- Види безшовних труб зі сталі марки 12Х18Н10Т
- Формула розрахунку маси
- Основні характеристики
- Вимоги ГОСТу 9940-81
- Причини популярності труб 12Х18Н10Т
- Сфери застосування трубопрокату зі сталі 12Х18Н10Т
Труба нержавіюча безшовна, що виготовляється за ГОСТом 9941-81 зі сталі марки 12Х18Н10Т, є одним з найбільш популярних видів виробів даного типу. Висока популярність безшовних труб з нержавіючої сталі цієї марки пояснюється широкою універсальністю їх характеристик. 
Труба 12Х18Н10Т проводиться з найпопулярнішої марки нержавіючої сталі
Такі труби можна з успіхом застосовувати для вирішення широкого переліку завдань, пов'язаних з необхідністю транспортування рідких і газоподібних середовищ. Завдяки властивостям стали 12Х18Н10Т вироби з неї можуть успішно експлуатуватися в умовах постійного впливу підвищеного тиску і високої температури, а також тривалий час контактувати з хімічно агресивними речовинами, що не втрачаючи при цьому своїх первинних характеристик.
Ознайомитися з вимогами ГОСТ до безшовних неіржавіючих труб можна, скачавши документ у форматі pdf по посиланню нижче. ГОСТ 9941-81 Труби безшовні холодно- і теплодеформіровані з корозійностійкої сталі. Технічні умови
завантажити
Види безшовних труб зі сталі марки 12Х18Н10Т
Під вимоги ГОСТу 9941-81 потрапляють не тільки труби 12Х18Н10Т, але і безшовні трубні вироби, що виготовляються методами холодного та теплого деформування з інших марок нержавіючих сталей загального призначення. Згідно з положеннями зазначеного ГОСТу, сортамент таких труб становлять вироби, зовнішній діаметр яких знаходиться в інтервалі 5-273 мм, а стінки мають товщину від двох десятих до двадцяти двох мм. Вимоги ГОСТу 9941-81 стосуються не тільки геометричних параметрів безшовних труб з нержавіючої сталі, але і технічних характеристик таких виробів.
Допустима довжина нержавіючих труб, переданих на склад або споживачам, яка також обмовляється ГОСТом, визначається їх зовнішнім діаметром і товщиною стінки.
Вимоги до довжини нержавіючих труб
У стандартному виконанні даний параметр може перебувати в інтервалі 4-7 м, але ГОСТ 9941-81 також допускає, що труби безшовного типу з нержавіючої сталі можуть відпускатися споживачам в наступних варіантах довжини.
- Труби, товщина стінок яких не перевищує півміліметра, мають немірну довжину. При цьому мінімальна довжина таких труб не може бути менше 0,75 м, а максимальна не повинна перевищувати найбільшу стандартне значення.
- Трубні вироби з товщиною стінки, що знаходиться в інтервалі 0,5-1 мм, роблять немірної довжини, величина якої не виходить за межі 1 метра і максимального стандартного значення.
- Труби, товщина стінок яких більше 1 мм, мають немірну довжину, величина якої знаходиться в інтервалі 1,5-12,5 м.
- Випускають також нержавіючі труби мірної довжини, мінімальне значення якої не виходить за межі довжин немірних виробів, а максимальне - за кордону найбільшої довжини, обумовленої ГОСТом. Для трубопрокату, довжина якого відповідає цій категорії, максимальне граничне відхилення даного параметра не повинно перевищувати 15 мм. Нормативний документ допускає, що довжина мірних труб може бути більше обумовлених стандартом параметрів, але для виробництва таких виробів необхідна попередня домовленість між виробником і споживачем.
- Є труби з довжиною, яка кратна мірної, при цьому найменше значення такої кратності, відповідно до положень ГОСТу 9941-81, становить 300 мм. При виробництві такого трубопрокату на кожну сторону розрізу допускається залишати припуск, величина якого не повинна перевищувати 5 мм. Крім того, стандарт обумовлює величину граничного відхилення від повної довжини таких виробів, який мав би перевищувати +15 мм.
- При наявності у споживача необхідності в нержавіючих трубах, довжина яких перевищує 12,5 м, ГОСТ допускає можливість їх виготовлення, але це також необхідно попередньо узгодити з виробником.
- Трубні вироби, зовнішній діаметр яких не перевищує 25 мм, по домовленості замовника такої продукції і її виробника можуть випускатися з довжиною, яка доходить до 16 м.
