219х4,0 труба нержавеющая бесшовная (12х18н10т, гост 9941-81)

Основные разновидности

ГОСТ оговаривает в том числе и сортамент труб из нержавейки, который включает в себя изделия:

1. используемые для транспортировки жидких и газовых сред – водогазопроводные;
2. покрытые специальным антикоррозийным составом;
3. отличающиеся незначительной толщиной стенки и имеющие резьбу на концах (такие стальные трубы, диаметры которых могут быть различными, также обладают уменьшенным весом);
4. произведенные по сварочным технологиям и имеющие продольные швы;
5. бесшовные, изготовленные по горячекатаной технологии.

Диаметр труб данного типа, как указывает ГОСТ, может варьироваться в достаточно широких пределах: 15–50 мм. Такие нержавеющие трубы в зависимости от того, для эксплуатации под каким давлением они предназначены, подразделяются на легкие, стандартные и армированные.

Отличие от горячедеформированных

В соответствии с данным стандартом, трубы производят методом холодной или теплой деформации. Как вы знаете, существуют нержавеющие бесшовные трубы, изготовленные по ГОСТ 9940-81 методом горячего проката. Отличие от холоднодеформированных состоит в способе изготовления. При холодной деформации заготовку подвергают формовке без предварительного нагрева до высокой температуры. Так как отсутствует нагрев, полученная труба не подвергается температурным деформациям и как следствие выходит более точная и равномерная.

Фактические размеры труб, произведенных по ГОСТ 9941-81, получаются гораздо более точными, чем при горячей формовке. Допустимые отклонения по размерам как правило меньше. Поэтому если для целей проекта нужна повышенная точность изготовления, выбирайте холоднокатаные изделия.

Основным минусом таких труб является их более высокая цена. Они как правило дороже, чем горячекатаные. Однако, некоторые проекты требуют именно такие изделия. Поэтому если для проекта точность изготовления не является критически важным фактором, предпочтение целесообразнее отдать горячедеформированным из за их меньшей цены.

Сферы применения бесшовной трубы

Уникальные характеристики описываемых изделий сказались и на списке отраслей, где их применяют. Нержавейка в первую очередь это материал с очень долгим сроком эксплуатации и хорошей защитой от различных внешних искажений (ржавчина, выцветание), а также очень практичный в эксплуатации.

Используют толстостенные трубы для следующих целей:

• в качестве сегментов для трубопроводов под газ, нефтепродукты и прочие энергоресурсы в жидком или газообразном состоянии;
• как трубы для передачи пара на электростанциях и в отопительных котлах;
• в качестве биметаллических труб с внутренним слоем, устойчивым к износу. По трубопроводу, собранному из таких труб можно транспортировать пульпу, содержащую алмазы, рудные материалы. Также их используют при сборке промышленных и бытовых насосов;
• как элементы металлических конструкций при проведении строительных работ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Трубы изготовляют в соответствии с требованиями
настоящего стандарта и по технологическим регламентам, утвержденным в
установленном порядке.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2. Трубы изготовляют из стали
марок, указанных в табл. 3, с
химическим составом по ГОСТ 5632.

Допускается изготовлять трубы с микродобавками
редкоземельных металлов.

Содержание серы в стали для труб, подлежащих сварке,
что указывается в заказе, не должно превышать 0,02 %.

(Измененная редакция, Изм. № 3, ).

2.3. Трубы должны быть термически обработанными. По
требованию потребителя трубы изготовляют без термической обработки и осветления
поверхности. Нормы механических свойств и кривизны труб без термической
обработки устанавливаются по согласованию изготовителя с потребителем.

2.4. Механические свойства труб должны соответствовать
указанным в табл.
3.

Предел текучести для труб из стали марки 12Х18Н10Т
должен быть не менее 216 МПа (22 кгс/мм2). Нормы предела текучести
для труб из стали марок 12Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т и 08Х18Н10Т устанавливают по
согласованию изготовителя с потребителем.

