Труба нержавеющая – гост, виды, характеристики и применение

Применение нержавеющей трубы

Распространенное применение нержавеющей трубы позволило изделиям занять весомую значимость на рынке металлопроката. Они сочетают в себе высокую надежность и устойчивость к огненным процессам, и это несмотря на свою небольшую стоимость. Большие партии производимых изделий позволяют обеспечить многие сферы применения необходимыми изделиями с высоким качеством.

При изготовлении нержавеющих труб, производители придерживаются установленного стандарта ГОСТ и технических условий. Нормативы устанавливают будущую технологию изготовления, допуски, сортамент, методы проверки и другие факторы, благодаря которым возможно удостовериться в качестве изделия. Давайте поговорим про каждую разновидность товара более подробно.

Труба нержавеющая: области применения и стандарты

В мире существует всего два метода производства «нержавеек». Сварные нержавеющие трубы создаются из металлической заготовки, придерживаясь ГОСТ 11068-81. Из нее создают полосу, которую наматывают на специальный барабан и подают на оборудование. После этого, заготовка превращается в цилиндр, а края свариваются с помощью газа, тока, лазера, плазмы или электронного пучка.

Сваривание с помощью электронных пучков – редкий процесс, который имеет достаточно большую цену. С учетом установленных параметров ГОСТ, трубы выпускаются с диаметром 8-103 мм и толщиной стенки 0,7-4,1 мм.

Что такое труба нержавеющая бесшовная? Это металлическая заготовка с круглым сечением, которая получается методом литья или прессовки. Далее, с помощью вальцев, заготовка приобретает нужные параметры, а после разделяется на товары нужной длины.

Нержавеющие трубы создаются с помощью горячего, теплого и холодного деформирования. Второй и третий вид изготавливаются строго по ГОСТ 9941-81 с диаметром 5-272 мм и толщиной 0,2-23 мм. В свою очередь горячедеформированные трубы создаются по ГОСТ 9940-81 с диаметром 57-325 мм и толщиной стенки 3,5-32 мм.

Технология производства

На заводах существует всего 2 вида трубопроката из нержавейки: бесшовные и электросварные.

Бесшовные изготавливаются в соответствии ГОСТ 9941-81(холоднодеформированные) и 9940-81 (горячедеформированные).

Горячекатаные трубы изготавливаются на вальцах, где они сминаются, обжимают по определенным параметрам, дальше растягивают. После всего начинается калибровка готового изделия, имеющего высокую температуру.

Итоговые трубные изделия должны быть с толщиной стенки 3,5-33 мм и ДУ 56-324 мм.

Когда сортировка проводится не в остывшем состоянии, выходит холоднокатаная бесшовная труба из нержавейки. Сортамент таких изделий слишком разнообразен, поэтому размеры варьируется от 5 до 273 мм диаметром и толщиной стенки 0,2-22 мм.

Можно отметить, что холоднодеформированные трубные изделия в готовом виде прогреваются и остывают. Это позволяет полностью устранить возможность напряжения внутри товара, которому подвержены все холоднокатаные трубы.

Именно таким образом должна изготавливаться стальная труба.

Если не соответствовать стандарту, применение трубы невозможно под высокими нагрузками, так как их качество совершенно не предназначено для таких условий.

Электросварные трубы из нержавеющей марки стали по ГОСТ 11068-81 создаются в несколько этапов:

• Заготовка приобретает нужную форму трубки;
• Труба сваривается;
• Шов зачищается и проводятся проверки на прочность;
• Осуществляется сортировка и нарезка изделий нужной длины.

Производство труб из нержавейки

Для производства изделий из нержавейки применяют заготовки из марок нержавеющей стали aisi 316, 304, 201, 430 и других. Процесс изготовления изделия зависит от области, где Вы хотите применить будущий предмет.

Виды нержавеющих труб

• Горячедеформированные (изготавливается по ГОСТ 9940-80 из многих видов нержавеющей стали. Заготовка нагревается до определенной температуры и под вальцами изделию придается заданная форма и габариты);
• Холоднодеформированные (изготавливается по ГОСТ 9941-81. Заготовка изначально нагревается до нужной температуры, остывает и приобретает нужную форму).

Производятся по ГОСТ 5632-72 и 11068-81. Заготовку в виде полосы сворачивают в трубку, сваривают, очищают, калибрируют и нарезают.

Для их сваривания применяют разные методы, к примеру метод индукционного тока, лазера, плазмы.

Сортамент и область применения

Широкое использование нержавеек обусловлено наличием качественных характеристик в составе нержавеющей стали:

• Стойкость к механическим воздействиям;
• Переносимость коррозийных процессов;
• Наличие жаростойкости.

Благодаря даже этим трем перечисленным свойствам, применение нержавеющей трубы возможно во многих сферах.

