Какие бывают трубные ГОСТы и ТУ?
Труба бывает водогазопроводной (ВГП, ГОСТ 3262-75). Ее не следует путать с б/у трубой из-под воды или газа. Водогазопроводная труба нас окружает в быту (водопровод в доме, газовая разводка на кухне и т.д.). Труба недорогая. От 18,5 тысяч за тонну (цены 2006 года). На вторичном рынке представлена слабо. Останавливаться не будем. Не будем обсуждать насосно-компрессорные трубы (НКТ, ГОСТ 633-80). Они отличаются от обычных труб наличием резьбы и поставляются в комплекте с муфтами. Для повторного использования по прямому назначению НКТ не годятся из-за быстрого износа резьбы, а как конструкционный материал вполне пригодны. Также не обсуждаем здесь профильные, бурильные, обсадные, нержавеющие, чугунные трубы и многие др. Это не наша специализация.
Остановимся на бесшовной (б/ш) и электросварной прямошовной (п/ш) и спиральношовной (с/ш) круглой стальной трубе. Причем рассмотрим «основные» трубные ГОСТы. «Основные» в том смысле, что они наиболее часто встречаются на вторичном рынке.
Бесшовная (б/ш)
Б/ш труба бывает горячекатаной (горячедеформированной, г/к, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78) и холоднокатаной (холоднодеформированной, х/к, ГОСТ 8734-75). Б/ш трубу изготовляют из специальной трубной заготовки методом горячего или холодного деформирования. Холоднодеформированная труба значительно дороже горячедеформированной. Она более пластичная, структура металла лучше. Больших диаметров холоднокатаной трубы не бывает (не более 250 мм по ГОСТ). На вторичном рынке х/к труба представлена слабо. Практически вся б/ш б/у труба является горячекатаной. На ней и остановимся более подробно. Далее под б/ш трубой будем понимать именно г/к.
Гост 8732-75 определяет сортамент г/к б/ш трубы. Здесь важно, что ГОСТом не предусмотрено изготовление б/ш трубы диаметром более 530 мм. На практике отечественные б/ш изготовлялись до 426 диаметра. Таким образом б/ш трубы охватывают диапазоны труб малого и среднего диаметра. Кроме того, шаг по диаметру в сортаменте б/ш труб более мелкий, чем у п/ш, а тем более у с/ш в тех же диапазонах. По длине б/ш трубу допускается изготовлять немерной длины в пределах 4 — 12,5 метров.
Если Вам предлагают б/ш трубу по ГОСТ 8732-75, то о трубе можно с определенностью сказать, что это горячекатанная труба определенных размеров. Технические требования, а это основное, задаются ГОСТ 8731-74. Согласно этому ГОСТу б/ш труба относится к трем группам А, Б и В (в порядке улучшения качества материала). В группе А нормируются механические свойства стали, отвечающие за прочность трубы. По группе Б — химические свойства (это важно при оценке коррозийной стойкости, например). Чаще всего встречается группа В, это когда нормируются и механические и химические свойства стали. Конечно, механические свойства стали зависят от химического состава (чем больше углерода, тем прочнее и более хрупкой является сталь). Но не только! Важна структура металла, зависящая от технологии плавки, от термообработки и др. факторов. Чаще всего на вторичном рынке встречается труба из качественной стали 10 и 20 из-под газа.
Спиральношовная (с/ш)
ГОСТ 8696-74 определяет сортамент и технические характеристики спиральношовных труб общего назначения. С/ш трубы охватывают диапазон труб среднего и большого диаметра (от 159 до 2510 мм). Поскольку спиральношовные трубы изготовляются из рулонной стали, они относительно более тонкостенные в сравнении с прямошовными. Так толщина стенки у 530 с/ш трубы от 4 до 9 мм. Для п/ш этот диапазон составляет 5 — 24 мм. Что касается технических требований, то они предусматривают нормирование механических, химических свойств. Ввиду того, что шов обычно самое слабое место, особое внимание уделено нормированию характеристик материала швов, в частности ударной вязкости. По своим конструкционным свойствам спиральношовная труба уступает п/ш. Например при сминающей нагрузке возникают касательные напряжения в зоне шва, что может привести к их разрушению. Вообще принцип такой: чем меньше сварки на трубе, тем лучше. В этом смысле с/ш труба явный рекордсмен: у нее самый длинный шов. Специалисты, занимающиеся эксплуатацией трубопроводов, с/ш трубу не любят. Используют ее, как правило, при меньших нагрузках и температуре, чем прямошовную трубу. Ради справедливости следует отметить, что технология изготовления с/ш трубы постоянно совершенствуется и по своим характеристикам с/ш труба все меньше отличается от п/ш. Основной производитель с/ш трубы больших диаметров — Волжский трубный завод (ВТЗ, Юг России).
