Насосно-компрессорная труба НКБ 73 мм со стенкой 7 мм изготовлена из 30ХМА по ГОСТ 633-80. Сталь 30ХМА относится к хромомолибденовым жаропрочным сплавам с содержанием хрома 0,8–1,1% и молибдена 0,15–0,25%. Материал применяют для работы при температуре до 450°C. ГОСТ 633-80 устанавливает требования к бесшовным насосно-компрессорным трубам для нефтяных и газовых скважин.
Характеристики трубы для условий эксплуатации в скважине
Диаметр 73 мм и толщина стенки 7 мм определяют прочность трубы и её способность выдерживать внутреннее давление. Для стали 30ХМА приведены предел прочности 588 МПа при 20°C для труб по ГОСТ 8731-87 и 930 МПа для прутка диаметром 15 мм по ГОСТ 4543-71. Предел пропорциональности составляет соответственно 392 МПа и 735 МПа. Химический состав включает углерод 0,26–0,33%, кремний 0,17–0,37%, марганец 0,4–0,7%. Для серы и фосфора установлены предельные значения.
Стандарт предусматривает группы прочности Д, К, Е, Л, М и Р. Для них нормируются временное сопротивление от 638 МПа до 1000 МПа, предел текучести и относительное удлинение от 9,5 до 16,0%. Трубы изготавливают по точности и качеству в исполнениях А и Б. Для каждого исполнения установлены собственные требования к длине, предельным отклонениям и контролю. Минусовое отклонение по толщине стенки составляет 12,5%.
Плотность стали 30ХМА при 20°C составляет 7820 кг/м³, при 500°C снижается до 7660 кг/м³. Теплопроводность при 100°C составляет 46 Вт/(м·град). Критические точки имеют значения Ac1 = 757°C и Ac3 = 807°C. Твердость после отжига составляет HB 10⁻¹ = 229 МПа по ГОСТ 4543-71, для горячекатаного прутка HB 10⁻¹ = 217 МПа по ГОСТ 10702-78.
Типы труб и резьбовые соединения
Исполнение НКБ определяет конструкцию соединения. Гладкие трубы работают с навинчиваемыми муфтами. Трубы с высаженными наружу концами типа В обеспечивают увеличенную площадь контакта в зоне соединения. Гладкие высокогерметичные трубы НКМ имеют уплотнительные конические поверхности с конусностью 1:12 или 1:16. Безмуфтовые трубы НКБ соединяются без муфт через высаженные концы.
Для гладких труб и труб с высаженными наружу концами стандарт устанавливает шаг резьбы 2,540 или 3,175 мм, число ниток на длине 25,4 мм составляет 10 или 8. Резьбы и уплотнительные конические расточки муфт должны быть оцинкованы или фосфатированы. Для НКМ и НКБ предусмотрены специальные размеры резьбовых и уплотнительных участков. Оси резьб и уплотнительных поверхностей должны совпадать. Нормируются перпендикулярность, плоскостность и соосность рабочих поверхностей.
На наружной и внутренней поверхности не допускаются плены, раковины, закаты, расслоения, трещины и песочины. Отдельные дефекты можно удалять вырубкой и зачисткой, если сохраняется минимальная толщина стенки. Заварка и заделка дефектных мест не разрешаются. Резьба, упорные торцы, уступы и уплотнительные поверхности должны быть гладкими, без заусенцев, рванин и повреждений.
Механические свойства и технологические особенности стали 30ХМА
Ударная вязкость прутка составляет 880 кДж/м². Для указанного режима термообработки приведены закалка при 880°C в масле и отпуск при 540°C в воде. Относительное удлинение прутка составляет 12%, относительное сужение 50%. Сталь чувствительна к флокенам, поэтому характеристика учитывается при выборе технологии и контроле материала. Склонность к отпускной хрупкости обозначена как отсутствующая.
Свариваемость ограниченная. В справочных данных для этого класса приводятся подогрев до 100–120°C и последующая термообработка. Материал применяют для поковок общего назначения, валов, роторов и дисков паровых турбин, фланцев, крепежных деталей с рабочей температурой до 450°C, а также для сортовых заготовок. В сортаменте связанных категорий представлены бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные трубы, котельные трубы, круги, квадраты, прутки и шестигранники.
Испытания и контроль качества
Трубы предъявляют к приемке партиями. В одну партию включают изделия одного условного диаметра, толщины стенки, типа, исполнения и группы прочности. Каждая труба и муфта проходит проверку внешнего вида и основных геометрических размеров. Трубы с навинченными муфтами и трубы НКБ испытывают внутренним гидравлическим давлением. Продолжительность испытания должна быть не менее 10 секунд, течь в стенке и резьбе не допускается.
Также выполняют испытания на растяжение и сплющивание, проверяют массу, резьбу, соединения и наличие продольных дефектов неразрушающими методами. Для контроля продольных дефектов предусмотрен неразрушающий метод по всей длине трубы. Партия сопровождается документом о качестве с данными об изготовителе, размерах, длине, массе, номере плавки, результатах испытаний и обозначении стандарта.
Маркировка трубы включает условный диаметр, номер, группу прочности, толщину стенки для предусмотренных размеров, товарный знак изготовителя, месяц и год выпуска. Дополнительная маркировка краской содержит длину, массу при контроле массы, тип трубы и вид исполнения. Муфты маркируют товарным знаком, группой прочности и видом исполнения. Резьбовые и уплотнительные поверхности защищают металлическими кольцами и ниппелями.
Сортамент и нормативные документы
Сортамент включает условные диаметры 27, 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102 и 114 мм. Толщина стенки и доступные типы зависят от условного диаметра. Для диаметра 60 мм стандарт приводит толщину стенки 5,0 мм, для диаметра 114 мм — 7,0 мм. Для отдельных размеров предусмотрены дополнительные варианты толщины стенки и разные конструкции соединений. Трубы исполнения А изготавливают длиной 10 м с предельным отклонением ±5%. Трубы исполнения Б изготавливают в двух группах длин: от 5,5 до 8,5 м и свыше 8,5 до 10,0 м.
Для стали 30ХМА в сортовом и фасонном прокате действуют ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 14955-77. Для труб и соединительных частей перечислены ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 9567-75, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 23270-89, ГОСТ 30563-98, ГОСТ 30564-98 и ГОСТ 53383-2009. Для поковок приведён ГОСТ 8479-70.
Компания Федерация металла предлагает подобрать насосно-компрессорные трубы по требуемым параметрам. Для уточнения наличия продукции и условий поставки обратитесь к специалистам. Купить трубы НКБ из 30ХМА по ГОСТ 633-80 можно в Екатеринбурге.