• Отопление;
• Водоснабжение;
• Пищевая промышленность, которая предназначена для транспортировки продуктов;
• Применение в химической отрасли, где основная задача – взаимодействие с агрессивными веществами;
• Энергетическая промышленность, где от металлопроката требуется хорошая прочность и жаростойкость;
• Элемент декора интерьера и строения. За счет своего красивого внешнего вида – это достаточно популярный элемент;
• Медицина;
• Судо- и автомобилестроение;
• Машиностроение.

Системы водоснабжения и отопления

Для таких систем востребовано применение нержавеющей трубы, ведь она обладает качествами, которые необходимы для данной сферы:

• Металлопрокат не подвергается коррозии и не зарастает;
• Эрозия изделия по времени происходит намного дольше, чем может выстоять стандартное здание;
• Изделие с полировкой имеет достаточно эстетичный и красивый вид, а если резьбовые соединения трубопроката будут сделаны хорошо, то их можно будет не убирать под специализированные коробки.

Фитинги для водопровода используются как резьбовые, так и простые. Водопроводы из нержавеек выстраиваются и соединяются с помощью сварки. Нержавейки применяют в домашних водопроводах, но в таких случаях она достаточно плохо обрабатывается. Вырезать на нержавейке резьбу фактически невозможно.

Пищевая промышленность

Для пищевой промышленности применение возможно применение бесшовной и сварной нержавейки. Если применять сварные изделия, то только изготовленных TIG сваркой (это применение тока в инертном газе). В пищевой отрасли применяются только отполированные внутри и снаружи изделия.

Для чего нужна внутренняя полировка? Отсутствие изъянов и наличие ровной поверхности – гарантированная невозможность распространения бактерий во внутренней части.

Химическая промышленность

Благодаря своей надежности и способности работы в агрессивных средах, применение нержавеющей трубы возможно в химической промышленности.

К примеру, трубы из нержавеющей стали марки 12х18н10т в кислотной и щелочной среде могут выдержать до 350 градусов.

Но в данном случае используются именно бесшовные изделия, ведь они полностью герметичны и как следствие, могут гарантировать недопустимость утечки газообразных элементов.

Декорирование

Применение нержавеющей трубы, благодаря красивому виду поверхности и долговечности, возможно в качестве декоративных элементов. Тут могут использоваться только трубы с обработанной поверхностью. В декорировании их применяют:

• В качестве ограждения – шлифованные трубы с овальным сечением;
• Каркас мебели – квадратные полированные;
• Для красивых, прочных и не утрачивающих с годами внешний вид, поручней для магазинов и спортивных построений – трубопрокат большого размера.

Из нержавеющего трубопроката зачастую создают стеллажи, стойки, каркасы, мебельные ножки, глушители для авто и мотоциклов.

Энергетика

Энергетическая промышленность также не может обойтись без применения нержавеющих труб. Товары, имеющие хорошую жаростойкость, готовы функционировать при температуре до 1000 градусов. Они могут применяться, например, для изготовления охлаждающего элемента атомного реактора.

Медицина

Применение нержавеющей трубы – идеальное решение для медицинской сферы. Благодаря устойчивости ко всем химическим процессам, нержавейка используется для изготовления медицинского оборудования. К примеру, это могут быть даже самые стандартные иглы для шприцов.

Заключение

Из данной статьи понятно, что применение нержавеющей трубы необходимо в совершенно различных сферах, и популярность эта вполне оправдана. Мы надеемся, что данная статья была для Вас интересной и познавательной.

Труба из нержавеющей стали: ГОСТ, характеристики, применение

Труба нержавеющая, все требования к параметрам которой оговаривает ГОСТ, является оптимальным выбором для монтажа трубопроводов, транспортирующих жидкие и газообразные среды с высокой химической агрессивностью. Большая потребность в таких трубопроводах имеется во многих отраслях промышленности – химической и нефтехимической, общем и атомном машиностроении, тепловой энергетике, оснащении водных судов и др.

Труба толстостенная нержавеющая. Когда требуется особая прочность

Требования ГОСТа 9941-81

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

ГОСТ 9941-81 оговаривает требования к трубам круглого сечения, которые изготавливаются из нержавеющей стали 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%.

Параметры холодно- и теплодеформированных труб

Концы нержавеющих стальных труб, изготовленных по технологии холодного или горячего деформирования, обрезают под углом 90°, при этом с обрезанных концов должны быть удалены заусенцы.

ГОСТ допускает, что при удалении заусенцев на обрезанных концах труб могут быть сформированы фаски.

Более того, на стальных трубах, толщина стенки которых превышает 5 мм, часто специально по требованию заказчика делают фаски, позволяющие более эффективно и качественно выполнять монтаж при помощи сварки.

