Трубы нержавеющие бесшовные 12х18н10т

Бесшовная нержавеющая труба

Широкое применение нашла бесшовная нержавеющая труба, которая составила достойную конкуренцию аналогичным сварным изделиям.

Для ее изготовления — берется лист металла, сворачивается на станке и заваривается вдоль. При этом, образовавшийся шов — очищается, калибруется и полируется.

Один из очевидных недостатков сварного метода заключается в том, что лист большой толщины очень тяжело сгибается в трубку, поэтому такие они не имеют толщину стенок, превышающую 4 мм.

Нержавейка – очень прочный металл, не подвергающийся коррозии.

Изделия из нее обладают экстремальной прочностью и могут применяться в химической промышленности, когда необходимо транспортировать сильно агрессивные среды.

Так как нет надобности гнуть плоский лист, изготавливаются нержавеющие трубы с толщиной стенок до 32 мм.

Характеристики и ГОСТы

Способ изготовления обусловил ряд преимуществ, которыми обладает бесшовная нержавеющая труба 12х18н10т:

• Выдерживает высокое давление (до 100 атм.);
• Не поддается воздействию агрессивных сред;
• Выдерживает резкие температурные изменения.

Производится бесшовная нержавеющая труба по следующей технологии: вначале изготавливается кольцеобразная заготовка, которая потом калибруется, вытягивается до тех пор, покуда не приобретает желаемые параметры (длина, толщина стенок и т. п.).

Максимальная толщина стенок может достигать 3.2 см.

Прежде чем поступить на склад, некоторые изделия из партии проходят контроль качества. Как правило, проверяются толщина стенок и однородность материалов.

В зависимости от окружающей температуры, при которой происходит производственный процесс, выделяют три типа, к которым может относиться бесшовная труба из нержавеющей стали:

• Горячедеформированные;
• Тепло деформированные;
• Холоднодеформированные.

Каждый из перечисленных типов имеет свой сортамент: толщину стенок, набор диаметров, максимальную длину и т. д.

Характеристики холодно- и горячедеформированных труб прописываются в отдельных нормативных документах.

Также различаются требования, предписанные к той или иной технологии производства.

К примеру, изделия, изготавливаемые горячедеформирующим способом, не нуждаются в финальной термической обработке. В свою очередь, холоднодеформированные аналоги должны прожариться и остыть.

Как уже упоминалось ранее, существует гост на бесшовные нержавеющие трубы 12х18н10т, в котором предписаны правила для каждого из вышеперечисленных типов.

ГОСТ 9940-81 – нормативный документ, в котором описываются характеристики и параметры горячедеформированных бесшовных изделий.

Их диаметр может варьироваться в пределах 57-325 мм, толщина стенок может быть равной 15-32 мм.

Изделия немерной длины могут варьироваться от 1.5 до 10 метров. В свою очередь мерная длина должна лежать в заданных пределах с максимальным отклонением 15 мм в обе стороны.

Сталь, применяемая для производства горячедеформированных бесшовных труб, описывается ГОСТом 5632. Особому контролю подлежит содержание серы, которое не должно превышать 0.02%.

Регламентирует производство гост на бесшовные нержавеющие трубы под номером 9941-81. Их диаметр может варьироваться в пределах 5-273 мм, толщина стенок – 0.2-22 мм.

Длина изделий может составлять от 0.75 до 7 м, если толщина стенок не превышает 1 мм, и до 12.5 м, если толщина стенок составляет свыше 1 мм.

Необходимо отметить, что цена нержавеющей бесшовной трубы 12х18н10т на порядок выше сварных изделий с аналогичными параметрами.

Это обусловлено применяемой производственной технологией, так как рабочий процесс обходится дороже. Тем не менее, их свойства и качества на порядок лучше.

Где купить?

Бесшовная нержавеющая труба получила применение в самых разных промышленных отраслях. Ее также используют в быту для производства перил или организации дымохода.

