Главная / Блог / Трубы

Классы прочности трубы

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 25 Апреля 2024

Оценка прочностного класса сталей, используемых для изготовления труб, проводится исходя из временного сопротивления разрыву и обозначается литерой "К". Нормированное значение выражается в кгс/мм². ГОСТ 20295-85 "Сварные стальные трубы для магистральных газо- и нефтепроводов" предусматривает диапазон значений от К34 до К60. Компания "Газпром", совместно с основными металлургическими производствами, уже запустила выпуск партий К80 с целью реализации пилотных программ.

В то же время, когда началось строительство первых магистральных автотрасс, возникла и тенденция к производству сверхпрочного трубопроката.

Повышение внутреннего давления в среде приносит такие выгоды:

  • Улучшение эффективности благодаря перевозке материалов в компрессированном состоянии;
  • Применение материалов с превосходными механическими качествами позволяет уменьшить потребность в металле.
  • Благодаря снижению количества компрессорных станций, достигается уменьшение операционных и капитальных затрат.

Историю создания труб с повышенной прочностью формировали крупные происшествия и научные открытия.

1960

Дестабилизация 13-километрового отрезка североамериканского трубопровода стала причиной для повышения требований к параметрам вязкости металла.

1968-1969

Впервые были замечены события вязкого разрушения в трубах, ранее теоретически классифицированных как стойкие к трещинам.

1970

Первый трубопровод, обеспечивающий стабильную вязкость при температуре -69⁰ и пределом текучести более 551 МПа, был создан на территории Аляски и в некоторых районах Канады.

1978

В Канаде и Австралии отмечаются массовые случаи стресс-коррозионного разрушения новых трубопроводов. Стресс-коррозионные разрушения проявляются в виде продольных трещин, которые образуются на внешнем слое трубы под воздействием деформационных набегов и жесткой среды. В связи с этим, повышены требования к качеству металла и появилась потребность в создании надежных покрытий.

/><p>С начала 1950-х главное внимание обычно уделялось прочностным характеристикам, для повышения которых вводились более высокие показатели углерода, марганца или хрома. Однако это приводило к тому, что сталь получала повышенную хрупкость и низкую ударную вязкость, что в свою очередь вызывало серьезные повреждения на больших участках газопроводной сети.</p><p>В районе 1960-х в секторе нефтегазового обслуживания появились новые марки стали Si-Mn, обладающие уровнем прочности до К52 17ГС, 17Г1С и 17Г1С-у. При этом температура эксплуатации не могла опускаться ниже -5⁰. Последующее увеличение механических свойств за счет доступных добавок было нереально, в связи с чем основное усилие было направлено на создание дисперсионно закаленных сталей, в частности карбонитридная сталь 14Г2САФ, 16Г2САФ, 17Г2САФ. Но все созданные сплавы обнаружили небольшую устойчивость против хрупкого разрушения.</p><p>Одновременно проводились исследования по созданию экономичных низколегированных сталей, подлежащих термомеханической прокатке 13ГС, 13Г1С. Их характеристиками были уменьшенное содержание углерода, глубокая очистка от серы и использование микролегирования. Начальная попытка довести до минимума размер зерна определила движение к оптимизации химического состава сталей.</p><p>Текущие сплавы, используемые в газовой и нефтяной отрасли, включают в себя следующие структурные устройства:</p><ul class=
  • Укрепление через твердый раствор: добавление элементов в кристаллическую решетку, в результате чего меняются характеристики металла.
  • Твердение дисперсионное: процесс создания интерметаллических вкраплений на границах зерен, когда легирующие эллементы оседают в пространстве между структурами.
  • Обработка зерна: стандартизация с использованием тепловой обработки.

    • Класс прочности K60 трубного проката был разработан более 30 лет назад посредством ускоренного охлаждения. Это привело к образованию низкотемпературных продуктов превращения аустенита, завернутых в структуру верхнего и нижнего бейнита, мартенсита и в результате появился К65. Впервые данный материал был испытан на российском предприятии Северсталь.

    Товары с маркировкой К48 могут выдержать нагрузку в 48 кгс/мм². Это бесшовные трубы диаметром от 42 до 426 мм, изготовленные из углеродных сталей, предусмотренные для решения разнообразных задач. Стенка этих изделий может быть толщиной до 28 мм.

    • Горячекатаные изделия, созданные из Ст20 и его модификаций, обладающие улучшенной устойчивостью к коррозии, соответствуют стандарту ТУ-14-3-1971-97.
    • ТУ 1317-204-0147016-01 представляют собой хладостойкие материалы из 09СФ, 12ГФ, характеризующиеся повышенной устойчивостью к коррозии.
    • Спецификация ТУ 1308-269-0147016-2003 предназначена для особого вида трубопроката, который обладает устойчивостью к холодовому охрупчиванию и используется в месторождениях Сургутнефтегаз. Этот продукт производится из сталей марок 20Ф и 06Х1Ф.
    • ТУ 1317-0061-593377520-2003 обозначает продукт с улучшенной надежностью эксплуатации, который получается путем микролегирования, предназначенный для применения на месторождениях ОАО "ТНК", таких как 20А, 20ФА, 09СФА, 08ХМФЧА, 13ХФА и прочие.
    • ТУ 1381-159-0147016-01 - модифицированный вариант, наделенный более качественной поверхностью для применения антикоррозионных материалов из 09ГСФ, 06Х1, 06ХФ.