Нержавеющие трубы с торцами, подготовленными под сварку

В положениях ГОСТа на трубопрокат, изготовленный из нержавеющей стали, также оговаривается такой параметр, как кривизна поверхности, измеряемая на отрезке длины, не превышающем 100 см. В зависимости от толщины стенки трубы и ее наружного диаметра, данный параметр не должен превышать следующих значений:

Таблица 4. Допустимая кривизна поверхности

Следует иметь в виду, что ГОСТ не оговаривает предельное значение кривизны поверхности стальных труб из нержавейки, если наружный диаметр таких изделий составляет менее полутора сантиметров, а толщина стенки не превышает полмиллиметра. При этом важно, чтобы поверхность таких труб не имела резких перегибов, а их овальность, если она присутствует, не приводила к тому, чтобы наружный диаметр изделия превышал допустимые ГОСТом отклонения.

Наиболее распространенными марками сталей, из которых производится трубопрокат данной категории, являются:

• 08ХН28МДТ;
• 12Х18Н10;
• 12Х18Н10Т;
• 12Х18Н12Т;
• 08Х19Н10Т;
• 10Х23Н18;
• 10Х17Н13М2Т;
• 04Х18Н10;
• 12Х17;
• 08Х13;
• 08Х22Н6Т;
• 15Х25Т;
• 12Х13;
• и другие марки сталей, относящихся к высоколегированной категории.

Нержавеющая труба из стали марки 10х17н13м2т применяется в пищевой, медицинской и химической промышленности

ГОСТ также оговаривает следующие параметры материала изготовления трубопрокатной продукции:

• плотность – 7,7–7,96 г/см3;
• величина относительного удлинения – 17–45%;
• временное сопротивление – 38–588 кгс/мм2.

Если говорить о химическом составе сталей, используемых для производства трубопроката данной категории, то в нем может содержаться незначительное количество материалов, относящихся к редкоземельной группе, а наличие в нем такой вредной примеси, как сера, не должно превышать двух сотых процента.

Таблица 5. Содержание легирующих элементов и соответствие стандартов нержавеющих сталей (нажмите для увеличения)

В стандартном исполнении нержавеющие трубы данной категории подвергают термической обработке, но ГОСТ допускает, что по согласованию с заказчиком такую обработку можно не проводить. В тех случаях, когда термообработка труб данной категории не выполняется, степень их допустимой кривизны и механические характеристики также оговариваются в отдельном порядке.

ГОСТ также регламентирует состояние наружных и внутренних поверхностей труб, изготовленных из нержавеющих сталей. Согласно данным требованиям, на таких поверхностях не должно быть дефектов – плен, трещин и равнин.

Если же эти дефекты присутствуют, то допускается их исправление, которое не должно привести к уменьшению допустимых размеров труб, таких как толщина стенок и наружный диаметр.

При этом выполнять исправление обнаруженных дефектов можно при помощи следующих методов обработки:

• шлифование, которому могут подвергаться отдельные участки, а также вся поверхность трубы;
• обточка;
• расточка;
• механическая зачистка проблемных мест.

При необходимости шлифовке может подвергаться как наружная, так и внутренняя сторона трубы

Хотя в ГОСТе указано, что поверхность труб, изготовленных из нержавеющих сталей, должна отличаться светлым металлическим блеском, допускается наличие на ней матовых участков, характеризующихся серым цветом.

К дефектам нержавеющих труб, которые оговариваются положениями нормативного документа, также не относится окрашивание отдельных участков в цвета побежалости.

Такое допущение приемлемо в том случае, если в качестве финишной обработки не использовалось травление, выполняемое в вакууме или в защитной среде.

Положения ГОСТа 9940-81

ГОСТ 9940-81 Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия
Скачать

ГОСТ 9940-81 содержит требования к бесшовным трубам из нержавейки, которые изготовлены по технологии горячего деформирования.

ГОСТ 9940-81 также регламентирует не только характеристики трубных изделий, но и их сортамент, в соответствии с которым они могут выпускаться в диапазоне наружных диаметров 57–325 мм и с толщиной стенок, находящейся в интервале 3,5–32 мм.

Трубы, попадающие под требования упомянутого стандарта, производятся из тех же марок стали, что и вышеописанные трубные изделия.

Два вышеуказанных ГОСТа практически идентичны по большинству требований, предъявляемых к трубным изделиям из нержавейки, поэтому рассматривать отдельно ГОСТ 9940 нецелесообразно.

Стоит упомянуть также приемку готовых труб, изготовленных из нержавеющей стали.

При этом проверке подвергается не отдельно взятая труба, а партия таких изделий, которые отличаются идентичными характеристиками (марка использованной стали, геометрические параметры, тип примененной термической обработки и др.).

В проверяемой партии может содержаться не более 200 однотипных единиц. Отдельные изделия из проверяемой партии нержавеющих труб подвергают испытаниям на:

• устойчивость к коррозии межкристаллитного типа;
• раздачу изделия и его расплющивание;
• растяжение.