Определение предела текучести труб из стали марок
12Х18Н10Т, 10Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т и 08Х18Н10Т проводят по требованию
потребителя.

Таблица 3

Марка стали	Временное сопротивление σВ Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение δ5, %	Плотность ρ, г/см3
не менее
08Х17Т	372(38)	17	7,70
08Х13	372(38)	22	7,70
12Х13	392(40)	22	7,70
12Х17	441(45)	17	7,70
15Х25Т	461(47)	17	7,60
04Х18Н10	490(50)	45	7,90
08Х20Н14С2	510(52)	35	7,70
10Х17Н13М2Т	529(54)	35	8,00
08Х18Н12Б	529(54)	37	7,90
10Х23Н18	529(54)	35	7,95
08Х18Н10	529(54)	37	7,90
08Х18Н10Т	549(56)	37	7,90
08Х18Н12Т	549(56)	37	7,95
08Х17Н15М3Т	549(56)	35	8,10
12Х18Н10Т	549(56)	35	7,95
12Х18Н12Т	549(56)	35	7,90
12Х18Н9	549(56)	37	7,90
17Х18Н9	568(58)	35	7,90
08Х22Н6Т	588(60)	20	7,60
06ХН28МДТ	490(50)	30	7,96

(Измененная редакция, Изм. № 3, 4, , Поправка).

2.5. По требованию потребителя трубы должны
выдерживать испытание на растяжение при температуре 350°С.

Нормы временного сопротивления разрыву и предела
текучести устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

2.6. Наружная и внутренняя поверхности труб должны
быть без плен, рванин, закатов, трещин. Допускается удаление дефектов местной
зачисткой, сплошной или местной шлифовкой, расточкой и обточкой при условии,
что величина расточки, обточки, сплошной шлифовки не выводит диаметр и толщину
стенки за минусовые предельные отклонения, а местной зачистки и шлифовки —
толщину стенки за минусовые предельные отклонения, указанные в табл. 2.

Без зачистки допускаются единичные плены, риски,
рябизна, царапины и вмятины при условии, что они не выводят толщину стенки за
минусовые предельные отклонения.

По требованию потребителя единичные плены должны быть
зачищены.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.7. Поверхность труб должна быть светлой. Допускается
матовая поверхность с серым оттенком, обусловленная способом производства и
маркой стали.

Допускается изготовлять трубы без последующего
травления после термической обработки в защитной атмосфере или вакууме с
цветами побежалости на поверхности.

2.8. По требованию потребителя трубы из стали марок
12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 04Х18Н10, 08Х20Н14С2, 10Х17Н13М2Т,
08Х18Н12Б, 10Х23Н18, 08Х18Н10Т, 08Х18Н10, 08Х18Н12Т, 08Х17Н15М3Т, 06ХН28МДТ
должны выдерживать сплющивание до получения между сплющивающими поверхностями
расстояния (Н) в миллиметрах, вычисленного по формуле

где s —
номинальная толщина стенки, мм;

D
— номинальный наружный диаметр, мм,

или
раздачу до увеличения наружного диаметра на 10 % оправкой с углом конусности
30°; допускается применять оправки с углом конусности 6º и 12°.

2.9. По требованию потребителя
трубы должны выдерживать гидравлическое давление в соответствии с требованиями ГОСТ 3845
при допускаемом напряжении, равном 40 % временного сопротивления разрыву для
данной марки стали. Способность труб выдерживать гидравлическое давление
обеспечивается технологией производства.

2.10. По требованию потребителя,
что указывается в заказе, трубы из стали марок 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т,
08Х22Н6Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т,
12Х18Н9, 08Х18Н12Б и сплава 06ХН28МДТ должны быть стойкими против
межкристаллитной коррозии.

(Измененная редакция, Изм. № 5).

2.11. По требованию потребителя трубы должны проходить
контроль ультразвуком. Размеры искусственного дефекта устанавливают по
согласованию изготовителя с потребителем.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Для контроля качества от каждой отобранной трубы
отрезают по одному образцу для каждого вида испытаний.