Сегодня, как никогда — строй рынок богат на подобного рода изделия и купить бесшовную нержавеющую трубу различными по объему партиями не представляет труда.

Трубы диаметром более 11 см и широко эксплуатируются в энергетической, химической и нефтегазовой промышленностях.

Стали с маркировкой 12х18н10т отдается особое предпочтение, так как ее характеристики располагают к эксплуатации в самых суровых условиях и для транспортировки агрессивных сред.

Не оглядываясь на высокую стоимость широкое применение нержавеющих бесшовных труб получило в пищевой отрасли.

Идеально гладкая поверхность, которая сохраняется у нержавейки с течением времени, не позволяет скапливаться и размножаться на стенках бактериям.

Химически стойкие, они не влияют на конечный состав транспортируемого продукта.

Сегодня, цена бесшовной нержавеющей трубы может варьироваться в достаточно широком диапазоне в зависимости от характеристик предлагаемого покупателю изделия.

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.

1 Бесшовные трубы 12Х18Н10Т по ГОСТу 9941-81 – какими их производят?

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.

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 90 о (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.

2 Масса бесшовных труб 12Х18Н10Т, изготовляемых по ГОСТу 9941-81

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/см 3 .

В ГОСТе 9941 приведены плотности для всех используемых марок стали. У сплава 12Х18Н10Т величина этой характеристики составляет 7,9 г/см 3 .

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

3 Основные технические требования, характеристики и особенности

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/мм 2 (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/мм 2 (549 Н/мм 2 ), а относительное удлинение не меньше 35%. По требованию заказчика изделия испытывают на растяжение при 350 о C и они должны этот тест выдерживать.

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.

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.

Главное отличие между трубами ГОСТов 9940 и 9941 в механических свойствах. Это обусловлено именно разными способами их изготовления.

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/мм 2 (529 Н/мм 2 ), но зато относительное удлинение не меньше 40%. У продукции ГОСТа 9941 – 56 кгс/мм 2 (549 Н/мм 2 ) 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/мм 2 (19,6 Н/мм 2 ). Изделия ГОСТа 9941 должны выдерживать номинальную нагрузку независимо от геометрических параметров своего сечения. Только предел текучести у горячедеформированных труб такой же – 22 кгс/мм 2 (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.

5 В чем секрет распространенности труб 12Х18Н10Т – основные характеристики сплава

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.

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.

6 Какие технические характеристики и применение труб обеспечивают свойства сплава

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

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.

Жаростойкость стали обеспечивает стойкость поверхности труб, работающих в слабонагруженном либо ненагруженном состоянии, к химическому разрушению в газовых средах, нагретых до температуры свыше 550 о C. Для 12Х18Н10Т максимальная рекомендуемая температура применения на протяжении длительного промежутка времени – до 10000 часов – составляет 800 о C. Интенсивное окалинообразование на поверхности трубы из этого сплава в воздушной среде начинается при 850 о C. 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 600 о C. 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 о C, а в условиях агрессивных сред – только до +350 о C; 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 нержавеющая бесшовная из стали 12Х18Н10Т: характеристики и ГОСТ 9941-81

Труба нержавеющая бесшовная, изготавливаемая по ГОСТу 9941-81 из стали марки 12Х18Н10Т, является одним из наиболее популярных видов изделий данного типа. Высокая популярность бесшовных труб из нержавеющей стали этой марки объясняется широкой универсальностью их характеристик.

Труба 12Х18Н10Т производится из самой популярной марки нержавеющей стали

Такие трубы можно с успехом применять для решения широкого перечня задач, связанных с необходимостью транспортировки жидких и газообразных сред. Благодаря свойствам стали 12Х18Н10Т изделия из нее могут успешно эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия повышенного давления и высокой температуры, а также длительное время контактировать с химически агрессивными веществами, не утрачивая при этом своих первоначальных характеристик.

