Чугунные трубопроводы

Трубы коррозионностойкие бесшовные горячедеформированные из высокопрочного чугуна

Научно-производственное предприятие «Валок-Чугун» (г.Липецк) совместно с МИСиС (г.Москва) и Волжским трубным заводом разработали технологию получения труб из высокопрочного чугуна методом горячего деформирования и освоили серийное производство труб наружным диаметром от 57 до 245 мм с толщиной стенки от 5 до 28 мм и длиной от 4 до 10 метров.

Овальность, разностенность, отклонения по диаметру и линейной плотности соответствуют ГОСТ 8732 для стальных труб.

Для сравнения в таблице приведены механические свойства горячедеформированных и центробежнолитых труб из чугуна с шаровидным графитом.

Тип

трубы

Механические свойства

sв,

Н/мм2

s0,2,

Н/мм2

d,

%

KCU+20

Дж/см2

KCU-20

Дж/см2

KC+20

Дж/см2

НВ

Угол загиба

горячедеформированная после отжига

530

550

500

500

355

375

395

380

24

24

27

24

30

34

38

30

34

27

36

198

297

247

143

 

 

143

90

 

 

90

Среднее

520

376,2

24,75

33,0

32,3

247,3

143

90

Центробежнолитая после отжига

400-

440

310-

330

10-14

8-15

-

25-35

160

-

180

50-70

Среднее

420

320

12

11,5

-

30

170

60

Примечание:

а) сужение (y) на образцах горячедеформированных труб после отжига составило 41-45%

б) при испытаниях на удар образцов без надреза, вырезанных из горячедеформированных труб, разрушение происходило чрезвычайно вязко и было сопоставлено с разрушением сталей. На рис.1 приведены образцы без надреза после их испытаний на ударный изгиб.

в) горячедеформированные трубы легко гнутся и пригодны для изготовления отводов, рис.2

г) трубы свариваются с обеспечением свойств на уровне не менее 80% от свойств основного металла горячедеформированной  трубы.

д) угол загиба определялся на образцах толщиной 4 мм.

Горячедеформированные трубы из чугунных заготовок с шаровидным графитом (ЧШГ) в сравнении с центробежнолитыми  трубами из ЧШГ обладают рядом достоинств:

  • прочность повышается на 20 и более процентов;
  • пластичность (относительное удлинение) увеличивается в 2 раза;
  • ударная вязкость возрастает: KCU в 3 раза, КС в 8 раз;
  • резко увеличиваются: геометрия трубы, качество поверхности, плотность металла стенки;
  • толщина стенки горячедеформированной трубы из ЧШГ независимо от диаметра может регулироваться в диапазоне от 5 до 28 мм, в то время как при центробежном литье толщина стенки строго привязана к диаметру трубы.

Существенным недостатком трубопроводов различного назначения при изготовлении их из углеродистых сталей является их высокая подверженность к общей и, особенно, к язвенной и питтинговой коррозии, что резко сокращает сроки их службы. Трубопроводы из ЧШГ, практически не склонные к локальной коррозии, служат при водо- теплоснабжении в 2-4 раза дольше.

По результатам исследований во «ВНИИГАЗ – Сертификат», а также при натурных испытаниях трубопроводов в ОАО «Самаранефтегаз», а также в ОАО «Башнефть» доказано, что трубы из ЧШГ отличаются высокой стойкостью против сероводородного растрескивания под напряжением (с.р.н.) по методике NACE ТМ 01-77 и совершенно не склонны к водородному растрескиванию типа расслоения (в.р.) по методике NACE ТМ 02-84, а срок службы трубопроводов из ЧШГ, в сравнении со стальными (ст.3, сталь 20, 09Г2С), при транспортировке жидких продуктов содержащих сероводород, возрастает в 3-5 раз.