4.2. Осмотр поверхности труб проводят визуально.

4.3. Длину труб проверяют
рулеткой по ГОСТ 7502.

4.4. Кривизну труб проверяют
поверочной линейкой по ГОСТ 8026 и
щупом по ТУ 2-034-225.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

4.5. Диаметр и овальность труб
контролируют гладким микрометром типа МК по ГОСТ 6507, скобами листовыми
по ГОСТ 18360, ГОСТ 18365.

Толщину стенки проверяют трубным микрометром типа МТ
по ГОСТ 6507.

4.6. Испытание на растяжение
проводят по ГОСТ 10006, ГОСТ 19040 (при
температуре 350 °С). Скорость перемещения подвижного захвата — не более 10 мм в
1 мин. Допускается превышение скорости испытания до 40 мм в 1 мин после
достижения предела текучести.

Допускается контроль механических свойств проводить
методом твердости по нормативно-технической документации.

При разногласиях в оценке результатов испытание
проводят по ГОСТ 10006 и ГОСТ
19040.

4.7. Испытание на раздачу
проводят на трубах диаметром до 150 мм включительно с толщиной стенки не более
10 мм по ГОСТ 8694.

4.8. Трубы, изготовляемые без термической обработки,
не подвергаются испытаниям на сплющивание и раздачу и проверке на склонность к
межкристаллитной коррозии.

4.9. Испытание на сплющивание
проводят на трубах с толщиной стенки не более 10 мм по ГОСТ
8695.

По требованию потребителя испытание на сплющивание
проводят на трубах с толщиной стенки не более 15 % наружного диаметра.

При обнаружении на сплющиваемых образцах мелких
дефектов, являющихся следствием наружных дефектов, допускаемых без зачистки,
допускается проводить повторное испытание образца, отобранного от той же трубы,
с предварительной зачисткой поверхности на глубину половины предельных
отклонений, но не более 0,2 мм со стороны, на которой обнаружены дефекты

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.10. Испытание гидравлическим
давлением проводят по ГОСТ 3845 с
выдержкой труб под давлением не менее 10 с.

4.10.1. Взамен испытания
гидравлическим давлением допускается проводить контроль каждой трубы
неразрушающими методами по ГОСТ 17410 и
нормативно-технической документации с 01.01.90.

(Введен дополнительно, Изм. № 2).

4.11. Ультразвуковой контроль
проводят по ГОСТ 17410 и
нормативно-технической документации.

4.12. Проверку стойкости против
межкристаллитной коррозии сталей всех марок, кроме 06ХН28МДТ, проводят методами
АМ или АМУ, а сплава 06ХН28МДТ — методом ВУ по ГОСТ 6032. В
случае разногласий в оценке результатов проверку сталей всех марок, кроме
06ХН28МДТ, проводят методом АМ.

По согласованию изготовителя и потребителя проверку
стойкости против межкристаллитной коррозии сталей марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т
допускается проводить методом ПТ по ГОСТ
9.914. В случае разногласий в оценке результатов проверку проводят методом
АМ по ГОСТ
6032.

(Измененная редакция, Изм. № 2, ).

Преимущества

Основными достоинствами нержавеющего трубного проката являются:

• Защита от коррозии. Коррозия – главный врагом металлических трубопроводов. Наружная поверхность стальных, железных и бетонных трубопроводов может разрушаться от почвы и ультрафиолета. Внутренние стены труб, изготовленные из других материалов, будут иметь тенденцию ржаветь, повреждаться в результате истирания или накапливать мусор. Но благодаря коррозионной стойкости нержавеющей стали это встречается гораздо реже.
• Соотношение цена/качество. Трубы из нержавеющей стали, это долговечный продукт, который прослужит десятилетиями. Это надежный материал, который легко обслуживать и монтировать.
• Прочность и универсальность. Различные материалы, такие как никель, молибден или азот, могут быть добавлены в нержавеющую сталь для повышения ее коррозионностойких свойств. Нержавеющая сталь выдерживает экстремальные температуры. Благодаря добавлению различных материалов в нержавеющую можно добиться уменьшения толщины стенок, при сохранении высоких эксплуатационных характеристик, что снижает массу готового продукта.
• Внешний вид. Открытые трубы и фитинги из нержавеющей стали являются отличным выбором для сфер требовательных к внешней эстетике, так как материал не требует финишной отделки и имеет интересную блестящую фактуру.
• Экологичность. В отличие от других материалов трубопровода, нержавейку не нужно покрывать или облицовывать какими-либо материалами. Трубопровод из нержавейки на 100% подлежит вторичной переработке, что снижает воздействие на окружающую среду.