Виды бесшовных труб из стали марки 12Х18Н10Т

Под требования ГОСТа 9941-81 попадают не только трубы 12Х18Н10Т, но и бесшовные трубные изделия, изготавливаемые методами холодного и теплого деформирования из других марок нержавеющих сталей общего назначения. Согласно положениям указанного ГОСТа, сортамент таких труб составляют изделия, наружный диаметр которых находится в интервале 5–273 мм, а стенки имеют толщину от двух десятых до двадцати двух мм. Требования ГОСТа 9941-81 касаются не только геометрических параметров бесшовных труб из нержавейки, но и технических характеристик таких изделий.

Допускаемая длина нержавеющих труб, передаваемых на склад или потребителям, которая также оговаривается ГОСТом, определяется их наружным диаметром и толщиной стенки.

Требования к длине нержавеющих труб

В стандартном исполнении данный параметр может находиться в интервале 4–7 м, но ГОСТ 9941-81 также допускает, что трубы бесшовного типа из нержавеющей стали могут отпускаться потребителям в следующих вариантах длины.

• Трубы, толщина стенок которых не превышает полмиллиметра, имеют немерную длину. При этом минимальная длина таких труб не может быть меньше 0,75 м, а максимальная не должна превышать наибольшее стандартное значение.
• Трубные изделия с толщиной стенки, находящейся в интервале 0,5–1 мм, делают немерной длины, величина которой не выходит за пределы 1 метра и максимального стандартного значения.
• Трубы, толщина стенок которых более 1 мм, имеют немерную длину, величина которой находится в интервале 1,5–12,5 м.
• Выпускают также нержавеющие трубы мерной длины, минимальное значение которой не выходит за пределы длин немерных изделий, а максимальное – за границы наибольшей длины, оговоренной ГОСТом. Для трубопроката, длина которого соответствует этой категории, максимальное предельное отклонение данного параметра не должно превышать 15 мм. Нормативный документ допускает, что длина мерных труб может быть больше оговоренных стандартом параметров, но для производства таких изделий необходима предварительная договоренность между производителем и потребителем.
• Есть трубы с длиной, которая кратна мерной, при этом наименьшее значение такой кратности, в соответствии с положениями ГОСТа 9941-81, составляет 300 мм. При производстве такого трубопроката на каждую сторону разреза допускается оставлять припуск, величина которого не должна превышать 5 мм. Кроме того, стандарт оговаривает величину предельного отклонения от полной длины таких изделий, которое не должно превышать +15 мм.
• При наличии у потребителя необходимости в нержавеющих трубах, длина которых превышает 12,5 м, ГОСТ допускает возможность их изготовления, но это также необходимо предварительно согласовать с производителем.
• Трубные изделия, наружный диаметр которых не превышает 25 мм, по договоренности заказчика такой продукции и ее производителя могут выпускаться с длиной, доходящей до 16 м.

Труба нержавеющая котловая КВД 57х4 длиной 6,5 метра

ГОСТ 9941-81 классифицирует трубы 12Х18Н10Т и изделия, выполненные из других марок сталей, не только по вариантам их длины и другим геометрическим параметрам, но и по степени их точности. Так, трубы бесшовного типа из нержавеющих стальных сплавов могут соответствовать обычной, высокой и повышенной точности.

С геометрическими параметрами бесшовных трубных изделий связаны величины предельных отклонений толщины их стенок, а также наружного диаметра. ГОСТ 9941-81 также регламентирует и величину допустимой кривизны трубопроката бесшовной категории, которая, если ее замерять на отрезке трубы длиной 1 метр, не может превышать:

• 1 мм – для труб любого диаметра, толщина стенок которых составляет полмиллиметра и более;
• 2 мм – для труб с толщиной стенок менее полумиллиметра и наружным диаметром, превышающим 15 мм.

Визуальный осмотр поверхности труб является одним из этапов контроля качества

Для нержавеющих бесшовных труб с наружным диаметром менее 15 мм, толщина стенок которых не превышает полмиллиметра, такой параметр, как величина допустимой кривизны, в стандарте не оговаривается. Единственное требование заключается в том, что на их поверхности не должно быть резких перегибов.

