Класс прочности к42 марка стали

Марки сталей для труб: характеристики и области применения

Инженерные сети, газотранспортные и нефтетранспортные системы — сложный комплекс магистральных, технологических, коммунальных, энергетических трубопроводов, различающих по длине, характеру и рабочим параметрам транспортируемой среды. Для качественного строительства и монтажа, эффективной и продолжительной эксплуатации необходим правильный выбор труб с учетом ряда факторов.

  • Диаметр. Обуславливается расходом транспортируемого потока.
  • Толщина стенки. Определяется в соответствии с давлением среды.
  • Марка стали. Зависит от коррозионной активности пара/газа/жидкости.

Материалы, используемые при производстве трубопроката, должны обеспечивать надежность работы на протяжении всего срока службы в заданных условиях эксплуатации — при расчетном давлении, температуре, характере, составе среды и внешнем воздействии.

Самые распространенные марки сталей. Что выбрать?

Основные марки сталей, представленные на рынке стальной б/у трубы, это углеродистая сталь обыкновенного качества ГОСТ 380-94, углеродистая качественная сталь ГОСТ 1050-88 и низколегированная конструкционная сталь повышенной прочности ГОСТ 19281-89. Замечание: качество стали — это комплекс свойств, обеспечиваемых металлургическим процессом, таких, как однородность химического состава, строения и свойств стали, ее технологичность. Эти свойства зависят от содержания газов (кислород, азот, водород) и вредных примесей — серы и фосфора.

Принципы классификации и маркировки стали по российской системе

В России используются буквенно-цифровые маркировки, конкретный тип которых зависит от качества сплава.

  • Стали обыкновенного качества обозначаются буквами ст, после которых указывается индекс марки (0-6) и уровень раскисления. Сп – спокойные, пс – полуспокойные, кп – кипящие. Впереди может стоять буква А (сплав обладает гарантированными механическими параметрами, часто его на ставят), Б– гарантированным химсоставом, В – с гарантированными механическими характеристиками и химсоставом. Пример: Ст3 – сталь обыкновенного качества с гарантированными механическими свойствами и условный индекс 3, для которого содержание углерода составляет 0,14-0,22%.
  • В качественных сталях буквы вначале маркировки отсутствуют. Количество углерода указывается в сотых долях процента. В конце ставится уровень раскисления. Пример: 08кп. Содержание углерода – 0,08%.
  • Качественные инструментальные стали в начале маркировки имеют букву У, далее следует количество C в сотых долях процента. В конце обозначения высококачественного сплава ставится буква А. Например, маркировка У7А расшифровывается как высококачественная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,07%.
  • В быстрорежущих сталях маркировка начинается с буквы Р, после которой указывается количество вольфрама в процентах. Например, Р17 – быстрорежущий сплав, содержащий 17% W.
  • В конструкционных легированных сталях содержание углерода проставляется в сотых долях процента. Далее указывается условное обозначение элементов и их содержание в процентах. Пример: 12Х18Н10Т. Такая сталь содержит 0,12% углерода, хрома – 18%, никеля – 10%, титана – примерно 1%.

Технологические свойства марок сталей для трубопроката

При строительстве трубопроводов, эксплуатирующих при давлении рабочей среды до 35 МПа — сборке элементов, врезке для ответвлений — используются сварные стыковые соединения, обеспечивающие надежность и герметичность в течение расчетного срока службы.

Качество шва (прочность и склонность к появлению трещин), скорость и простота операций определяется свариваемостью — основным технологическим свойством стали, которая подразделяется на несколько групп:

  • Хорошая (без ограничений) — углеродистые и легированные конструкционные, легированные коррозионно-стойкие стали.
  • Удовлетворительная (с подогревом до 1500С и заключительной термообработкой) — низколегированные стали.
  • Ограниченная (с подогревом до 3000С и финальной термообработкой) — низколегированные теплоустойчивые стали.

Технические требования к технологическим и магистральным трубопроводам, обязательные к соблюдению производственными предприятиями, контролируемыми органами надзора, — условия выбора труб и сталей для их выпуска — регламентируют ГОСТ и СНиП.

Как расшифровать марку стали в европейской и американской системах

Для коррозионностойких сталей в Европе и Америке часто используют систему маркировки AISI. Она предусматривает наличие трех цифр, одной или нескольких букв. Первая цифра в маркировке металла обозначает класс стали. Следующие две цифры соответствуют порядковому номеру сплава в группе. Значение букв, используемых в маркировке стальных сплавов:

  • содержание углерода менее 0,03%;
  • содержание Св пределах 0,03-0,08%;
  • сплав содержит азот;
  • малоуглеродистые стали, содержащие азот;
  • высокая концентрация серы и фосфора;
  • содержится селен, B – кремний, Cu – медь.