Если проверяемые образцы труб удовлетворяют всем требованиям ГОСТа, то партия продукции, из которой их взяли, считается качественной. Если же результаты хотя бы одного испытания оказались неудовлетворительными, то проверку проводят повторно, но для ее выполнения количество образцов труб удваивают.

Дефектоскопия труб в процессе производства позволяет отбраковывать дефектные изделия

Между тем есть несколько типов испытаний, которым подвергают практически все стальные трубы, содержащиеся в проверяемой партии. Сюда, в частности, относятся:

• ультразвуковой контроль;
• испытание при помощи гидравлического давления;
• контроль геометрических параметров.

При проверке геометрических параметров нержавеющих труб используются стандартные измерительные инструменты, а именно:

• щуп и поверочная линейка;
• измерительная рулетка;
• листовые скобы и микрометры.

Труба нержавеющая бесшовная 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81 – масса и особенности

Бесшовные трубы из нержавеющих сплавов незаменимы на производствах и в условиях, где необходима транспортировка или передача сред (газов либо жидкостей), характеризующихся высокими температурами, давлением и/или химической агрессивностью. Благодаря универсальности своих характеристик изделия из металла марки 12Х18Н10Т, изготавливаемые по ГОСТ 9941-81, являются одними из наиболее востребованных в различных областях.

ГОСТ 9941-81 распространяется на холодно- и теплодеформированные бесшовные трубы, изготовляемые из коррозионно-стойких стальных сплавов общего назначения, в числе которых и марка 12Х18Н10Т. Производят эти трубы с диаметрами (наружными) 5–273 мм и со стенками толщиной 0,2–22 мм. Полный сортамент, а также технические характеристики изделий указаны в том же стандарте – ГОСТе 9941-81.

В зависимости от величины толщины стенки и диаметра стандартная максимальная длина изготовляемых труб 4–7 м. Для удобства применения в различных целях изделия выпускают со следующими длинами:

• Немерной длины от 0,75 м до максимальной стандартной величины – для труб с толщиной стенок до 0,5 мм.
• Немерной от 1 м до максимальной стандартной величины – для изделий со стенками 0,5–1 мм.
• Немерной в границах 1,5–12,5 м – для труб со стенками от 1 мм и толще.
• Мерной – в границах немерной и при этом не длиннее максимальной стандартной величины с предельным отклонением +15 мм. По взаимному согласованию потребителя с производителем допускается изготовление трубного проката мерной длиной больше максимальной стандартной.
• Кратной мерной – в границах мерной, при необходимости с припуском в 5 мм на каждый разрез и предельным отклонением полной длины +15 мм. Наименьшая кратная длина составляет 300 мм.
• По согласованию потребителя с производителем допускается изготовление трубного проката длиной свыше 12,5 м.
• По согласованию потребителя с производителем изделия диаметром менее 25 мм допускается изготавливать длиной до 16 м.

Изготовление бесшовных изделий

По точности изготовления трубы производят с обычной точностью, с повышенной, с высокой.

Для каждого вида в зависимости от типоразмера трубы ГОСТ 9941 регламентирует соответствующие предельные отклонения (допуски) толщины стенки и диаметра. Кривизна трубного проката на любом участке протяженностью 1 м не должна превосходить:

• 1 мм – для изделий всех диаметров, имеющих стенки толщиной 0,5 мм и больше;
• 2 мм – для изделий, у которых диаметр превышает 15 мм, а стенка имеет толщину меньше 0,5 мм.

Для проката, имеющего диаметр менее 15 мм и стенку толщиной меньше 0,5 мм, на кривизну нормы не регламентируются. У этих изделий не должно быть резких перегибов.

Относительно концов труб ГОСТом установлены следующие требования. Их обрезка выполняется под углом в 90о (прямым) и они должны быть обязательно зачищены от заусенцев. При удалении последних допускается образование шероховатости и фаски. По требованию заказчика трубы со стенкой толще 5 мм поставляются с концами, имеющими фаску под сварку.

В ГОСТе 9941-81 нет данных об удельной массе (весе 1 м длины) бесшовных изделий, изготовляемых по этому стандарту. Это обусловлено значительным количеством регламентируемых для производства труб марок нержавеющей стали. Для изготовления бесшовных изделий по ГОСТу 9941 можно использовать 20 коррозионно-стойких сплавов общего назначения.

Для определения удельной массы трубы конкретного типоразмера в ГОСТе предлагается использовать следующую формулу:

M = 3,14/1000 * (D – s) * s * q, где

M – вес 1 м изделия в кг;

D – номинальный (из ГОСТа) или фактический (замеренный) наружный диаметр изделия, мм;

s – номинальная или фактическая толщина стенки трубы, мм;

q – плотность сплава, из которого изготовлено изделие, г/см3.