Концы бесшовных труб, согласно ГОСТу 9941-81, должны быть обрезаны строго под углом 90°, а после выполнения такой обрезки их следует зачистить от заусенцев. При зачистке на поверхности труб могут сформироваться шероховатость и фаска, наличие которых допускается стандартом. Потребитель труб, толщина стенки которых превышает 5 мм, при необходимости может указать, что на их обрезанных концах должна быть специально выполнена фаска под сварку.

Формула расчета массы

В положениях ГОСТа 9941-81 нет точных сведений о том, сколько весит один погонный метр бесшовной нержавеющей трубы. Объясняется это тем, что под требования данного стандарта попадает сортамент труб бесшовного типа, для изготовления которых может быть использовано порядка 20 марок нержавеющих сталей общего назначения.

Между тем в данном ГОСТе представлена формула, применяя которую, можно легко определить удельный вес трубы с определенными геометрическими параметрами.

Формула расчета массы погонного метра трубы

В ГОСТе для удобства приведены величины плотности всех марок сталей, из которых производятся трубы данной категории. В частности, для 12Х18Н10Т данный параметр составляет 7,9 г/см 3 . В качестве примера можно определить вес одного погонного метра бесшовной трубы из нержавеющей стали данной марки:

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

Используя вес одного погонного метра нержавеющей трубы, рассчитанный по такой формуле, можно легко определить, сколько будет весить изделие, имеющее определенную длину. Для этого достаточно умножить полученный вес на общую длину трубопроката.

Основные характеристики

Химический состав стального сплава 12Х18Н10Т, из которого изготавливаются бесшовные трубы, оговариваются требованиями ГОСТа под номером 5632. Согласно положениям данного нормативного документа, в составе такой стали (если она по требованию заказчика должна отличаться хорошей свариваемостью) не может содержаться более 0,02% такой вредной примеси, как сера. В соответствии со стандартом, в химический состав нержавеющей стали данной марки в незначительном количестве могут входить элементы редкоземельной группы.

Характеристика стали 12Х18Н10Т

Содержание основных химических элементов в сплаве 12Х18Н10Т

Несмотря на то, что бесшовный трубопрокат должен подвергаться термообработке, в ГОСТе допускается, что можно обойтись без нее, а также без процедуры осветления поверхности. В таких случаях дополнительно оговаривать с потребителем необходимо и механические свойства труб, и допустимую степень кривизны их поверхности.

Высокая популярность бесшовных труб из нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т объясняется тем, что по своим механическим свойствам и эксплуатационным характеристикам они считаются одними из лучших.

Технологические особенности стали

К механическим свойствам, в частности, относятся следующие параметры стального сплава данной марки:

• предел текучести – не менее 22 кгс/мм 2 (216 МПа) (этот параметр, очень важный для сталей, характеризует величину напряжения, при достижении которого деформационные процессы, протекающие в металле, будут продолжать развиваться в нем даже без последующего увеличения нагрузки);
• предел прочности – 56 кгс/мм 2 (549 Н/мм 2 );
• величина относительного удлинения – не менее 35%.

По требованию заказчика тесты на растяжение бесшовных нержавеющих труб могут проводиться при 350°.

Физические свойства стали марки 12Х18Н10Т

Внутри и снаружи труб, изготовленных из нержавеющей стали указанной марки, не должно быть таких дефектов, как трещины, плены, рванины и закаты. Если же они после осуществления контроля обнаружены, то, согласно нормативному документу, можно устранять их при помощи местной зачистки, обточки и расточки, локальной или сплошной шлифовки. При выполнении таких механических операций важно следить за тем, чтобы геометрические параметры трубы, такие как толщина стенки и наружный диаметр, не оказались в результате за пределами отклонений, указанными в ГОСТе.

