для цементуемых деталей, работающих при износе и трении. Для поковок указана температура критических точек: Ac1 = 766 °C, Ac3 = 838 °C, Ar3 = 799 °C, Ar1 = 702 °C. Твёрдость после отжига составляет HB 10-1 = 179 МПа, для нагартованного состояния HB 10-1 = 217 МПа. Свариваемость выполняется без ограничений, материал не чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости.
Для холоднодеформированных труб по ГОСТ 8733-74 предел прочности составляет 412 МПа, относительное удлинение 19 %. Для прутка по ГОСТ 4543-71 предел прочности достигает 690 МПа, предел текучести 490 МПа, удлинение 12 %, сужение 45 %, ударная вязкость KCU 690 кДж/м2. Показатели зависят от вида продукции, размера сечения и состояния поставки.
Физические свойства материала
Плотность стали 15Х при 20 °C составляет 7830 кг/м3. Модуль упругости при этой температуре равен 2,15·105 МПа. С ростом температуры модуль упругости снижается: при 100 °C он составляет 2,12·105 МПа, при 400 °C — 1,79·105 МПа, при 600 °C — 1,62·105 МПа. Коэффициент линейного расширения увеличивается с нагревом: при 100 °C он равен 10,2·10-6 1/°C, при 400 °C — 13·10-6 1/°C, при 600 °C — 14·10-6 1/°C. Удельная теплоёмкость при 100 °C составляет 496 Дж/(кг·°C), при 400 °C — 538 Дж/(кг·°C), при 600 °C — 588 Дж/(кг·°C).
Требования ТУ 14-3Р-1128-2007 к бесшовным трубам
Документ ТУ 14-3Р-1128-2007 устанавливает требования к стальным бесшовным хладостойким трубам для газопроводов газлифтных систем добычи нефти и обустройства газовых месторождений в холодных макроклиматических районах. Наружный диаметр изделий может составлять от 57 до 426 мм, толщина стенки находится в диапазоне 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.
Производство предусмотрено способом горячей прокатки или горячего прессования, без сварного шва. Поставка выполняется после термической обработки. По заказу могут применяться обычная или повышенная 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. 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 не более 2 мм.
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 15Х контролируют по ковшовой пробе. Массовая доля углерода установлена в пределах 0,12–0,18 %, хрома 0,7–1 %, кремния 0,17–0,37 %, марганца 0,4–0,7 %. Содержание никеля и меди допускается до 0,3 % для каждого элемента, серы и фосфора — до 0,035 % каждого. Углеродный эквивалент не должен превышать 0,43 %.
Минимальное временное сопротивление для стали 10 составляет 353 Н/мм2, для стали 20 — 412 Н/мм2, для 10Г2А — 421 Н/мм2, для 09Г2С — 470 Н/мм2. 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. Нормы зависят от марки стали и толщины стенки.
Размеры трубы 426 мм с толщиной стенки 9 мм
Наружный диаметр 426 мм и толщина стенки 9 мм выбраны в пределах установленного сортамента ТУ 14-3Р-1128-2007. Сортамент допускает согласование других сочетаний наружного диаметра и толщины стенки в пределах установленных диапазонов. Для труб с толщиной стенки 16 мм и более длину устанавливают по согласованию. Изделия диаметром до 168 мм включительно поставляют в пакетах. По требованию заказчика концы закрывают специальными предохранительными приспособлениями, а поверхность может иметь временное консервационное покрытие.
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. Концы труб должны быть обрезаны, очищены от заусенцев и подготовлены под сварку. Каждая труба проходит визуальный и неразрушающий контроль по всей длине. Гидравлическое испытание проводят для каждой трубы, если оно не заменено дополнительным неразрушающим контролем в предусмотренном случае.
Контроль и приемка партии
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. Геометрические параметры, состояние поверхности и неразрушающий контроль проверяют в полном объёме для каждой трубы. Трубы с толщиной стенки не более 10 мм дополнительно испытывают на сплющивание.
Для неразрушающего контроля применяют ультразвуковой или электромагнитный метод. Гидравлическое испытание проводят 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 и делает соответствующую запись в документе о качестве. Партия формируется из труб одного диаметра, одной толщины стенки, одной марки стали и одного вида термической обработки.
Применение и подбор труб для холодных районов
Бесшовная холоднодеформированная труба из стали 15Х применяется для газопроводов газлифтных систем добычи нефти и обустройства газовых месторождений в холодных макроклиматических районах. Материал демонстрирует свариваемость без ограничений, не чувствителен к флокенам и не склонен к отпускной хрупкости. При выборе необходимо сопоставлять марку с назначением изделия, рабочей средой, температурой, давлением, способом соединения и последующей обработкой.
При подборе 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. 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.
Компания Федерация металла предлагает подбор бесшовных холоднодеформированных труб по требуемым характеристикам, проверку наличия и организацию поставки в Екатеринбурге. Уточнить стоимость и купить трубу 426 мм с толщиной стенки 9 мм из стали 15Х можно по телефону +7 (343)343-30-84 или электронной почте zakaz@fedmet.ru.