В ГОСТе 9941 приведены плотности для всех используемых марок стали. У сплава 12Х18Н10Т величина этой характеристики составляет 7,9 г/см3.

Стальной сплав 12Х18Н10Т

Чтобы вычислить массу труб, изготовленных из этой стали, диаметром, например, 50 мм и со стенкой толщиной, допустим, 4 мм, определяем сначала удельный вес по формуле:

M = 3,14/1000 * (50 – 4) * 4 * 7,9 = 4,56 кг.

Суммарный вес всех труб получаем умножением их общей длины на вычисленную удельную массу. Одно изделие стандартной длины в 7 м будет весить: 7 * 4,56 = 31,92 кг

Химический состав стали 12Х18Н10Т, используемой для изготовления труб, должен соответствовать регламентируемому ГОСТом 5632. Содержание серы в сплаве, предназначенном для производства изделий, подлежащих сварке (это указывается в заказе потребителя) не должно быть выше 0,02%. Допускается изготовлять трубопрокат из стали, имеющей микродобавки металлов редкоземельной группы.

Трубы ГОСТа 9941 при изготовлении должны подвергаться термообработке. По требованию потребителя изделия производятся термически необработанными и без осветления поверхности. В этом случае нормы кривизны и механических свойств труб устанавливаются по согласованию заказчика с изготовителем.

По механическим свойствам изделия из сплава 12Х18Н10Т одни из самых лучших.

Так, для них минимальное значение предела текучести, регламентируемое ГОСТом 9941, составляет не менее 22 кгс/мм2 (216 МПа).

Предел текучести – это параметр материала, характеризующий величину напряжения, при возникновении которого в нем деформация продолжит распространятся и расти без последующего увеличения нагрузки.

Временное сопротивление этих труб разрыву не менее 56 кгс/мм2 (549 Н/мм2), а относительное удлинение не меньше 35%. По требованию заказчика изделия испытывают на растяжение при 350оC и они должны этот тест выдерживать.

Бесшовные трубы из нержавеющей стали

Внутренняя и наружная поверхность трубопроката ГОСТа 9941-81 должна быть без закатов, рванин, трещин и плен. Устранение дефектов допускается производить местной зачисткой, расточкой и обточкой, местной либо сплошной шлифовкой при условии, если в результате выполненных работ толщина стенки и/или диаметр трубы не будут выведены за предельные минусовые отклонения, регламентируемые стандартом.

Поверхность трубного проката должна быть обязательно светлой. Допустима матовая с серым оттенком, если это обусловлено способом производства изделия. Разрешается выпускать трубы без травления после термообработки в вакууме или защитной атмосфере с наличием на поверхности цветов побежалости.

По требованию заказчика трубы из сплава 12Х18Н10Т должны выдерживать испытание на сплющивание либо раздачу в соответствии с установленными для этого ГОСТом 9941 нормами. Кроме того, по желанию потребителя изделия проверяют на способность выдерживать гидродавление.

По требованию потребителя, которое должно быть указано в заказе, продукцию из сплава 12Х18Н10Т изготавливают стойкой к межкристаллитной коррозии. Трубы, производимые без использования термической обработки, испытаниям на раздачу или сплющивание и проверке на предрасположенность к межкристаллитной коррозии не подвергаются.

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.

За счет большей прочности трубы ГОСТа 9941 изготавливают с меньшими толщиной стенок и диаметрами, чем продукцию стандарта 9940. Если сравнить, например, изделия с диаметром 273, то холодно- и теплодеформированные выпускают со стенками 3–14 мм, а горячедеформированные – 11–20 мм.

Соответственно, и области применения продукции ГОСТа 9941 и 9940 несколько отличаются.

Первую используют там, где нужны высокая прочность трубопровода или изделия при относительной его легкости, а вторую, когда при монтаже и эксплуатации нержавеющей сети либо детали важнее гибкость и пластичность трубы, из которой они изготавливаются.

Бесшовные трубы из 12Х18Н10Т применяются чаще, чем изготовленные из других нержавеющих сплавов, и в самых разных сферах и отраслях промышленности, транспорта, коммунального, а также бытового хозяйства и так далее.

Такая универсальность стала возможна благодаря свойствам металла. Высокая распространенность изделий 12Х18Н10Т именно ГОСТа 9941 обусловлена еще и их физико-механическими характеристиками.

Но последние тоже зависят от свойств используемого для изготовления сплава.

12Х18Н10Т относится к хромоникелевым аустенитным нержавеющим сталям. Как указывалось выше, химический состав и свойства этого металла регламентируются и описаны в ГОСТе 5632, который распространяется на деформируемые сплавы, предназначенные для использования в коррозионно-активных условиях, средах и под воздействием высоких температур.

Хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь

Содержание углерода (C), кремния (Si) и марганца (Mn) в 12Х18Н10Т не больше 0,12, 0,8 и 2% соответственно, а легирующих элементов: хрома – 17–19%, никеля – 9–11%, а титана – 5*C–0,8 (C – количество углерода в сплаве). Благодаря своему уникальному химическому составу эта сталь одновременно является коррозионно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной.

Кроме того, она замечательно поддается свариванию всеми видами автоматической и ручной сварки, а также обладает хорошей технологичностью во время ее пластической деформации в горячем состоянии. В холодном виде допускает достаточно высокие степени пластичной деформации.

Благодаря первому и, к тому же, преимущественному свойству стали 12Х18Н10Т трубы из нее обладают стойкостью к химической и электрохимической коррозии (почвенной, атмосферной, солевой, щелочной и кислотной), а также коррозиям межкристаллитной, под напряжением и другим. Этот сплав обладает способностью к пассивации в агрессивной среде, что и обеспечивает ему достаточно высокую невосприимчивость к ее воздействию. Так, показателем антикоррозионных свойств стали 12Х18Н10Т может служить его стойкость в:

• серной кислоте (100-процентной), нагретой до 65оC;
• 65 %-ном растворе азотной кислоты, нагретом до 85оC;
• 80%-ном – нагретом до 65оC;
• 40%-ном растворе фосфорной кислоты, нагретом до 100оC;
• смесях серной и азотной кислот (70% + 25% и 60% + 10%), нагретых до 70оC.

Кроме того, этот сплав обладает высокой стойкостью к растворам различных органических кислот – лимонной, уксусной, муравьиной и другим, а также в сильных щелочах – NaOH и KOH. Поэтому в качестве коррозионно-стойких трубы из 12Х18Н10Т рекомендуется использовать для изготовления различной сварной арматуры в самых разных отраслях химической и прочей промышленности.

Сварная арматура из бесшовных изделий

Жаростойкость стали обеспечивает стойкость поверхности труб, работающих в слабонагруженном либо ненагруженном состоянии, к химическому разрушению в газовых средах, нагретых до температуры свыше 550оC.

Для 12Х18Н10Т максимальная рекомендуемая температура применения на протяжении длительного промежутка времени – до 10000 часов – составляет 800оC. Интенсивное окалинообразование на поверхности трубы из этого сплава в воздушной среде начинается при 850оC.

Однако сталь 12Х18Н10Т неустойчива в средах, содержащих серу.

В соответствии с характеристиками жаростойкости трубы из 12Х18Н10Т рекомендуется применять в качестве теплообменников, деталей и узлов печной арматуры, реторт, муфелей, электродов зажигательных искровых свечей, коллекторов и патрубков выхлопных систем. Кроме того их используют, когда нельзя применить изделия из безникелевых сплавов.

Жаропрочность стали при достаточной жаростойкости обеспечивает способность трубы работать определенной время под воздействием высоких температур в нагруженном состоянии. Для изделий из 12Х18Н10Т рекомендуемая температура эксплуатации 600оC.

При соблюдении этого условия срок службы трубы оценивается как весьма длительный, то есть время значительно большее, чем 10 000 часов (обычно 50 000–100 000 часов).

В соответствии с характеристиками жаропрочности продукцию из 12Х18Н10Т рекомендуется применять в качестве деталей и труб выхлопных систем, а также других изделий, работающих в режимах, на которые рассчитан сплав.

Есть, конечно, стали, обладающие по сравнению с 12Х18Н10Т более высокими показателями. Но у них только одна или две характеристики на должном уровне, а другие не позволяют использовать их в соответствующей области применения – низкая коррозионная стойкость или жаропрочность с жаростойкостью.

Либо в этих сплавах выше содержание легирующих элементов. Поэтому их производство и трубы из них обходятся дороже. Вследствие этого, а также в ряде случаев исходя из химического состава таких сталей изделия из последних, как правило, предназначены для более узкого и специфичного применения в особо тяжелых условиях работы.

Вот поэтому трубы из 12Х18Н10Т наиболее распространенные.

Кроме указанных выше способов и областей применения труб из этого сплава следует указать еще и следующие.

Их используют в: сосудах, аппаратах и трубопроводах, эксплуатируемых под давлением при температуре от –196 до +600 оC, а в условиях агрессивных сред – только до +350 оC; нефтехимической, пищевой, криогенной, фармацевтической и химической промышленности; автомобиле-, авио-, судо- и машиностроении; системах холодного и горячего водоснабжения (хотя это недешево обходится); в качестве различных дизайнерских декоративных элементов и для многого другого.

Труба из нержавеющей стали: технические характеристики и требования по ГОСТ 9941 81

Трубы из нержавеющей стали (коррозионно-стойкой стали) широко используются в пищевой, строительной, нефтяной и химической промышленности, а также в электроэнергетике и целлюлозно-бумажном производстве. За счет своей исключительной устойчивости к кислотно-щелочной среде, прочности, долговечности и огнеупорности область использования бесшовных труб из нержавеющей стали очень обширна.