Положениями нормативного документа оговаривается и цвет бесшовных труб из нержавейки, который должен быть светлым. При этом отдельные трубные изделия данной категории могут иметь матовую поверхность, отличающуюся серым оттенком, что обусловлено особенностями технологии их производства. Основная часть труб данного типа подвергается травлению в вакууме или в защитной среде, которое выполняется после термической обработки. Такая обработка (как было сказано выше, факультативная) выполняется для того, чтобы устранить с поверхности изделия цвета побежалости.

Зарубежные аналоги стали марки 12Х18Н10Т

В соответствии с положениями нормативного документа, бесшовные трубы из стального сплава марки 12Х18Н10Т по требованию потребителей могут подвергаться дополнительным испытаниям на:

• расплющивание;
• раздачу;
• способность выдерживать гидравлическое давление.

Кроме того, в отдельном пункте договора, заключенного между производителем и потребителем, может быть оговорено требование, в соответствии с которым материал изготовления труб должен обладать высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии.

В том случае, если бесшовные трубы из данного стального сплава не были подвергнуты термообработке и их не испытывали методами расплющивания или раздачи, то их проверка на устойчивость к межкристаллитной коррозии не выполняется.

Требования ГОСТа 9940-81

Нержавеющий стальной сплав марки 12Х18Н10Т также используется для производства бесшовных труб в соответствии с ГОСТом 9940-81. По данному нормативному документу, бесшовные трубные изделия изготавливаются методом горячего деформирования, для чего используются нержавеющие стали общего назначения.

Бесшовные трубы, которые производятся по ГОСТу 9940-81, могут иметь диаметры, находящиеся в интервале 57–325 мм, и толщину стенок 3,5–32 мм. Стандартная длина таких труб, которые могут соответствовать обычной и высокой степени точности, может составлять от 3 до 8,5 метров. Положениями ГОСТа 9940-81 также оговариваются остальные геометрические параметры труб данной категории, физико-механические свойства материала, из которого они изготовлены, предельно допустимые отклонения кривизны поверхности изделий, их наружного диаметра и толщины стенок.

Допустимые отклонения геометрических размеров труб зависят от точности изготовления

По требованиям к химическому составу материала изготовления бесшовных нержавеющих труб ГОСТ 9940-81 мало чем отличается от положений предыдущего нормативного документа. Определить массу труб можно по той же методике, которая представлена выше.

Государственным стандартом под номером 9940-81 предусматривается, что бесшовные трубы, изготовленные из нержавейки, в зависимости от пожеланий заказчика могут подвергаться или не подвергаться термической обработке, соответствовать дополнительным требованиям по своей устойчивости к межкристаллитной коррозии. Кроме того, потребители труб данного типа могут дополнительно оговаривать с их производителем методы испытаний таких изделий, которые проводятся по методикам, оговоренным положениями ГОСТа 9941-81.

Нержавеющая бесшовная труба г/д используется чаще всего для транспортировки различного вида жидкостей и газов

Значимым отличием ГОСТа 9940-81 от стандарта под номером 9941-81 является то, что его требованиями не предусмотрена обязательная термическая обработка бесшовных нержавеющих труб. Объясняется это тем, что трубы, соответствующие данному стандарту, как уже говорилось выше, производятся методом горячего деформирования, а это уже предполагает, что материал их изготовления был подвергнут значительному термическому воздействию. Последнее необходимо для облегчения пластической деформации материала изготовления труб и одновременно придает ему требуемые физико-механические свойства.