Труба нержавіюча котельна КВД 57х4 довжиною 6,5 метра
ГОСТ 9941-81 класифікує труби 12Х18Н10Т і вироби, виконані з інших марок сталей, не тільки за варіантами їх довжини і іншим геометричним параметрам, але і за ступенем їх точності. Так, труби безшовного типу з нержавіючих сталевих сплавів можуть відповідати звичайній, високою і підвищеної точності.
З геометричними параметрами безшовних трубних виробів пов'язані величини граничних відхилень товщини їх стінок, а також зовнішнього діаметра. ГОСТ 9941-81 також регламентує і величину допустимої кривизни трубопрокату безшовної категорії, яка, якщо її заміряти на відрізку труби довжиною 1 метр, не може перевищувати:
- 1 мм - для труб будь-якого діаметру, товщина стінок яких становить півміліметра і більш;
- 2 мм - для труб з товщиною стінок менше полумілліметра і зовнішнім діаметром, що перевищує 15 мм.
Візуальний огляд поверхні труб є одним з етапів контролю якості
Для нержавіючих безшовних труб із зовнішнім діаметром менше 15 мм, товщина стінок яких не перевищує півміліметра, такий параметр, як величина допустимої кривизни, в стандарті не обмовляється. Єдина вимога полягає в тому, що на їх поверхні не повинно бути різких перегинів.
Кінці безшовних труб, відповідно до Держстандарту 9941-81, повинні бути обрізані строго під кутом 90 °, а після виконання такої обрізки їх слід зачистити від задирок. При зачистці на поверхні труб можуть сформуватися шорсткість і фаска, наявність яких допускається стандартом. Споживач труб, товщина стінки яких перевищує 5 мм, при необхідності може вказати, що на їх обрізаних кінцях повинна бути спеціально виконана фаска під зварювання.
Формула розрахунку маси
У положеннях ГОСТу 9941-81 немає точних відомостей про те, скільки важить один погонний метр безшовної нержавіючої труби. Пояснюється це тим, що під вимоги даного стандарту потрапляє сортамент труб безшовного типу, для виготовлення яких може бути використано близько 20 марок нержавіючих сталей загального призначення.
Тим часом в даному ГОСТі представлена формула, застосовуючи яку, можна легко визначити питому вагу труби з певними геометричними параметрами.
Формула розрахунку маси погонного метра труби
У ГОСТ для зручності наведені величини щільності всіх марок сталей, з яких виробляються труби даної категорії. Зокрема, для 12Х18Н10Т даний параметр становить 7,9 г / см3. Як приклад можна визначити вагу одного погонного метра безшовної труби з нержавіючої сталі даної марки:
M = 3,14 / 1000 × (50-4) × 4 × 7,9 = 4,56 кг.
Використовуючи вага одного погонного метра нержавіючої труби, розрахований за такою формулою, можна легко визначити, скільки буде важити виріб, що має певну довжину. Для цього досить помножити отриманий вага на загальну довжину трубопрокату.
Основні характеристики
Хімічний склад сталевого сплаву 12Х18Н10Т, з якого виготовляються безшовні труби, обумовлюються вимогами ГОСТу під номером 5632. Згідно з положеннями даного нормативного документа, в складі такої сталі (якщо вона на вимогу замовника повинна відрізнятися хорошою зварюваністю) не може міститися більше 0,02% такої шкідливої домішки, як сірка. Відповідно до стандарту, в хімічний склад нержавіючої сталі даної марки в незначній кількості можуть входити елементи рідкоземельної групи.
Характеристика стали 12Х18Н10Т
Зміст основних хімічних елементів в сплаві 12Х18Н10Т
Незважаючи на те, що безшовний трубопрокат повинен піддаватися термообробці, в Гості допускається, що можна обійтися без неї, а також без процедури освітлення поверхні. У таких випадках додатково обумовлювати зі споживачем необхідно і механічні властивості труб, і допустимий ступінь кривизни їх поверхні.
Висока популярність безшовних труб з нержавіючого сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т пояснюється тим, що за своїми механічними властивостями і експлуатаційними характеристиками вони вважаються одними з кращих. 
Технологічні особливості стали
До механічних властивостей, зокрема, належать такі параметри сталевого сплаву даної марки:
- межа плинності - не менше 22 кгс / мм2 (216 МПа) (цей параметр, дуже важливий для сталей, характеризує величину напруги, при досягненні якого деформаційні процеси, що протікають в металі, будуть продовжувати розвиватися в ньому навіть без подальшого збільшення навантаження);
- межа міцності - 56 кгс / мм2 (549 Н / мм 2);
- величина відносного подовження - не менше 35%.
