Rura ze stali niskowęglowej, zwana także rurą ze stali miękkiej, jest najczęściej stosowanym produktem rurowym w przemyśle. Jest wykonany ze stali o wystarczająco niskiej zawartości węgla, aby zachować plastyczność i łatwość spawania, co czyni go domyślnym wyborem w przypadku zaopatrzenia w wodę, dystrybucji gazu pod niskim-ciśnieniem, szkieletów konstrukcyjnych, ogrodzeń, palowania i ogólnych prac mechanicznych. Prawidłowe określenie oznacza wiedzę, gdzie leży limit emisji dwutlenku węgla i która specyfikacja produktu reguluje zamierzone cło.
Co definiuje rurę ze stali niskowęglowej
Zawartość węgla to linia podziału pomiędzy trzema rodzinami stali węglowej. Stal niskowęglowa zawiera wagowo do około 0,25% węgla, stal średniowęglowa zawiera w przybliżeniu od 0,25% do 0,60%, a stal wysokowęglowa przekracza tę wartość. Konsekwencje techniczne niskiej zawartości węgla to miękki, plastyczny i wytrzymały materiał o dobrej obrabialności, doskonałej spawalności bez podgrzewania wstępnego przy normalnych grubościach i jedynie umiarkowanej wytrzymałości, której nie można podnieść do żadnego użytecznego stopnia poprzez obróbkę cieplną.
Doskonała plastyczność, dzięki czemu rurę można zginać, rozszerzać i kształtować.
Możliwość spawania zwykłymi materiałami eksploatacyjnymi i bez specjalnych środków ostrożności przy cienkich i średnich grubościach ścianek.
Dobra ciągliwość, bez ryzyka kruchości obserwowanej w przypadku gatunków o wysokiej zawartości węgla.
Niższa wytrzymałość i twardość niż stal średnio- lub wysokowęglowa, więc granice ciśnienia i temperatury są skromne.
Gatunki, zawartość węgla i minimalne właściwości
| Stopień | Specyfikacja | Maks. węgiel | Wydajność min., MPa | Wytrzymałość na rozciąganie min., MPa | Typowy obowiązek |
|---|---|---|---|---|---|
| A106 klasa A | ASTM A106 | 0.25 | 205 | 330 | Rura bez szwu do pracy-w wysokich temperaturach |
| A106 klasa B | ASTM A106 | 0.30 | 240 | 415 | Rura bez szwu do pracy pod ciśnieniem i temperaturą |
| A106 klasa C | ASTM A106 | 0.35 | 275 | 485 | Bezszwowa rura ciśnieniowa o wyższej-wytrzymałości |
| A53 klasa B | ASTM A53 | 0.30 | 240 | 415 | Rury bez szwu i spawane do zastosowań ogólnych |
| A179 i A192 | ASTM A179, ASTM A192 | Stal uspokojona o niskiej zawartości węgla | Według specyfikacji | Według specyfikacji | Rury wymiennika ciepła i kotła |
| klasa B | API 5L | 0.28 | 245 | 415 | Rura przewodowa do zbierania ropy i gazu |
| X42 | API 5L | Według klasy | 290 | 415 | Rura przewodowa o niskiej-wytrzymałości do transmisji |
| P235GH | EN 10216-1 | Według klasy | 235 | 360 | Europejski serwis ciśnieniowy w podwyższonej temperaturze |
| Q235B | GB/T 3091, GB/T 8163 | 0.20 | 235 | 370 | Transport wody, gazu i innych płynów |
| SGP | JIS G3452 | Niska zawartość węgla | Według specyfikacji | Według specyfikacji | Zwykłe rurociągi do zastosowań niskociśnieniowych- |
Zawartość węgla i wymagania mechaniczne należy zawsze brać z wydania normy podanej w zamówieniu, ponieważ limity różnią się w zależności od postaci i gatunku produktu.