Нержавеющие трубы активно используются в машиностроении, строительстве, в пищевой, фармацевтической, нефтехимической и химической промышленности (для перекачивания коррозионно-активных веществ), при обустройстве трубопроводов разного назначения, в рекламной сфере, а также для изготовления выхлопных труб для автомобилей.

Нержавеющие трубы используются как для наружного устройства трубопровода, так и для внутренней прокладки в помещениях.

Основным отличием нержавеющей стали является высокая долговечность, которую по большей части, обеспечивает химический состав нержавейки: хром плюс железо.

Это дает возможность металлу быть устойчивым к кислотной коррозии, а соответственно – служить продолжительное время в отдельных предметах и различных конструкциях.

Бесшовные трубы из нержавеющей стали применяются во всевозможных видах хозяйства, а также для передачи химически агрессивных растворов, веществ, или же для водозабора подземных вод.

Нержавеющие трубы можно смело использовать для водопроводов, так как они не подвержены коррозии и довольно удобны для эксплуатации при повседневном контакте с водой, так как не оказывают негативного влияния на качество питьевой воды.

Стандарты ГОСТ

Способ изготовления трубы зависит в первую очередь от того, по какому стандарту ГОСТ она изготовлена. Непосредственно технология изготовления уже неоднократно описывалась, и заострять внимание на ней мы не будем, напомним только самые важные моменты в производстве.

Сварные трубы, стандарты ГОСТ

Трубы из нержавеющей стали: ГОСТ-11068 81 изготавливаются из плоской заготовки. Из заготовки создается бесконечная лента небольшой ширины, которая затем наматывается на вал барабана и по мере надобности передается на линию. Здесь будущее изделие выгибается в цилиндр, края этого цилиндра свариваются одним из нескольких видов сварки:

• Электрической дугой в сфере инертного газа;
• Электронными пучками;
• Высокочастотными токами;
• Плазмой;
• Лазером.

Метод электронными пучками используется очень редко, по причине своей дорогой стоимости: все технологические процессы происходят в вакууме.

Указанный действующий ГОСТ сортамент трубопроката включает изделия из нержавеющей стали 7-103 миллиметра при толщине стен 0,7-5 миллиметров.

Бесшовные трубы, стандарты ГОСТ

Сырье для бесшовных труб — это круглая заготовка, которую получают методом прессовки или литья. Изготовление ГОСТ подразумевает несколько этапов прохождения через вальцы: труба получает требуемую толщину стенок и диаметр, калибруется, затем она разрезается на куски нужного размера.

По температуре, во время которой вальцами обрабатывается исходная заготовка, трубы различают:

• Горячедеформированные;
• Теплодеформированные;
• Холоднодеформированные.

Теплодеформированные и холоднодеформированные трубы нормируются ГОСТ-9941 81, и производятся с наружным диаметром изделий 6-274 миллиметра и толщиной стен в диапазоне 0,3-21 миллиметра.

Для горячедеформированных трубных изделий применяется другой стандарт: они изготавливаются в соответствии с ГОСТ-9940 81. Этим стандартом предусмотрены диаметры трубы 58-326 миллиметров при толщине стен в диапазоне 3,6-31 миллиметра.

Внимание: на практике изготовление трубной продукции не ограничено стандартом ГОСТ. По согласованию с клиентом никто не мешает изготовить, например, трубу большого диаметра или более толстостенную.

Сфера использования

Труба из нержавеющей стали имеет уникальный набор отличительных характеристик:

• Стойкость к агрессивным средам и коррозии;
• Высокая механическая прочность;
• После обработки поверхности изделия — привлекательный внешний вид;
• Высокая температура плавления.

Данными характеристиками и определяются сферы, где будет использоваться нержавеющая труба:

• Трубопроводы в пищевой отрасли, которые контактируют с разными продуктами;
• Системы отопления и водоснабжения;
• Энергетическая промышленность. Здесь необходима жаростойкость и прочность нержавеющего профиля;
• Химическая отрасль с ее крайне агрессивными средами, которые зачастую подаются по трубопроводу при высоких давлениях и повышенных температурах;
• Медицинская отрасль;
• Декорирование строений и интерьеров помещений. Все же стальная нержавеющая шлифованная труба — не только износоустойчивый, но и довольно привлекательный материал;
• Автомобильная промышленность;
• Судостроение;
• Тяжелое машиностроение. Из чего же еще можно изготовить гидравлические цилиндры в том месте, где давления переваливают за тысячи атмосфер и более?

Более подробней рассмотрим некоторые из сфер использования.