Следует отметить, что различия в характеристиках бесшовных нержавеющих труб, произведенных по ГОСТам 9940-81 и 9941-81, как раз и объясняются разными технологиями изготовления. Так, бесшовные трубы из нержавейки, полученные методом горячего деформирования, отличаются хорошей пластичностью и гибкостью, но обладают меньшей прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям, чем холодно- и теплодеформированные. Например, можно сравнить следующие параметры труб из нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т, произведенных по ГОСТам 9940-81 и 9941-81:

Сравнение нержавеющих труб, произведенных по различным технологиям

За счет повышенной прочности бесшовные нержавеющие трубы, изготовленные методами холодного и теплого деформирования, вне зависимости от своих геометрических параметров, должны выдерживать номинальную нагрузку, предусмотренную требованиями нормативного документа. Именно этим объясняется, что труборокат данной категории может производиться с меньшими величинами наружного диаметра и толщины стенок, чем изделия, изготавливаемые по ГОСТу 9940-81. Так, если сравнивать холодно- и теплодеформированные трубы с горячекатаными изделиями одного наружного диаметра (273 мм), изготовленными из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, то первые допускается производить с толщиной стенки 3–14 мм, тогда как для вторых этот параметр должен составлять 11–20 мм. При этом пределы текучести таких изделий, поскольку изготовлены они из стали одной марки, полностью совпадают и составляют 22кгс/мм 2 (216 МПа).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что холодно- и теплодеформированные бесшовные трубы, произведенные из стали марки 12Х18Н10Т, целесообразнее использовать в тех случаях, где требуется высокая прочность при незначительном весе трубных конструкций, а горячекатанные изделия будут оптимальными тогда, когда особенно важными свойствами являются гибкость и пластичность используемых труб.

Причины популярности труб 12Х18Н10Т

Бесшовные трубы, изготовленные из стали марки 12Х18Н10Т, отличаются высокой востребованностью. Они нашли широкое применение в машиностроении, топливной, энергетической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Основные причины такой популярности заключаются в физико-механических свойствах данного сплава, определяемых, в первую очередь, его химическим составом.

Нержавеющий сплав марки 12Х18Н10Т – это материал с аустенитной структурой, относящийся к сталям хромоникелевой категории. Согласно положениям ГОСТа, он предназначен для эксплуатации в условиях постоянного воздействия химически агрессивных сред и повышенных температур.

Труба 12Х18Н10Т обладает лучшими свойствами нержавейки: легко сваривается, не магнитится и устойчива к коррозии

Если расшифровать маркировку этого стального сплава, станет понятно, что в его составе содержатся следующие химические элементы: углерод – 0,12%, хром – 17–19%, никель – 9–11%, титан – 5%. Кроме того, в нержавеющей стали данной марки также присутствуют кремний (0,8%) и марганец (2%). Благодаря такому сбалансированному химическому составу стальной сплав данной марки отличается не только высокой коррозионной устойчивостью, но также жаропрочностью и жаростойкостью.

Помимо этого, достоинствами стали данной марки, из которой по различным технологиям производятся бесшовные трубы, являются:

• хорошая свариваемость;
• возможность выполнения обработки методами как горячей, так и холодной деформации.

Сферы применения трубопроката из стали 12Х18Н10Т

Уникальный химический состав, а также другие свойства нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т делают его устойчивым к межкристаллитной коррозии, а также коррозии, возникающей под воздействием:

• химических веществ (солей, щелочей, кислот);
• почвы и влажной атмосферы.

Рекомендуемые сферы применения (нажмите для увеличения)

Главным достоинством сплава данной марки является то, что изделия из него практически не поддаются воздействию агрессивных сред, что и позволяет успешно применять их даже в самых сложных условиях. Наглядными показателями исключительно высокой коррозионной устойчивости стали рассматриваемой марки является то, что изделия из нее эффективно используют даже в таких агрессивных средах, как:

• серная кислота с концентрацией 100%, нагретая до 65°;
• 65%-й раствор азотной кислоты, нагретый до 85°;
• 80%-й раствор азотной кислоты, нагретый до 65°;
• раствор фосфорной кислоты с концентрацией 40%, нагретый до 100°;
• раствор, состоящий из серной и азотной кислот в соотношениях 70+25% или 60+10% соответственно, нагретый до 70°;
• растворы органических кислот (таких как уксусная, лимонная, муравьиная и др.);
• растворы сильных щелочей (NaOH и KOH).