Zachowanie mechaniczne i spawalność
A106 klasa B i A53 klasa B mają te same minimalne poziomy granicy plastyczności 240 MPa i wytrzymałości na rozciąganie 415 MPa, dlatego często są traktowane jako zamienne do prac pod niskim-ciśnieniem, mimo że ich metody produkcji i wymagania dotyczące kontroli są różne. Spawalność jest kontrolowana poprzez ekwiwalent węgla, obliczany jako węgiel plus mangan podzielony przez sześć plus pozostałe pierwiastki stopowe podzielone odpowiednio przez pięć i piętnaście. Dla tych gatunków zwykle określa się równoważnik węgla wynoszący około 0,43% lub mniej, co umożliwia spawanie bez podgrzewania wstępnego w powszechnie stosowanych zakresach grubości.
Praktyka spawalnicza i produkcyjna
Do spawania łukowego w atmosferze gazowej należy używać odpowiedniego spoiwa ze stali węglowej, np. klasy ER70S-6, zgodnie z obowiązującą specyfikacją spoiwa AWS A5.
Podgrzewanie wstępne nie jest zwykle wymagane w przypadku zawartości węgla poniżej około 0,25%, ale jest zalecane w przypadku ścian o dużej grubości, złączy o dużym utwierdzeniu i zimnych warunków otoczenia.
Kontroluj dopływ ciepła do cienkościennych rur, aby uniknąć przepalenia-i nadmiernych zniekształceń.
Cynkować ogniowo-po spawaniu, a nie przed, ponieważ powłoki uszkodzonej w wyniku spawania nie można przywrócić do pierwotnej jakości.
Przestrzegaj minimalnych promieni gięcia, aby uniknąć owalności i marszczenia podczas gięcia na zimno.
Typowe zastosowania i ograniczenia wyboru
Rury ze stali niskowęglowej to standardowy materiał na rurociągi wody pitnej i technologicznej, dystrybucję gazu pod niskim{0}}ciśnieniem, sprężone powietrze, ramy konstrukcyjne, poręcze i poręcze, ogrodzenia, palowanie, drenaż i ogólną produkcję inżynieryjną. Nie jest to właściwy wybór do pracy w wysokiej-temperaturze lub-ciśnieniu, gdzie wymagana jest specyfikacja ciśnienia bez szwu, taka jak ASTM A106, ani do pracy kriogenicznej, gdzie należy zastosować gatunek niskotemperaturowy przetestowany pod kątem udarności.
Często zadawane pytania
P: Jaka zawartość węgla sprawia, że rura stalowa jest niskoemisyjna?
Rura jest klasyfikowana jako niskoemisyjna, jeśli stal zawiera wagowo około 0,25% węgla lub mniej; wspólne specyfikacje rur ustalają własny pułap, zwykle od 0,20% do 0,30%.
P: Czy stal nierdzewna 304 jest stalą niskowęglową?
Nie. Typ 304 to austenityczna stal nierdzewna, a nie stal węglowa, chociaż wariant niskowęglowy 304L ogranicza zawartość węgla do 0,030% lub 0,035% w zależności od specyfikacji produktu.
P: Czy C45 jest stalą niskowęglową?
Nr C45 to stal średniowęglowa zawierająca około 0,45% węgla, co zapewnia jej większą wytrzymałość i twardość niż stal niskowęglowa, ale zmniejsza plastyczność i sprawia, że spawanie jest bardziej wymagające.
P: Czy EN8 jest stalą niskowęglową?
Nr EN8 odpowiada gatunkowi średniowęglowemu 080M40 zawierającemu około 0,40% węgla i jest stosowany do elementów obciążonych, takich jak wały, osie i wpusty.
P: Czy rura ze stali niskowęglowej jest taka sama jak rura aluminiowa?
Nie. Rura aluminiowa to produkt-nieżelazny o mniej więcej jednej trzeciej gęstości stali oraz innej wytrzymałości i zachowaniu termicznym, co jest określone w odrębnych normach, takich jak ASTM B241.
P: Czy rury ze stali niskowęglowej wymagają podgrzewania przed spawaniem?
Przy normalnej grubości ścianki i umiarkowanej temperaturze otoczenia tak nie jest; ciężkie sekcje, złącza o dużej wytrzymałości i zimne warunki pogodowe uzasadniają umiarkowane podgrzewanie wstępne, aby uniknąć pęknięć i twardych stref.