На вимогу замовника тести на розтягнення безшовних нержавіючих труб можуть проводитися при 350 °.
Фізичні властивості стали марки 12Х18Н10Т
Всередині і зовні труб, виготовлених з нержавіючої сталі, зазначеної марки, не повинно бути таких дефектів, як тріщини, полон, рванини і заходи. Якщо ж вони після здійснення контролю виявлено, то, згідно з нормативним документом, можна усувати їх за допомогою місцевої зачистки, обточування і розточування, локальної або суцільний шліфування. При виконанні таких механічних операцій важливо стежити за тим, щоб геометричні параметри труби, такі як товщина стінки і зовнішній діаметр, не опинилися в результаті за межами відхилень, зазначеними в Гості.
Положеннями нормативного документа обмовляється і колір безшовних труб з нержавіючої сталі, який повинен бути світлим. При цьому окремі трубні вироби даної категорії можуть мати матову поверхню, що відрізняється сірим відтінком, що обумовлено особливостями технології їх виробництва. Основна частина труб даного типу піддається травленню в вакуумі або в захисному середовищі, яке виконується після термічної обробки. Така обробка (як було сказано вище, факультативна) виконується для того, щоб усунути з поверхні виробу кольори мінливості.
Зарубіжні аналоги стали марки 12Х18Н10Т
Відповідно до положень нормативного документа, безшовні труби з сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т на вимогу споживачів можуть піддаватися додатковим випробуванням на:
- розплющення;
- роздачу;
- здатність витримувати гідравлічний тиск.
Крім того, в окремому пункті договору, укладеного між виробником і споживачем, може бути обумовлено вимога, відповідно до якого матеріал виготовлення труб повинен володіти високою стійкістю до міжкристалітної корозії.
У тому випадку, якщо безшовні труби з даного сталевого сплаву були піддані термообробці і їх не відчували методами розплющування або роздачі, то їх перевірка на стійкість до міжкристалітної корозії не виконується.
Вимоги ГОСТу 9940-81
Нержавіючий сталевий сплав марки 12Х18Н10Т також використовується для виробництва безшовних труб відповідно до ГОСТу 9940-81. За цим нормативним документом, безшовні трубні вироби виготовляються методом гарячого деформування, для чого використовуються нержавіючі стали загального призначення.
Безшовні труби, які виробляються за ГОСТом 9940-81, можуть мати діаметри, що знаходяться в інтервалі 57-325 мм, і товщину стінок 3,5-32 мм. Стандартна довжина таких труб, які можуть відповідати звичайній і високого ступеня точності, може становити від 3 до 8,5 метрів. Положеннями ГОСТу 9940-81 також обумовлюються інші геометричні параметри труб даної категорії, фізико-механічні властивості матеріалу, з якого вони виготовлені, гранично допустимі відхилення кривизни поверхні виробів, їх зовнішнього діаметра і товщини стінок.
Допустимі відхилення геометричних розмірів труб залежать від точності виготовлення
За вимогами до хімічного складу матеріалу виготовлення безшовних нержавіючих труб ГОСТ 9940-81 мало чим відрізняється від положень попереднього нормативного документа. Визначити масу труб можна за тією ж методикою, яка представлена вище.
Державним стандартом під номером 9940-81 передбачається, що безшовні труби, виготовлені з нержавіючої сталі, в залежності від побажань замовника можуть піддаватися або не наражатися на термічній обробці, відповідати додатковим вимогам по своїй стійкості до міжкристалітної корозії. Крім того, споживачі труб даного типу можуть додатково обумовлювати з їх виробником методи випробувань таких виробів, які проводяться за методиками, обумовленим положеннями ГОСТу 9941-81.
Нержавіюча безшовна труба г / д використовується найчастіше для транспортування різного виду рідин і газів
Значущим відзнакою ГОСТу 9940-81 від стандарту під номером 9941-81 є те, що його вимогами не передбачена обов'язкова термічна обробка безшовних нержавіючих труб. Пояснюється це тим, що труби, що відповідають даному стандарту, як уже говорилося вище, виробляються методом гарячого деформування, а це вже передбачає, що матеріал їх виготовлення був підданий значному термічному впливу. Останнє необхідно для полегшення пластичної деформації матеріалу виготовлення труб і одночасно надає йому необхідні фізико-механічні властивості.
