Бесшовная горячедеформированная труба из стали 30ХМА диаметром 76 мм изготовлена по ТУ 14-3Р-62-2002. Толщина стенки составляет 3.5 мм. Изделие относится к категории бесшовных труб из легированной стали и предназначено для коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов.
Сталь 30ХМА и её характеристики
Марка 30ХМА относится к хромомолибденовым жаропрочным релаксационностойким сталям. Химический состав включает углерод 0,26–0,33 %, хром 0,8–1,1 %, молибден 0,15–0,25 %, кремний 0,17–0,37 % и марганец 0,4–0,7 %. Содержание серы, фосфора и никеля ограничено нормативными значениями.
Предел кратковременной прочности труб при 20 °C составляет 588 МПа, предел пропорциональности 392 МПа. Относительное удлинение достигает 13 %. Для прутка диаметром 15 мм приведены более высокие значения: 930 МПа, 735 МПа, 12 % удлинения и 50 % сужения. Критические точки расположены при 757 °C и 807 °C. Плотность материала составляет 7820 кг/м³ при 20 °C, теплопроводность при 100 °C равна 46 Вт/(м·град).
Материал чувствителен к флокенам, что учитывается при контроле качества. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 100–120 °C и последующая термообработка. Склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Термическая обработка включает закалку при 880 °C в масле и отпуск при 540 °C в воде. Твердость после отжига составляет HB 10⁻¹ = 229 МПа, горячекатаного прутка HB 10⁻¹ = 217 МПа.
Технические условия ТУ 14-3Р-62-2002
Документ ТУ 14-3Р-62-2002 устанавливает требования к бесшовным горячедеформированным трубам из стали 15Х5М для коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов. Трубы изготавливают из кованой, ободранной и сверленой заготовки либо из слитков электрошлакового переплава. Продукция поставляется в термически обработанном состоянии с основным режимом отпуска при температуре 680-790 °С.
Размеры труб по этим техническим условиям включают наружные диаметры от 273 до 550 мм и толщину стенки от 10 до 36 мм. Трубы производят немерной длины от 4 до 11,9 м. В партии допускается не более 1,0 % труб по массе длиной от 2,5 м. Предельные отклонения по наружному диаметру для диаметров 273-426 мм составляют ±1,00 % при повышенной точности либо +1,25 и -1,00 % при обычной. Кривизна участка длиной 1 м ограничена 1,5 мм при толщине стенки до 20 мм, 2,0 мм при толщине свыше 20 до 30 мм и 4,0 мм при толщине более 30 мм.
Механические свойства включают временное сопротивление не менее 588 Н/мм², предел текучести не менее 412 Н/мм², относительное удлинение не менее 19 % и относительное сужение не менее 65 %. Твердость по Бринеллю не должна превышать 220, ударная вязкость KCU составляет не менее 98 Дж/см². Макроструктура контролируется на отсутствие подусадочной рыхлости, трещин, флокенов, расслоений и неметаллических включений. Средний балл загрязненности ограничен 3 по сульфидам и 3 по оксидам и силикатам.
Контроль качества и испытания
Каждая труба проходит неразрушающий контроль для выявления продольных дефектов ультразвуковым или электромагнитным методом, гидравлическое испытание по ГОСТ 3845 и испытание на сплющивание. Трубы предъявляют к приемке партиями, в одну партию включают изделия одного размера, одного режима термообработки и из металла одной плавки. Количество труб в партии не превышает 50 штук.
Для контроля макроструктуры, загрязненности и механических свойств отбирают две трубы от партии. Испытание на растяжение проводят по ГОСТ 10006, ударный изгиб при толщине стенки более 12 мм по ГОСТ 9454, сплющивание по ГОСТ 8695. При неудовлетворительном результате проводят повторное испытание на удвоенной выборке либо допускают повторную термическую обработку.
На поверхностях не допускаются плены, трещины, рванины и закаты. Отдельные незначительные раковины, забоины, вмятины, риски, рябизна, следы зачистки и мелкие плены допустимы, если они не выводят толщину стенки за минимальные размеры. Наличие окалины допускается. Концы труб с толщиной стенки до 20 мм обрезают под прямым углом, зачищают от заусенцев и выполняют фаску под углом 35-40° к торцу. Трубы с толщиной стенки 20 мм и более допускается обрезать автогеном.
Размеры и геометрия изделия
Наружный диаметр 76 мм выбран из сортамента технических условий. Толщина стенки 3.5 мм обеспечивает требуемую прочность и соответствие назначению. Овальность и разностенность не должны выводить фактические размеры за установленные предельные отклонения. Кривизна контролируется на участке длиной 1 м и не должна превышать нормативные значения, зависящие от толщины стенки.
Трубы изготавливают горячедеформированным способом из горячедеформированный проката. Процесс включает нагрев заготовки, прошивку и прокатку. При температуре конца прокатки менее 950 °С или более 1050 °С предусмотрена предварительная нормализация при температуре 1000 ± 10 °С. После обработки трубы подвергаются травлению для удаления окалины и дефектного поверхностного слоя.
Применение и условия эксплуатации
Бесшовные трубы из легированной стали 30ХМА применяют для коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов с рабочей температурой до 450 °C. Материал обладает жаропрочностью и релаксационной стойкостью, что позволяет использовать его в условиях длительного воздействия повышенной температуры и давления. Изделия также подходят для изготовления поковок общего назначения, валов, роторов и дисков паровых турбин, фланцев и крепежных деталей.
Сортамент по ТУ 14-3Р-62-2002 охватывает широкий диапазон наружных диаметров и толщин стенки, что обеспечивает выбор трубы под конкретные параметры системы. Химический состав и термообработка обеспечивают заданные механические свойства, а контроль качества подтверждает отсутствие внутренних дефектов и соответствие макроструктуры требованиям нормативного документа.
Поставка и подбор продукции
Подобрать бесшовную горячедеформированную трубу можно с учетом наружного диаметра, толщины стенки, марки стали и технических условий. Компания Федерация металла предлагает металлопрокат с сопроводительной документацией, подтверждающей химический состав, механические свойства, результаты испытаний и соответствие требованиям ТУ 14-3Р-62-2002. Продукция поставляется в термически обработанном состоянии с отпуском при температуре 680-790 °С. Для постоянных клиентов и крупных заказов могут рассматриваться индивидуальные условия. Купить трубу из 30ХМА можно в Екатеринбурге с организацией доставки на объект.