В США могут применяться и другие системы маркировки. В Европе существует система, во многом похожая на российскую систему маркировки. Содержание углерода указывается в сотых процента. Отличия заключаются в том, что сначала идет перечисление легирующих элементов, а затем в том же порядке следует их процентное содержание, лигатуры указываются в соответствии с таблицей Менделеева. Если какой-то элемент присутствует в количестве более 5%, то перед маркировкой ставится буква X. Например: X5CrNi18-10. В этой стали содержится 0,05% углерода, 18% хрома и 10% никеля.

Таблица обозначений легированных сталей в разных системах маркировки

Популярность труб из нержавеющей стали

трубы из нержавеющей стали

Основные эксплуатационные качества определяют популярность нержавеющих труб. Сегодня их используют в самых различных отраслях промышленности. Конечно, в быту чаще всего применяются пластиковые трубы, но в некоторых случаях только трубы из этой стали подходят для выполнения монтажных работ.

Стоимость рассматриваемого изделия зависит от нижеприведенных моментов:

  1. Используемой марки стали. Особенности применяемой технологии производства определяют марку стали, от чего также зависят и эксплуатационные качества.
  2. Геометрические параметры: толщина стенки, длина стенок, форма сечения. От геометрических параметров зависит сложность технологии производства, а также количество используемого материала.
  3. Применяемый метод изготовления. Есть много методов производства труб из нержавеющей стали, от их особенностей зависит себестоимость продукции.
  4. Наличие изоляции. Некоторая продукция поставляется с изоляционным слоем, который значительно увеличивает срок службы подобных труб.

Выбираются трубы по допустимым показателям механической нагрузки и химического воздействия.

ГОСТ 19281-89

Низколегированная конструкционная сталь. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами указывают присутствие легирующих элементов, а цифры после букв обозначают содержание легирующих элементов в процентах (17Г1С, 09Г2С, 14ХГС). Г — это марганец, С — это кремний, Ф — ванадий, Х — хром и т.п. Буква А означает азот, но если А стоит в конце (30ХГСА), то это обозначает не азот, а высококачественную сталь («Ш» в конце еще круче: 30ХГС-Ш).Если содержание легирующих элементов менее 1,5%, то цифра отсутствует ( 50Х, 17ГС ). Для легированных сталей вводят понятие углеродного эквивалента, подсчитываемого с учетом химического состава по несложной формуле. Углеродный эквивалент характеризует прочность и хрупкость стали. При большом углеродном эквиваленте сталь становится очень хрупкой и ее использование как конструкционного материала становится опасным. На рынке б/у трубы наиболее часто встречается сталь 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-у. Марки перечислены в порядке улучшения свойств (по химическому составу в порядке снижения содержания вредных для стали примесей фосфора и серы).

Наиболее распространенные марки сталей на рынке б/у трубы это — Ст3, 10, 20 и 17Г1С. По свариваемости они все одинаковы — без ограничений. По коррозийной стойкости: чем качественнее сталь, тем лучше. Однако, некоторые исследования по коррозии (в 3% растворе поваренной соли NaCl) показывают, что с увеличением содержания углерода в сталях 10, 20 и легирующих элементов в стали 17Г1С скорость коррозии основного металла увеличивается и составляет соответственно 0,17, 0,25 и 0,33 мм/год.

Стали марок Ст3, 20 очень мало отличаются по химическому составу:

Химический состав в % стали Ст3сп .

C Si Mn Ni S P Cr N Cu As
0.14-0.22 0.15-0.3 0.4-0.65 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.008 до 0.3 до 0.08

Химический состав в % стали 20.

C Si Mn Ni S P Cr N Cu As
0.17-0.24 0.17-0.37 0.35-0.65 до 0.25 до 0.04 до 0.04 до 0.25 до 0.008 до 0.25 до 0.08

Из-за допускаемого разброса по составу химический анализ не всегда позволяет однозначно отличить Ст3 и 20. Качество стали 20 лучше, чем у Ст3. У нее выше прочность и меньше разброс свойств. У стали 10 содержание углерода ниже, чем у Ст3 или 20.

Иногда трубы по механическим свойствам материала делят на классы прочности. Обозначения К 34, К 38, 42, К 50, К 52, К 55 и К 60 (цифры означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм2). Чем больше цифра, тем выше прочность. Такую классификацию применяет ГОСТ 20295-85 для магистральных труб. Трубы из стали Ст3 с учетом разброса свойств теоретически могут относится к классам прочности К 38 — К 42 (фактически К 36), из стали 10 — К38, из стали 20 — К 42. Сталь 17Г1С более прочная — К 52.