Типоразмеры

В перечень типоразмеров нержавеющих трубных изделий включены следующие параметры:

• величина условного прохода – внутренний диаметр, который может варьироваться в пределах 10–150 мм (чем больше данный параметр, тем более высокой проходимостью отличаются трубы);
• размеры резьбы (в соответствии с требованиями стандарта, данный параметр может варьироваться в интервале 3/8–6 дюймов);
• наружный диаметр, который, учитывая размеры сварного шва, может варьироваться в интервале 17–156 мм;
• наружный диаметр стальных труб, которые изготовлены без использования сварных соединений, – 16–159 мм.

Основные размеры нержавеющих труб

Трубы из нержавеющих сталей в зависимости от их типа производятся в соответствии с требованиями разных нормативных документов:

• ГОСТ под номером 3262-75 – водогазопроводные;
• 10705-80 – полученные при помощи сварки;
• 20295-85 – предназначенные для прокладки магистральных трубопроводов.

Достоинства нержавейки

1. Трубы обладают высокой стойкостью к коррозиям и ржавчине благодаря своему хромированному покрытию.
2. Обладают устойчивостью к высоким и низким температурам.
3. Хорошо выдерживают влияние химических веществ (хлора, серы). На многих предприятиях такое требование является одним из ключевых.
4. Материал считается экологически чистым, поэтому не наносит никакого вреда здоровью человека.
5. Материал долговечен, поэтому изделия не теряют своего первоначального вида даже после долгой эксплуатации.
6. Не требуется какая-либо дополнительная обработка материала.
7. Изделия хорошо выдерживают большие механические нагрузки.

Конечно же, у нержавеющих труб много достоинств, но главное, чтобы они были выполнены из качественного материала. Поэтому при выборе нужно отдавать предпочтение надежным производителям.

Виды труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали можно разделить на вид по следующим признакам:

• По отраслям применения
• Технологии производства
• Марке стали
• Геометрии сечения

По отраслям применения

Трубы из нержавеющей стали используются в самых разных областях. Наиболее востребованы в пищевой, медицинской и химической промышленностях. Нашли широкое применение в строительстве (отделке) и мебельном производстве. Используются в автомобиле- и приборостроении.

Технологии производства

По технологи производства нержавеющие трубы делят на бесшовные и сварные.

Бесшовную трубу производят методом металлопроката. Болванку-заготовку надевают на шаблонный стержень, а затем прокатывают через вальцы прокатного стана. Получаемое изделие не имеет швов и благодаря этому выдерживает повышенные нагрузки.

Сварные трубы свариваются из заготовок стали и имеют один сварной шов. Наиболее распространены электросварные трубы из нержавеющей стали. Менее распространены трубы печной сварки и сварки в инертном газе.

Геометрии сечения

В этом признаке производители дали волю фантазии, хотя и опираются на существующие ГОСТы. По геометрии сечения нержавеющие трубы бывают: прямоугольными, квадратными, овальными, плоскоовальными, каплевидными, трубами с полым ребром.

Каждая форма сечения прописана в своём отдельном ГОСТе.

Требования ГОСТа 9941-81

ГОСТ 9941-81 Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условияСкачать

ГОСТ 9941-81 оговаривает требования к трубам круглого сечения, которые изготавливаются из общего назначения. Под действие данного документа попадают бесшовные трубы, произведенные по технологии холодного и теплого деформирования. ГОСТ 9941-81 указывает, что нержавеющие трубы данного типа могут выпускаться в диапазоне наружных диаметров 5–273 мм и с толщиной стенки, находящейся в интервале 0,2–22 мм.