    Продукция в основном используется в северных территориях России: это Ханты-Мансийский и Ямало-ненецкий автономные округа, а также Восточная Сибирь.

    Горячекатаный трубопрокат без швов, имеющий диаметры в диапазоне от 57 до 426 мм и толщину стенки от 5 до 26 мм, способен выстоять ощутимые колебания давления.

    • ТУ 14-3-1972-97 и ТУ 1317-204-0147016-01 обладают улучшенной устойчивостью к коррозии и низким температурам.
    • ТУ 1317-0061-593377520-2003 - это вариант микролегированных материалов с повышенной надежностью в эксплуатации, предназначенных для использования на месторождениях, которыми владеет ОАО "ТНК".
    • ТУ-14-3Р-91-2004 - это материалы, обладающие хладостойкостью и повышенной устойчивостью к локальному коррозионному воздействию, производимые специально для нужд Открытого Акционерного Общества "Сургутнефтегаз".

    Следующие виды стали: 06Х1, 06ХФ, 09ГСФ, 12ГФ, 13ХФА, 20ФЧА, 15 ХМФ и другие, прошли дополнительную очистку от вредоносных загрязнений. Их используют для перевозки нефтепродуктов и газа, которые включают сернистые соединения, поскольку они обладают устойчивостью к низким температурам.

    Производство прямошовных изделий с диаметром до 1020 мм и толщиной стенки до 32 мм в северном и стандартном исполнении выполняется в соответствии с ТУ 14-3-1573-96. При этом, предусмотрены технические условия для создания листового материала согласно ТУ 14-1-4034-96, ТУ 14-1-1950-89, ТУ 14-1-1921-76.

    Прочностной класс К56 объединяет бесшовный и электросварной прокат, используемый для магистральных трубопроводов с высокой надежностью в эксплуатации и устойчивостью к коррозии. Эти изделия способны выдерживать высокое давление и экстремальные температурные условия, благодаря использованию технологий микролегирования при их производстве.

    Прямошовные:

    • ТУ 14-3Р-28-99, выполненная из стали 06ГФБАА, обладает превосходными характеристиками по сравнению с другими брендами в отношении ключевых коэффициентов интенсивности напряжения и прочих показателей, эффективно функционируя в широком спектре температур - от -70⁰ до 450⁰.
    • Техническое условие 14-3Р-04-94 проводит материал из 12Г2СБ, который способен выдерживать нагрузку до 15 МПа. В условиях низкой температуры его ударная вязкость не уменьшается, а относительное удлинение при разрушении может достигать отметки в 20%.
    • ТУ 14-3-1573-88 представляет из себя набор микролегированных сталей стандартного исполнения, включающего следующие виды: 12Г2С, 13ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У.

    Бесшовные:

    • ТУ 1317-0061-593377520-2003 обладает повышенной надежностью в использовании на нефтяных месторождениях, принадлежащих Открытому Акционерному Обществу "ТНК".
    • ТУ 1308-226-0147016-02 - это спецификация для микролегированных сплавов, предназначенных для перевозки разнообразных видов нефти в районе с климатическими условиями "Лукойл-Коми", при температуре транспортируемых материалов до +40 градусов.

    В 1970-х годах, на старте эксплуатации месторождений, находившихся в центральной зоне, а также в процессе строительства трубопроводов, функционирующих под давлением до 7 МПа, были произведены первые партии стали K56 с улучшенными свойствами.

    /><h2 id=Трубы с классом прочности К60

    Ассортимент К60 содержит изделия с прямым шовом, спиральным шовом, бурильные и обсадные, оснащенные разнообразной резьбой.

    Спецификации технологии:

    • Общие технические требования к стальному трубопрокату, который используется в нефтегазовой отрасли, определяются в нормативном документе ГОСТ ISO 3183-2015.
    • Стандарт ГОСТ 31447-2012 представляет собой общие технические характеристики, применяемые в нефтегазовом секторе России.
    • Нормативный документ ГОСТ 31446-2017 касается насосно-компрессорного и обсадного оборудования.
    • ГОСТ Р 50278-92 обозначает бурильные устройства с приваренными защелками.
    • Стандарт ГОСТ Р 51245-99 относится к универсальным буровым установкам и другим подобным устройствам.

    Электросварные трубы с прямым шовной класса прочности К60 габаритами 530- 1020 мм изготавливают в соответствии с ТУ 14-3-1573-96, ТУ 1381-012-05757848-2005, ТУ 1394-01505757848-2011 и имеют полиэтиленовое покрытие. Используются материалы такие как:

    • Ваш запрос непонятен, так как он содержит только набор букв и цифр, которые не представляют собой четкое предложение или сообщение на русском языке. Пожалуйста, предоставьте контекст или более ясную формулировку.
    • 10Г2ФБ;
    • 10Г2СБ;
    • 10Г2СФБ

    Описание: стенки могут быть до 32 мм толщиной, максимальное допустимое давление – 9,8 МПа, предусмотрены модификации для северных и стандартных условий. Сварочные швы должны плавно переходить в базовый материал. Недопустимо наличие изъянов, снижающих устойчивость изделия.

    Волков Семён

    Автор: Волков Семён

    Эксперт в области металлопроката и металловедения