Слід зазначити, що відмінності в характеристиках безшовних нержавіючих труб, вироблених за ГОСТами 9940-81 і 9941-81, якраз і пояснюються різними технологіями виготовлення. Так, безшовні труби з нержавіючої сталі, отримані методом гарячого деформування, відрізняються хорошою пластичністю і гнучкістю, але володіють меншою міцністю і стійкістю до механічних впливів, ніж холодно і теплодеформіровані. Наприклад, можна порівняти наступні параметри труб з нержавіючого сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т, вироблених за ГОСТами 9940-81 і 9941-81:
Порівняння нержавіючих труб, вироблених за різними технологіями
За рахунок підвищеної міцності безшовні нержавіючі труби, виготовлені методами холодного та теплого деформування, незалежно від своїх геометричних параметрів, повинні витримувати номінальне навантаження, передбачену вимогами нормативного документа. Саме цим пояснюється, що труборокат даної категорії може проводитися з меншими величинами зовнішнього діаметра і товщини стінок, ніж вироби, що виготовляються за ГОСТом 9940-81. Так, якщо порівнювати холодно і теплодеформіровані труби з гарячекатані виробами одного зовнішнього діаметра (273 мм), виготовленими з нержавіючої сталі марки 12Х18Н10Т, то перші допускається проводити з товщиною стінки 3-14 мм, тоді як для других цей параметр повинен складати 11-20 мм. При цьому межі плинності таких виробів, оскільки виготовлені вони зі сталі однієї марки, повністю збігаються і становлять 22кгс / мм2 (216 МПа).
З усього вищесказаного можна зробити висновок про те, що холодно і теплодеформіровані безшовні труби, вироблені зі сталі марки 12Х18Н10Т, доцільніше використовувати в тих випадках, де потрібна висока міцність при незначному вазі трубних конструкцій, а гарячекатані вироби будуть оптимальними тоді, коли особливо важливими властивостями є гнучкість і пластичність використовуваних труб.
Причини популярності труб 12Х18Н10Т
Безшовні труби, виготовлені зі сталі марки 12Х18Н10Т, відрізняються високою затребуваністю. Вони знайшли широке застосування в машинобудуванні, паливної, енергетичної, харчової, хімічної та інших галузях промисловості. Основні причини такої популярності полягають в фізико-механічні властивості даного сплаву, що визначаються, в першу чергу, його хімічним складом.
Нержавіючий сплав марки 12Х18Н10Т - це матеріал з аустенітної структурою, що відноситься до сталей хромонікелевої категорії. Згідно з положеннями ГОСТу, він призначений для експлуатації в умовах постійного впливу хімічно агресивних середовищ і підвищених температур.
Труба 12Х18Н10Т володіє кращими властивостями нержавійки: легко зварюється, чи не магнітиться і стійка до корозії
Якщо розшифрувати маркування цього сталевого сплаву, стане зрозуміло, що в його складі містяться такі хімічні елементи: вуглець - 0,12%, хром - 17-19%, нікель - 9-11%, титан - 5%. Крім того, в нержавіючої сталі даної марки також присутні кремній (0,8%) і марганець (2%). Завдяки такому збалансованому хімічному складу сталевий сплав даної марки відрізняється не тільки високу корозійну стійкість, але також жароміцних і жаростійкістю.
Крім цього, достоїнствами стали даної марки, з якої за різними технологіями виробляються безшовні труби, є:
- хороша зварюваність;
- можливість виконання обробки методами як гарячої, так і холодної деформації.
Сфери застосування трубопрокату зі сталі 12Х18Н10Т
Унікальний хімічний склад, а також інші властивості нержавіючого сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т роблять його стійким до міжкристалітної корозії, а також корозії, яка виникає під впливом:
- хімічних речовин (солей, лугів, кислот);
- грунту і вологої атмосфери.
Рекомендовані сфери застосування (натисніть для збільшення)
Головним достоїнством сплаву даної марки є те, що вироби з нього практично не піддаються впливу агресивних середовищ, що і дозволяє успішно застосовувати їх навіть в найскладніших умовах. Наочними показниками виключно високу корозійну стійкість стали розглянутої марки є те, що вироби з неї ефективно використовують навіть в таких агресивних середовищах, як:
- сірчана кислота з концентрацією 100%, нагріта до 65 °;
- 65% -й розчин азотної кислоти, нагрітий до 85 °;
- 80% -й розчин азотної кислоти, нагрітий до 65 °;
- розчин фосфорної кислоти з концентрацією 40%, нагрітий до 100 °;
- розчин, що складається з сірчаної та азотної кислот в співвідношеннях 70 + 25% або 60 + 10% відповідно, нагрітий до 70 °;
- розчини органічних кислот (таких як оцтова, лимонна, мурашина та ін.);
- розчини сильних лугів (NaOH і KOH).
