Бесшовная труба из легированной стали 15Х по ТУ 14-3Р-1128-2007 предназначена для газопроводов газлифтных систем добычи нефти и обустройства газовых месторождений в холодных макроклиматических районах. Сталь 15Х относится к конструкционным легированным сталям с содержанием углерода 0,12–0,18% и хрома 0,7–1%. Материал ценится за сочетание высокой поверхностной твёрдости с относительно невысокой прочностью сердцевины после цементации. Технические условия устанавливают требования к размерам, химическому составу, механическим свойствам, контролю и приемке бесшовных хладостойких труб.
Марка стали 15Х и её свойства
Обозначение 15Х указывает на конструкционную легированную сталь с хромом в составе. Массовая доля углерода находится в диапазоне 0,12–0,18%, хрома 0,7–1%. Кремния предусмотрено 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.
Материал применяют для изделий, которым нужна высокая твёрдость поверхностного слоя при невысокой прочности сердцевины. Для стали 15Х указана свариваемость без ограничений. Она не чувствительна к флокенам и не склонна к отпускной хрупкости. Критические точки составляют: Ac1 = 766°C, Ac3 = 838°C, Ar3 = 799°C, Ar1 = 702°C.
Твёрдость после отжига составляет HB 10⁻¹ = 179 МПа. Для нагартованного состояния указано значение HB 10⁻¹ = 217 МПа. Показатели зависят от вида продукции, размера сечения и состояния поставки.
Минимальное временное сопротивление для стали 15Х в виде холоднодеформированных труб 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 для прутка составляет KCU 690 кДж/м².
Требования ТУ 14-3Р-1128-2007
Технические условия распространяются на бесшовные хладостойкие трубы из сталей марок 10, 20, 09Г2С и 10Г2А. Наружный диаметр изделий может составлять 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.
Производство предусмотрено способом горячей прокатки или горячего прессования, без сварного шва. Поставка выполняется после термической обработки, включая термомеханическую обработку и нормализацию с прокатного нагрева. По заказу могут применяться обычная или повышенная точность изготовления.
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. Партия формируется из труб одного диаметра, одной толщины стенки, одной марки стали и одного вида термической обработки.
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. На концах выполняется фаска под сварку с углом 35⁺⁵ градусов к торцу и торцевым кольцом шириной 1-3 мм.
Размеры и точность изготовления
Сортамент допускает согласование 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.
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.
Концы труб должны быть обрезаны, очищены от заусенцев и подготовлены под сварку. По требованию заказчика концы закрывают специальными предохранительными приспособлениями, а поверхность может иметь временное консервационное покрытие.
Химический состав и механические свойства по ТУ 14-3Р-1128-2007
Химический состав контролируют по ковшовой пробе. Для стали 15Х массовая доля основных элементов приведена выше. Для сопоставления с другими марками, нормируемыми в ТУ 14-3Р-1128-2007: для марок 10 и 20 углерод составляет 0,07–0,14% и 0,17–0,24%, марганец 0,35–0,65%. Для 10Г2А содержание углерода 0,07–0,15%, марганца 1,20–1,60%. Для 09Г2С углерод не более 0,12%, кремний 0,50–0,80%, марганец 1,30–1,70%. 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. Для стали 09Г2С при толщине стенки до 10 мм установлены значения 29,4 Дж/см² для испытаний KCU при минус 60°C, KCV при минус 34°C, а также KCV при минус 40 и минус 60°C.
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 для каждой трубы.
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.
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, результаты контроля макроструктуры и остаточной намагниченности.
Купить бесшовную трубу из легированной стали 15Х по ТУ 14-3Р-1128-2007 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 152 830 руб./тн.