Змеевики из нержавеющей трубы используются в охладителях, теплообменниках и холодильных установках

Благодаря таким уникальным свойствам стальной сплав марки 12Х18Н10Т рекомендуется применять для изготовления трубных изделий и сварной арматуры, эксплуатируемых на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Такое свойство стального сплава данной марки, как жаростойкость, обеспечивает устойчивость поверхности труб, которые из него изготовлены, к химическому разрушению при эксплуатации в газовых средах, температура которых превышает 550°. Следует иметь в виду, что такая устойчивость возможна тогда, когда трубы эксплуатируются в ненагруженном или слабонагруженном состоянии.

Нержавейка марки 12Х18Н10Т – подходящий материал для изготовления самодельного теплообменника камина или банной печи

Температура газовой среды, при которой труба из стали 12Х18Н10Т может на протяжении 10 000 часов эксплуатироваться без ущерба своему качеству, не должна превышать 800°. Если температуру воздушной среды поднять хотя бы до 85° градусов, то на поверхности такой нержавеющей трубы начнется интенсивное образование окалины. Достаточно низкую устойчивость сталь данной марки проявляет в средах, содержащих серу.

Уровень жаростойкости бесшовных нержавеющих труб, изготовленных из стального сплава марки 12Х18Н10Т, определяет сферу их применения. Так, их используют для изготовления:

• различных элементов печной арматуры;
• теплообменных аппаратов;
• муфелей;
• реторт;
• электродов для оснащения зажигательных искровых свечей;
• элементов выхлопных систем (коллекторы и патрубки).

Кроме того, такие трубы применяются тогда, когда использовать изделия, изготовленные из безникелевых стальных сплавов, не представляется возможным.

Свойства этой марки стали позволяют изготавливать тонкостенные воздушные теплообменники

Как уже говорилось выше, нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т также отличается и жаропрочностью, что позволяет успешно использовать изделия из этого материала в ситуациях, когда они в течение длительного времени подвергаются воздействию не только высоких температур, но и механических нагрузок. Параметры жаропрочности, которой обладают стали данной марки, позволяют в определенных условиях использовать изделия из них от 50 до 100 тысяч часов.

При этом следует иметь в виду, что оптимальной температурой, при которой может быть выдержан такой период эксплуатации, является 600°. В качестве жаропрочного сплава сталь марки 12Х18Н10Т может быть использована для изготовления элементов выхлопных систем, а также другой продукции, условия эксплуатации которой не выходят за рамки допустимых для данного материала.

Выпускной коллектор их нержавеющей трубы 12Х18Н10Т

На современном рынке представлено большое разнообразие сталей нержавеющей категории, отдельные параметры которых могут превосходить свойства сплава 12Х18Н10Т. В частности, очень популярным материалом является сталь марки 14Х2, из которой тоже производятся бесшовные холоднодеформированные трубы. Однако в большинстве случаев все такие сплавы отличаются одной-двумя выдающимися характеристиками, а говорить об универсальности их применения не приходится. Именно поэтому изделия из таких стальных сплавов можно эксплуатировать лишь в узкоспециализированных областях, в то время как трубы и другую продукцию, для изготовления которых была использована нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, можно использовать практически повсеместно.

О преимуществах применения бесшовных труб, изготовленных из нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т, говорит и то, что такие изделия могут успешно эксплуатироваться под давлением и при длительном воздействии на их поверхность температур от –196 до +600°. Однако это возможно, если такие трубы не контактируют с агрессивными средами. В противном случае верхний предел температуры, при которой трубы длительное время не будут утрачивать своих первоначальных характеристик, снижается до +350°.

Следует также учитывать, что стоимость бесшовных труб, изготовленных из нержавеющей стали данной марки, достаточно высока, поэтому применять их целесообразно в тех случаях, когда от используемых изделий требуются повышенная надежность и исключительно высокая устойчивость к коррозии.