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.