Труба нержавеющая толстостенная

Толстостенная нержавеющая труба применяется в нефтяной, газовой, химической и энергетической промышленности — там, где трубопровод работает под высоким давлением или в агрессивных средах. Это бесшовное изделие, выдерживающее условия, при которых тонкостенная или сварная труба непригодна.

Что считается толстостенной трубой

В ГОСТ 9940-81 и ГОСТ 9941-81 термин «толстостенная» явно не определён. На практике толстостенной принято считать трубу, у которой отношение наружного диаметра к толщине стенки D/s ≤ 12. Это отраслевой ориентир, а не нормативная граница — он помогает отличить изделие с заметно развитой стенкой от стандартного трубопроводного проката.

Пример: труба ∅110 мм со стенкой 10 мм имеет D/s = 11 — укладывается в критерий. Труба ∅110 мм со стенкой 3 мм — D/s = 36,7 — тонкостенная.

Толстостенные трубы из нержавеющей стали бывают только бесшовными и только круглого сечения. Профильные нержавеющие трубы (квадратные, прямоугольные) — электросварные и, как правило, тонкостенные; они изготавливаются по другим стандартам и для других задач.

Нормативная база: ГОСТ 9940-81 и ГОСТ 9941-81

Производство бесшовных нержавеющих труб регулируется двумя стандартами в зависимости от метода деформирования.

ГОСТ 9940-81 — горячедеформированные трубы

Стандарт распространяется на бесшовные горячедеформированные трубы из коррозионно-стойкой стали. Деформирование выполняется при температуре выше температуры рекристаллизации стали. Диаметр — от 57 мм; толщина стенки — до 22 мм и более в зависимости от типоразмера. Горячедеформированные трубы дешевле холоднодеформированных в крупных диаметрах, что делает их востребованными в промышленном строительстве и трубопроводах высокого давления.

ГОСТ 9941-81 — холодно- и теплодеформированные трубы

Стандарт охватывает бесшовные трубы, изготовленные без нагрева выше температуры рекристаллизации: холоднодеформированные (обработка при комнатной температуре) и теплодеформированные (нагрев ниже температуры начала рекристаллизации). Диаметр — от 5 до 273 мм, толщина стенки — от 0,2 до 22 мм, длина — мерная в пределах 5–7 м, немерная. Холодно- и теплодеформированные трубы обеспечивают более точные размеры и лучшее качество поверхности, чем горячедеформированные.

По точности изготовления ГОСТ 9941-81 предусматривает три категории: обычную, повышенную и высокую — с нормированными предельными отклонениями по диаметру и толщине стенки.

Классификация нержавеющих сталей для трубного проката

Нержавеющие стали классифицируются не по содержанию углерода (как рядовые конструкционные), а по микроструктуре после нормализации — согласно ГОСТ 5632-2014. Для трубного проката практически значимы три структурных класса.

Аустенитные стали — основная группа

Содержат Cr ≥ 15 % и Ni ≥ 8 %. Это наиболее распространённый класс для нержавеющих труб. Характеризуются высокой пластичностью, хорошей свариваемостью, стойкостью к широкому спектру агрессивных сред. Не упрочняются термообработкой (кроме холодной деформации). Рабочий диапазон температур — от криогенных до 600 °C и выше для жаропрочных марок.

Типичные марки: 12Х18Н10Т (AISI 321), 08Х18Н10Т (AISI 321), 08Х18Н10 (AISI 304), 10Х17Н13М2Т (AISI 316Ti). Последняя — с молибденом — обеспечивает повышенную стойкость к хлоридсодержащим средам и разбавленным кислотам.

Ферритные стали

Содержат Cr = 12–30 % при низком содержании углерода (C ≤ 0,15 %), никель практически отсутствует. Хорошо противостоят окислению и коррозии в атмосферных условиях, дешевле аустенитных. Хуже свариваются (склонность к охрупчиванию в зоне термического влияния) и менее пластичны при ударных нагрузках. Типичная марка для труб — 12Х17 (AISI 430).

Аустенито-ферритные (дуплексные) и кислотостойкие стали

Дуплексные стали сочетают структуру аустенита и феррита, обладают повышенным пределом текучести и высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением в хлоридсодержащих средах. Марка 06ХН28МДТ (с медью) применяется в особо агрессивных кислотных средах — серная, фосфорная кислоты, — там, где стандартные аустенитные стали недостаточно стойки. По ГОСТ 9941-81 трубы из 06ХН28МДТ изготавливаются диаметром 14–85 мм, толщиной стенки 1–5 мм.

Основные марки и критерии выбора

Марка (ГОСТ 5632)	Аналог AISI	Структурный класс	Характерное применение
12Х18Н10Т	AISI 321	Аустенитный	Общепромышленные трубопроводы, пищевая, химическая промышленность
08Х18Н10Т	AISI 321	Аустенитный	То же, пониженное содержание углерода — лучшая стойкость к МКК
10Х17Н13М2Т	AISI 316Ti	Аустенитный	Хлоридсодержащие среды, морская вода, разбавленные кислоты
06ХН28МДТ	—	Аустенитный (кислотостойкий)	Серная, фосфорная кислоты; особо агрессивные среды
12Х17	AISI 430	Ферритный	Жаростойкие трубопроводы, слабоагрессивные среды

При выборе марки решающими факторами служат рабочая среда (тип и концентрация агрессивного компонента), рабочая температура и давление. Для сред с хлоридами аустенитные стали без молибдена (12Х18Н10Т) склонны к питтинговой и щелевой коррозии — в этом случае применяют молибденсодержащие марки.

Подробнее о наиболее распространённом типоразмере см. страницу труба нержавеющая 12Х18Н10Т.

Применение в промышленности

Толстостенные нержавеющие трубы используются там, где одновременно необходима прочность под давлением и коррозионная стойкость:

• Нефтегазовая промышленность — трубопроводы, работающие в сероводородсодержащих и кислотных средах, фонтанная арматура.
• Химическая и нефтехимическая промышленность — реакторные трубы, теплообменники, трубопроводы кислот и щелочей под давлением.
• Энергетика (тепловая и атомная) — паропроводы, трубопроводы первого и второго контура, элементы высокотемпературного оборудования.
• Целлюлозно-бумажная и пищевая промышленность — трубопроводы, контактирующие с агрессивными технологическими средами.

Сортамент и формы поставки

По ГОСТ 9941-81 — диаметр 5–273 мм, толщина стенки 0,2–22 мм. По ГОСТ 9940-81 — диаметр от 57 мм. Длина: мерная в пределах немерной (как правило, до 7 м), немерная, кратная мерной. Трубы поставляются в термически обработанном состоянии; по требованию заказчика — без термообработки с согласованными нормами механических свойств.

Маркировка указывает наружный диаметр, толщину стенки, длину, точность изготовления, марку стали и ГОСТ. Пример: Труба 110·10·7000 м — 08Х18Н10Т ГОСТ 9941-81 — труба диаметром 110 мм, стенкой 10 мм, длиной 7000 мм, обычной точности.

Стойкость труб против межкристаллитной коррозии (МКК) для марок 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и ряда других обеспечивается по требованию заказчика с указанием в заказе — согласно п. 2.10 ГОСТ 9941-81.

С параметрами холоднодеформированного исполнения можно ознакомиться на странице труба холоднодеформированная нержавеющая.