Интересные факты

Эксплуатируя стальные трубы некоторые даже не догадываются о следующих интересных нюансах:

  1. Чтобы разрезать стальную трубу в домашних условиях, достаточно обзавестись банальной турбинкой и режущим кругом по металлу.
  2. По маркировке стальной трубы всегда можно узнать марку используемой в ее производстве стали, а также название производителя и диаметр.
  3. Крепление для стальных труб делается из обычного оцинкованного хомута с прокладкой из резины.
  4. Шероховатость трубы сильно изменяется в процессе ее использования, что связано с образованием на ее поверхности ржавчины.

И главное – несмотря на то, что в наше время существует большое количество инновационных материалов, именно стальная труба считается одной из наиболее надежных, функциональных и дорогих.

С производством труб можно узнать из этого видео:
Твитнуть

Пластиковые трубные изделия: основные особенности

Пластиковые трубы изготавливаются в основном методом экструзии, а также посредством сшивания.

Первый способ представляет собой технологический процесс, в ходе которого расплавленный полимерный материал помещается в экструдер — специальный аппарат, внутри которого находится форма, в которую под большим давлением (если это горячая экструзия) вдавливается пластиковая масса. После того, как заготовка приобретет нужную форму, она охлаждается и тестируется на соответствие всем стандартам ГОСТ, ведь качество, химический состав и диаметр пластиковых деталей, так же как и в случае с металлическими, регламентируется этими нормами.

Классифицируют такие изделия по материалу, из которого они изготовлены, по методу производства, по ширине стенок (тонкостенные, толстостенные).

Толщина стенок

диаметр круглой трубы

Еще одним важным параметром, который стоит учитывать, назовем толщину стенок. Как правило, этот показатель варьирует в достаточно большом диапазоне. Толщина стенок трубы определяет прочность, долговечность, изоляционные и другие качества изделия. Однако стоит учитывать, что повышение показателя толщины стенок приводит к увеличению веса изделия или его стоимости. Толстенные варианты исполнения применяются в нижеприведенных случаях:

  1. В энергетике. Примером можно назвать подведение пара к турбинам.
  2. В химическая промышленность. В химической промышленности довольно часто приходится перенаправлять большой объем веществ и тепла.
  3. В нефтегазовой сфере.

В быту металлические трубы применяются крайне редко, так как пластиковые существенно превосходят их по эксплуатационным качествам. Тонкостенные изделия получили широкое применение при создании систем вентиляции, так как в данном случае небольшой вес конструкции упрощает монтажные работы.

Особенности нержавеющей стали

листы нержавеющей стали

Рассмотрев особенности геометрической формы труб следует уделить внимание и особенностям используемой стали. Нержавеющая сталь – разновидность легированной стали, устойчивость к коррозии которой повышается за счет увеличения концентрации хрома в составе до 12% и выше. При условии присутствия кислорода вокруг изделия на поверхности создается инертная пленка, которая способна защитить ее от воздействия повышенной влажности. Однако стоит учитывать, что нержавеющая сталь может иметь самые различные показатели устойчивости к химическому и механическому воздействию.

Разница между полностью раскисленной сталью и полураскисленной сталью

В процессе производства стали кислород принудительно впрыскивается в нее, чтобы отделиться. Кислород соединяется с избытком углерода и выделяется в виде газа. Однако избыток кислорода неизбежно остается в расплавленной стали. Это приводит к образованию оксидных включений в стали или пористости, которые появляются при затвердевании. Процесс удаления кислорода известен как раскисление. Раскисление достигается путем добавления кремния, алюминия или других раскислителей в расплавленную сталь. Степень раскисления создают три разных типа стали.

Раскисленная углеродистая сталь

полностью раскислена, в стали не остается свободного кислорода. В результате сталь обладает однородным составом и превосходной прочностью по сравнению с другими типами.

Полураскисленная углеродистая сталь

частично раскислена, и в стали все еще остается некоторое количество свободного кислорода. Свойства полуразрушенной стали между полностью раскисленной и неуспокоенной сталью.

Сталь, полученная без раскисления

, называется неуспокоенной сталью. Она хрупкая и обладает плохим удлинением при разрыве.

В технологическом трубопроводе используется только полностью раскисленная сталь.

Чем отличаются холоднодеформированные трубы от горячедеформированных?

  • имеют меньшую твердость;
  • лучше обрабатываются;
  • не имеют в сортаменте малых диаметров с тонкими стенками.

Основные характеристики холоднодеформированных труб:

  • высокая точность размеров;
  • хорошая чистота внутренней и наружной стенок;
  • упрочнение металла, благодаря значительной степени деформации;
  • возможность прокатки труб с тонкой стенкой и/или малого диаметра, переменного сечения.