Системы отопления и водопроводы

Из нержавеющей стали эти инженерные коммуникации получаются почти вечными.

Перечень преимуществ довольно большой:

• Полированный трубопровод довольно презентабельно смотрится и при аккуратно сделанных резьбовых соединениях трубных элементов может не прятаться под декоративные короба;
• Эрозия трубопровода микрочастицами и взвесями теоретически возможна, но в реальной жизни занимает намного большее время, нежели время эксплуатации любого здания;
• Труба из нержавеющей стали не зарастает, не подвергается коррозии.

Фитинги для трубопровода можно выбирать резьбовые или самые простые. Но по большому счету, чаще всего трубопроводы из нержавейки устанавливаются с помощью сварочного аппарата.

Внимание: при выполнении резьбовых соединений не используйте синтетические герметизирующие нитки и ленты. Намного надежнее и прочнее является проверенный не одним десятком лет дедовский способ: простая льняная подмотка, пропитанная олифой либо краской.

Единственный минус во время использования нержавеющей стальной трубы при сооружении домашнего трубопровода — то, насколько сложно нержавейка обрабатывается. Пробовать нарезать на ней резьбу используя только руки просто бессмысленно; изготовление сгонов и патрубков на фрезерном станке нуждается в наличии особо прочного инструмента.

Относительно недавно в продаже появились нержавеющие гофрированные трубы для трубопроводов, которые используют резьбозажимные фитинги. На сегодняшний день отзывы еще пока не сильно однозначные, поэтому сейчас от их использования, скорей всего, нужно воздержаться.

Нержавейка в пищевой промышленности

Нержавеющая пищевая труба — это, чаще всего, бесшовная труба. Пищевая сфера деятельности может устанавливать и сварные трубные изделия, но только изготовленные сваркой TIG — электродом из вольфрама в среде аргонного газа. Данное ограничение связано с герметичностью соединения и его прочностью.

Помимо этого, в пищевой промышленности применяются только отполированные трубы, при этом, естественно, полируется и внутренняя плоскость. Это вызвано тем, что на идеально гладком изделии бактерии и грибки не размножаются: им здесь просто нет чего покушать. Нет, образно говоря, складок мест, где бы застревают остатки пищи.

На заводах пищевиков основная часть оборудования изготовлена из нержавейки. Естественно, трубопроводы не являются каким-то исключением.

Химическая отрасль

А вот тут на первое место выступают прочность нержавеющей стали и, что самое главное, ее возможность работать с агрессивными веществами. Трубные изделия из стали марки 12х18н10т могут удерживать температуру до 350 градусов по Цельсию в растворах щелочей и кислот!

Естественно, тут мы сможем увидеть только бесшовные нержавеющие трубы: так как подчас недопустима протечка даже нескольких атомов содержимого трубопровода. Да и давления зачастую бывают не малыми.

Энергетическая промышленность

И тут также важна прочность нержавеющей стали и ее стойкость к повышенным температурам. Жаростойкие сплавы нержавейки можно эксплуатировать при температурах в диапазоне до 1100 градусов. Они устанавливаются, например, для создания охладительных контуров атомных реакторов.

Использование в декоративных целях

А в данной сфере востребован только внешний вид нержавеющих труб и их износостойкость. Естественно, здесь используются исключительно трубные изделия с обработанной поверхностью; часто и использование профильного трубопроката.

В частности:

• трубы большого сечения — 50х50 и 60х60 — довольно популярны в качестве крайне надежных, красивых и не теряющих через время своего блеска поручней на спортивных сооружениях и супермаркетах;
• полированные квадратные нержавеющие трубы 10х10, 20х20 и 40х40 можно наблюдать в качестве каркасов для этажерок, стульев и другой мебели;
• овальная шлифованная труба нередко используется для декоративных ограждений и перил.

Из нержавеющей стали часто изготавливают:

• Мебельные ножки и стойки;
• Стеллажи и другое оборудование для торговли;
• Глушители для мотоциклов и автомобилей;
• Каркасы для карнизов и навесов, и так далее.

Медицинская отрасль

Совершенная химическая стабильность нержавеющей стали сделала ее великолепным материалом для различных имплантатов, которые вживляются в тело протезов и другого медицинского оборудования.

Наиболее известные всем и популярные трубные изделия из нержавейки — это привычные медицинские шприцы. Точнее, иглы для них. С точки зрения производства любая игла в руках врача — это тонкая бесшовная нержавеющая труба.

Итак, как видно, нержавеющая труба (ГОСТ-9941 81 и 9940 81) широко применяется для переноса жидкостей с агрессивными веществами на нефтехимических и химических заводах (круглая, не квадратная), в сфере сооружения водных судов и теплоэнергетики, общем и атомном машиностроении, а также в иных сферах деятельности. Труба нержавеющая довольно популярна в самых различных областях, и такая популярность вполне заслужена.