Определяют требования ГОСТа и длину труб из нержавейки данной категории, которая может быть мерной, находящейся в диапазоне 5–7 метров, а также немерной и кратной мерной. По желанию заказчиков и по согласованию с производителем допускается изготовление таких изделий в более широком диапазоне длины – 0,5–16 метров.

ГОСТ разрешает присутствие в общей партии труб немерной длины изделий, длина которых находится в следующих диапазонах:

Таблица 1. Допустимые отклонения длины

Следует иметь в виду, что количество труб с указанными параметрами не может превышать 6% от объема всей партии, в которой они присутствуют.

В зависимости от степени соответствия геометрических параметров коррозионностойких труб оговоренным в ГОСТе значениям, такие изделия могут быть отнесены к одной из трех категорий: обычной, высокой и повышенной точности. Для каждой из таких категорий в стандарте указаны предельные отклонения толщины стенки. Так, для разных категорий трубопроката ГОСТ оговаривает следующие величины допусков:

Таблица 2. Допустимые отклонения толщины стенки

По величине наружного диаметра круглых труб, изготовленных из нержавеющих сталей, в ГОСТе также оговариваются следующие отклонения:

Таблица 3. Допустимые отклонения наружного диаметра

Для труб с диаметром больше 30 мм, изготовленных из нержавеющей стали марки 06ХН28МДТ, предельное отклонение наружного диаметра составляет 1,2%.

Шкатулка из велосипедных деталей

Преимущества и недостатки

Профильные трубы из нержавейки обладают следующими качествами и преимуществами:

• Высокими прочностными характеристиками при небольшом весе.
• За счет плоских граней более удобные в монтаже, чем трубы круглого профиля.
• Стойкостью к перепадам температур.
• Способностью выдерживать любого вида нагрузки (поперечные, на растяжение и кручение), так как распределения их на стенки происходит под прямым углом.
• Высокой коррозионной стойкостью, большим сроком эксплуатации.
• Жаропрочностью.
• Хорошей свариваемостью.
• Эстетичным внешним видом.
• Износостойкостью.
• Морозостойкостью.
• Полной инертностью к химическим воздействиям.

К минусам профильных изделий можно отнести:

• Относительно высокую стоимость.
• Невозможность применения для трубопроводов подачи воды и разводок систем отопления.

Контроль качества и отделка по ГОСТ 9941-81

Так как нержавеющие трубы предназначены для работы при повышенных коррозионных, тепловых и силовых воздействиях, перечень контрольных испытаний включает в себя:

• Изучение склонности к МКК — оценивается по степени растрескивания и глубине распространения трещин на сгибе образца. Проводится после выдержки в течение 8 часов в кипящих растворах кислот в присутствии меди (метод АМ и АМУ).
• Испытание гидравлическим давлением — проводятся в достаточно жестких условиях – при допускаемом напряжении до 40% предела прочности.
• Ультразвуковой контроль.

Нержавеющие трубы могут поставляться с механической обработкой поверхности – обточкой, шлифовкой и полировкой. По степени шероховатости поверхности механически обработанные трубы делятся на трубы полированные суперзеркальные (класс ВА по стандарту EN), трубы полированные зеркальные (класс 2B по стандарту EN), трубы шлифованные (N3, N4, SB по стандарту EN). Такая обработка не только влияет на эстетический вид изделия, но и улучшает коррозионную стойкость и жаростойкость за счет повышения свойств защитной оксидной пленки.

Таким образом, учитывая сложность производства и стоимость стали для трубы ГОСТ 9941-81, цена такого изделия не может быть низкой. В зависимости от марки стали она в 8-12 раз выше стоимости аналогичных стальных труб из углеродистых и низколегированных сталей.