Змійовики з нержавіючої труби використовуються в охолоджувачах, теплообмінниках і холодильних установках
Завдяки таким унікальним властивостям сталевий сплав марки 12Х18Н10Т рекомендується застосовувати для виготовлення трубних виробів і зварної арматури, експлуатованих на підприємствах хімічної, нафтопереробної та інших галузей промисловості.
Така властивість сталевого сплаву даної марки, як жаростійкість, забезпечує стійкість поверхні труб, які з нього виготовлені, до хімічного руйнування при експлуатації в газових середовищах, температура яких перевищує 550 °. Слід мати на увазі, що така стійкість можлива тоді, коли труби експлуатуються в ненавантаженому або слабонагруженном стані.
Нержавійка марки 12Х18Н10Т - підходящий матеріал для виготовлення саморобного теплообмінника каміна або банної печі
Температура газового середовища, при якій труба зі сталі 12Х18Н10Т може протягом 10 000 годин експлуатуватися без шкоди своїй якості, не повинна перевищувати 800 °. Якщо температуру повітряного середовища підняти хоча б до 85 ° градусів, то на поверхні такої нержавіючої труби почнеться інтенсивне утворення окалини. Досить низьку стійкість сталь даної марки проявляє в середовищах, що містять сірку.
Рівень жаростійкості безшовних нержавіючих труб, виготовлених із сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т, визначає сферу їх застосування. Так, їх використовують для виготовлення:
- різних елементів пічної арматури;
- теплообмінних апаратів;
- муфелей;
- реторт;
- електродів для оснащення запальних іскрових свічок;
- елементів вихлопних систем (колектори і патрубки).
Крім того, такі труби застосовуються тоді, коли використовувати вироби, виготовлені з безнікелевих сталевих сплавів, не представляється можливим.
Властивості цієї марки стали дозволяють виготовляти тонкостінні повітряні теплообмінники
Як вже говорилося вище, нержавіюча сталь марки 12Х18Н10Т також відрізняється і жароміцних, що дозволяє успішно використовувати вироби з цього матеріалу в ситуаціях, коли вони протягом тривалого часу піддаються впливу не тільки високих температур, але і механічних навантажень. Параметри жароміцності, якою володіють стали даної марки, дозволяють в певних умовах використовувати вироби з них від 50 до 100 тисяч годин.
При цьому слід мати на увазі, що оптимальною температурою, при якій може бути витриманий такий період експлуатації, є 600 °. Як жароміцного сплаву сталь марки 12Х18Н10Т може бути використана для виготовлення елементів вихлопних систем, а також іншої продукції, умови експлуатації якої не виходять за рамки допустимих для даного матеріалу.
Випускний колектор з нержавіючої труби 12Х18Н10Т
На сучасному ринку представлена велика різноманітність сталей нержавіючої категорії, окремі параметри яких можуть перевершувати властивості сплаву 12Х18Н10Т. Зокрема, дуже популярним матеріалом є сталь марки 14х2, з якої теж виробляються безшовні холоднодеформовані труби. Однак в більшості випадків все такі сплави відрізняються однією-двома видатними характеристиками, а говорити про універсальність їх застосування не доводиться. Саме тому вироби з таких сталевих сплавів можна експлуатувати лише у вузькоспеціалізованих областях, в той час як труби та іншу продукцію, для виготовлення яких була використана нержавіюча сталь 12Х18Н10Т, можна використовувати практично повсюдно.
Про переваги застосування безшовних труб, виготовлених з нержавіючого сталевого сплаву марки 12Х18Н10Т, говорить і те, що такі вироби можуть успішно експлуатуватися під тиском і при тривалому впливі на їх поверхню температур від -196 до +600 °. Однак це можливо, якщо такі труби не контактують з агресивними середовищами. В іншому випадку верхня межа температури, при якій труби тривалий час не будуть втрачати своїх початкових характеристик, знижується до + 350 °.
Слід також враховувати, що вартість безшовних труб, виготовлених з нержавіючої сталі даної марки, досить висока, тому застосовувати їх доцільно в тих випадках, коли від використовуваних виробів потрібні підвищена надійність і виключно висока стійкість до корозії.