Прямошовная (п/ш)
Для прямошовной трубы есть один ГОСТ 10704-91, определяющий сортамент, и два «основных» ГОСТа, определяющие технические требования (ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76) для труб общего назначения. Наличие двух ГОСТов связано с двумя технологиями сварки. Речь идет о контактной сварке токами высокой частоты и электродуговой сварке. Явно об этом в ГОСТ не говорится (только в ГОСТ 20295-85 упоминаются разные сварочные технологии). ГОСТ 10705-80 подразумевает контактную сварку токами высокой частоты и распространяется на трубы диаметром от 10 до 530 мм. ГОСТ 10706-76 распространяется на трубы большого диаметра (428 — 1420 мм), изготовленные методом электродуговой сварки с внешним и внутренним усилением (по технологии труба сваривается в три захода: сначала изготовляется промежуточный шов, затем наружный и внутренний для усиления). Два ГОСТа очень похожи, но есть существенные отличия. В частности по ГОСТ 10706 трубы могут иметь поперечный шов. Причем трубы диаметром от 820 мм и выше должны иметь два продольных и один поперечный шов! Сплошной «харцыз». В отличие от ГОСТ 10705, ГОСТ 10706 регламентирует фаску на торцах трубы. Есть определенные различия в марках стали, допускаемых к применению при изготовлении трубы. По ГОСТ 10706-76 это в основном сталь Ст.3 и Ст.2, по ГОСТ 10705-80 выбор сталей значительно более обширен: в частности широко представлена на вторичном рынке б/у труба из качественной стали марок 10 и 20. Изготовление трубы по ГОСТ 10705-80 и 10706-76 из стали марки 17ГС и ее аналогов не предусмотрено. Чисто визуально шов от высокочастотной сварки практически незаметен, он значительно более узкий, чем после электродуговой сварки. На внутренней поверхности образуются неровности в виде негладкого утолщения в зоне шва (грат). Иногда грат зашлифовывается или сплющивается. Наружный грат удаляется всегда. Шов после электродуговой сварки более широкий. Он характеризуется наличием валика усиления высотой до 5 мм как с внутренней, так и внешней стороны. На рис. 1, 2, 3 и 4 показаны оба шва на 530 трубе, изготовленной по разным ГОСТ.
Магистральная (прямошовная и спиральношовная)
Все рассмотренные выше ГОСТы касались труб общего назначения. ГОСТ 20295-85 распространяется на стальные сварные трубы для магистральных газонефтепроводов. Этот ГОСТ определяет сортамент и технические характеристики магистральных труб. Что касается сортамента, то длина: 10,6 — 11,6 метра, а диаметры несложно перечислить. Многие из них уже знакомы: 159, 168, 219, 245, 273, 325, 377, 426, 530, 630, 720, 820. Больше нет. Толщина стенки не более 12 мм. Такой небольшой сортамент определен узкой специализацией трубы. Условия эксплуатации магистральных труб (высокое давление до 100 атм) предъявляют жесткие технические требования к материалу, шву, испытаниям и маркировке трубы. На вторичном рынке широко представлена магистральная труба из стали 17Г1С и ее аналогов. Важно отметить, что в газонефтепроводах широко используется труба диаметром 1020, 1220 и 1420, но ГОСТ 20295-85 на них не распространяется! Для труб больших диаметров есть много ТУ, которые в отличие от ГОСТ чаще всего заводские (у каждого завода свои).
Трубы по ГОСТ 20295-85 изготовляют трех типов:
- Прямошовные 159-426 мм, изготовленные контактной сваркой токами высокой частоты.
- Спиральношовные 159-820 мм, изготовленные электродуговой сваркой.
- Прямошовные 530-820 мм, изготовленные электродуговой сваркой.
Поперечный шов по ГОСТ 20295-85 допускается (харцызская труба не редкость). Что касается внешнего вида швов, то все практически тоже самое, как и в случае с п/ш трубой общего назначения. Только внешний грат не должен превышать 1 мм, а внутренний не удаляется. Одним из этапов изготовления магистральной трубы может быть экспандирование (механическое расширение, калибровка) концов магистральной трубы до требуемого диаметра. Заметное глазом увеличение диаметра трубы на ее концах — обычное дело.
По материалам компании АГ-Т