Популярные марки

нержавеющие трубы круглые

Для начала уделим внимание тому, что в России производят достаточно много разных марок нержавеющей стали, которые в дальнейшем используют при производстве труб. Однако наиболее популярные производят за рубежом: 300 и 400 серии. Подобные марки стали обладают высокой коррозионной стойкостью, а также не реагируют на воздействие агрессивной среды. Также 300 и 400 марки имеют повышенный показатель пластичности и прочности. Однако отметим тот момент, что в последнее время 200 марка догоняет по показателю популярности 300 и 400 по причине низкой стоимости и достаточно высокой прочности.

Оцинкованные ВГП трубы: свойства, области применения

Сварной шов не только ослабляет тело трубы, но и является уязвимым для коррозии. Одним из вариантов повышения коррозионной устойчивости является цинкование. Наиболее распространенные промышленные способы создания защитного цинкового слоя на трубе: горячий и термодиффузионный.

У потребителей часто возникают вопросы о вреде и пользе цинкования с точки зрения здоровья человека и технических характеристик трубопровода. Приведем некоторые данные.

  • Для питьевой воды (и скважинной, и поступающей из системы централизованного водоснабжения) рекомендуется оцинкованная труба, а не черная. Хлорируемые муниципальные воды вымывают цинк несколько быстрее, по сравнению со скважинными, но эта разница не принципиальна. Более вредными являются примеси кадмия, входящего в состав цинкового слоя. Но их количество ничтожно, поэтому этим фактом обычно тоже пренебрегают.
  • Не рекомендуется применять оцинкованные трубы в системах холодного водоснабжения с длительными перерывами в подаче воды или при условии ее включения по графику.

Внимание! Переменный контакт цинкового слоя то с водой, то с воздухом, может вывести трубу из строя уже через 2-3 года эксплуатации.

  • Цинк обеспечивает электрохимическую защиту железа до температуры +60…+70°C. При более высоких температурах возникает электрохимическая коррозия цинкового покрытия. Поэтому в отопительных системах с температурой передаваемой среды более +60°C применение оцинкованных изделий нецелесообразно.
  • Оптимальные условия применения оцинкованных ВГП труб – постоянное холодное водоснабжение (без резких температурных перепадов).

Что означает маркировка на трубах

Маркировка дает нам знания о качестве и характеристиках металлопроката из стали. Маркировка наносится разными методами:

1.с помощью электрографа.

3.с помощью краски, которая не смывается.

  • — с торца среза при толщине стенки не менее 10 миллиметров.
  • -внутри трубы, если сечение изделия более 53 сантиметра.
  • -с внешней стороны трубы, если сечение изделия менее 53 сантиметра.

Маркировка состоит из цифр и букв, которые скрывают характеристику трубы.

Для водопроводной трубы используют такие обозначения:

1.Ц -значит, что труба покрыта слоем цинка.

2.Л-труба легкая, имеющая тонкую стенку.

3.У-утяжеленная труба либо толстостенная.

5. Гост ххххх — значит труба изготовлена строго в соответствии с требованием Гост, указанном на изделии.

6.также на трубе указывается толщина стенки и ее диаметр.

Водопровод в частном доме

При строительстве и капитальном ремонте зданий особое внимание придается разного рода коммуникациям, в том числе и водопроводным. От того, как работает система подачи и отвода воды, зависит не только комфорт жильцов, но и безопасность (особенно в случае с горячим водоснабжением). Поэтому, прежде, чем заниматься ремонтом или прокладкой трубопровода, следует ознакомиться со всеми особенностями и возможными трудностями, которые могут возникнуть при монтаже или эксплуатации.

Важным является также вопрос выбора аппаратуры и материалов. Современный рынок сантехнического оборудования может предложить множество вариантов, различных по своим техническим качествам, цене и габаритам. Для того, чтобы выбрать нужные товары, определите четкие требования и уровень нагрузки для будущей системы и в соответствии с ними подбирайте подходящий продукт.

Широкой популярностью пользуются традиционные металлические трубы. Их делают из чугуна, углеродистой стали, алюминия. Каждый материал, обладая некоторыми особенностями, имеет свои условия эксплуатации, немного отличается от других по сфере применения и способу монтажа.

Кроме такого оборудования, сравнительно недавно обрели популярность и трубы из пластика. Главное их преимущество — низкая цена, поэтому они составили ощутимую конкуренцию выше рассмотренных товарам. Они так же, как и металлические, классифицируются по материалу изготовления. Бывают трубы из поливинилхлорида, полиэтилена низкого и высокого давления, полипропиленовые и прочих полимеров. Каждый вид применяется в разных случаях для обустройства систем, отличающихся по назначению.

Для обеспечения питьевой водой частных домов, особенно дачного типа, применяют пластиковые трубы

Чтобы определиться, какой вид подходит именно вам, нужно ознакомиться подробнее с характеристиками каждого из них.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий

Adblock
detector