Параметры классификации

Весь сортамент труб, изготавливаемых из нержавеющей стали, подразделяется на несколько категорий. Параметрами, по которым осуществляется такое разделение, являются:

• конструктивные особенности (шовные и бесшовные);
• технология производства (холоднокатаные, холоднотянутые и горячекатаные);
• форма поперечного сечения (круглые и профильные);
• толщина стенки (толстостенные и тонкостенные).

Нержавеющие трубы различных размеров активно используются для обустройства коммуникаций, по которым транспортируется холодная и горячая вода, а также для монтажа канализационных систем. Такие трубы, отличающиеся значительным диаметром, успешно применяются для монтажа магистральных нефте- и газопроводов.

Соотношение внешнего диаметра к внутреннему у толстостенных нержавеющих труб находится в диапазоне 0,05–0,1

Высокая популярность трубопроката, изготовленного из нержавеющей стали, объясняется целым перечнем его достоинств:

• исключительной долговечностью;
• возможностью эксплуатации под высоким давлением;
• устойчивостью даже к значительным температурным перепадам;
• высокой пластичностью;
• устойчивостью к коррозии, демонстрируемой даже при эксплуатации в условиях постоянного воздействия агрессивных сред.

4 Сравнение с бесшовными трубами 12Х18Н10Т, производимыми по ГОСТу 9940-81

Из стали 12Х18Н10Т производят бесшовные изделия еще и по ГОСТу 9940-81. Он распространяется на горячедеформированный трубный прокат, изготовляемый из коррозионно-стойких сплавов общего назначения.

В отличие от рассмотренных выше нержавеющие трубы ГОСТа 9940 изготавливают с диаметрами (наружными) 57–325 мм и со стенкой толщиной 3,5–32 мм. Стандартная максимальная длина этих бесшовных изделий 3–8,5 м. По точности изготовления производят трубы с обычной точностью и с высокой. Иные геометрические размеры и физико-механические свойства, которые описаны ниже, обусловили для труб 12Х18Н10Т ГОСТа 9940 и другие допуски на толщину стенок, диаметр и кривизну.

К химическому составу стали бесшовных изделий этого стандарта предъявляются такие же требования, что и к произведенным по ГОСТу 9941. И их масса вычисляется по такой же формуле. Идентичны и требования относительно концов и поверхности труб. Изготавливаются изделия в соответствии с поданным заказом термически обработанными либо без термообработки и стойкими к межкристаллитной коррозии. По требованию заказчика трубы подвергают тем же испытаниям, что и произведенные по ГОСТу 9941, и с использованием аналогичных методики и условий их проведения.

Здесь единственное отличие в том, что для горячедеформированных труб ГОСТа 9940 их термообработка не является обязательным условием достижения требуемых физико-механических свойств и проведения нужных испытаний. Ведь способ изготовления этих изделий уже предполагает необходимую термическую обработку, чего не скажешь о холодно- и теплодеформированной продукции ГОСТа 9941.

Горячедеформированные трубы ГОСТ 9940

Горячедеформированные обладают большей гибкостью и пластичностью, но значительно уступают холодно- и теплодеформированным по прочности и сопротивляемости оказываемому на них физическому воздействию. Так, у трубы 12Х18Н10Т ГОСТа 9940 временное сопротивление разрыву не менее 54 кгс/мм2 (529 Н/мм2), но зато относительное удлинение не меньше 40%. У продукции ГОСТа 9941 – 56 кгс/мм2 (549 Н/мм2) и 35% соответственно.

Кроме того, для горячедеформированных труб 12Х18Н10Т с соотношением диаметра к толщине стенки равным либо менее 8 допускается снижение сопротивления разрыву на 2 кгс/мм2 (19,6 Н/мм2). Изделия ГОСТа 9941 должны выдерживать номинальную нагрузку независимо от геометрических параметров своего сечения. Только предел текучести у горячедеформированных труб такой же – 22 кгс/мм2 (216 МПа). Но это обусловлено тем, что для изготовления используется одинаковый нержавеющий сплав – 12Х18Н10Т.