ГОСТ 9940-81. Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 9940-81 задаёт для каждой марки два показателя: временное сопротивление разрыву и относительное удлинение, оба со словом «не менее». Предел текучести в общем случае не нормируется. Оттуда же, из таблицы 3, берут плотность для расчёта массы, и она у разных марок различается от 7,60 до 8,10 г/см³. Диапазон норм по 20 маркам широкий: от 372 Н/мм² при удлинении 22 % у 08Х13 до 588 Н/мм² при 24 % у 08Х22Н6Т. Полная таблица приведена ниже.

Примечание 1 к таблице разрешает снижать временное сопротивление на 19,6 Н/мм² у толстостенных труб, где отношение наружного диаметра к стенке Dн/s равно 8 или меньше, и только для тринадцати марок, поимённо перечисленных в этом примечании.

У большинства марок горячедеформированная труба нормируется на меньшую прочность и большую пластичность, чем холоднодеформированная из той же стали. Пример на 08Х18Н10Т: здесь 510 Н/мм² при удлинении 40 %, по ГОСТ 9941-81 549 Н/мм² при 37 %. Из девятнадцати марок, общих для двух стандартов, нормы совпадают у пяти: 08Х13, 08Х17Т, 12Х17, 08Х20Н14С2 и 10Х17Н13М2Т. Стандарт причин не объясняет, он только задаёт нормы.

Таблица 1 покрывает 25 наружных диаметров от 57 до 325 мм и 31 толщину стенки от 3,5 до 32 мм. Полный ряд диаметров: 57, 60, 68, 73, 76, 83, 89, 95, 102, 108, 114, 121, 127, 133, 140, 146, 152, 159, 168, 180, 194, 219, 245, 273 и 325 мм.

Сама таблица отвечает не на вопрос «какие сочетания существуют», а на вопрос «какой длины бывает мерная труба такого размера»: в ячейке стоит предельная длина от 3 до 8,5 м, прочерк означает, что сочетание не предусмотрено, а часть поля отведена под оговорку «по согласованию изготовителя с потребителем». По примечанию 2 стороны вправе договориться и о размерах, которых в таблице нет вовсе. Массу 1 м считают по формуле M = π/1000 · (Dн - s) · s · ρ, где плотность берут из таблицы 3 по марке стали.

Класс точности определяет предельные отклонения и указывается в заказе; без указания труба считается обычной точности. В условном обозначении класс отражает индекс «в» после размера: Труба 76в × 5в × 1500 кр - 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81.

Смотреть в таблице допусков ниже стоит на минусовое отклонение по стенке: оно доходит до 15 % и при стенке 20 мм и менее от класса точности не зависит вовсе. Высокая точность сужает главным образом плюсовой допуск, поэтому расчётную толщину стенки под давление имеет смысл брать с учётом минуса. Овальность собственной нормы не имеет: по пункту 1.5 она просто не должна выводить диаметр за предельные отклонения.

Длин четыре вида, и вид указывают в заказе. Немерная это от 1,5 до 10 м, длиннее 10 м по согласованию сторон. Мерная задаётся в пределах немерной, но не более указанной в таблице 1 для этого размера, с отклонением +15 мм. Кратная мерной идёт в пределах мерной с припуском по 5 мм на каждый разрез и тем же отклонением +15 мм на всю длину, минимальная кратная длина 300 мм. Ограниченная длина задаётся в пределах мерной с отклонением ±500 мм, и это единственный двусторонний допуск по длине во всём стандарте.

В партии немерной длины допускается не более 15 % труб длиной от 0,75 до 1,5 м. Кривизна на любом участке 1 м не должна превышать 1,5 мм при стенке до 10 мм включительно, 2 мм при стенке свыше 10 до 20 мм и 4 мм при стенке свыше 20 мм. Концы труб обрезают под прямым углом и зачищают от заусенцев, а фаску под сварку на концах со стенкой более 5 мм делают только по требованию потребителя, то есть по умолчанию её не будет.

Это то место, где заказ чаще всего расходится с возможностями стандарта. По примечанию 1 к таблице 1 трубы из 08Х17Т, 15Х28, 12Х17 и 10Х17Н13М2Т изготовляют диаметром не более 219 мм, из 08Х17Н15М3Т не более 140 мм плюс отдельно оговорённый размер 159 × 9 мм, из 10Х23Н18 не более 168 мм, а из 08Х18Н12Б, 08Х22Н6Т и 08Х20Н14С2 не более 108 мм.

Для остальных марок ограничения нет, им доступен весь ряд до 325 мм. Чтобы не сверяться с двумя местами сразу, верхняя граница вынесена отдельной колонкой в таблицу механических свойств ниже. Примечание 4 добавляет ещё одну оговорку, уже про освоение производства: трубы диаметром от 76 до 95 мм со стенкой 3,5-4,0 мм, диаметром от 133 до 152 мм со стенкой 4,0-5,5 мм и трубы диаметром менее 76 мм в редакции стандарта помечены как те, что «будут изготовлять после освоения оборудования».

Значительная часть требований действует, лишь когда потребитель прямо запросил их в заказе. Гидравлическое давление проверяют по ГОСТ 3845 при допускаемом напряжении 40 % временного сопротивления для данной марки, причём сама способность трубы выдержать давление, по пункту 2.6, обеспечивается технологией производства. Испытание на сплющивание проводят до расстояния H = 1,08·s / (0,08 + s/D), альтернатива ему это раздача до увеличения наружного диаметра на 10 % оправкой с углом конусности 30°, допускаются также оправки 6° и 12°.

По требованию же назначают стойкость против межкристаллитной коррозии, ультразвуковой контроль, очистку от окалины, зачистку единичных плен, испытание на растяжение при 623 К (350 °C) и определение предела текучести. Числом предел текучести нормирован только для 12Х18Н10Т и составляет не менее 216,0 Н/мм². Ограничение серы не более 0,020 % действует не для всех труб, а только для стали, предназначенной для труб, подлежащих сварке, и это тоже указывают в заказе.

Партию собирают по четырём признакам: один размер по диаметру и стенке, одна марка, один вид термической обработки, а по требованию потребителя ещё и одна плавка. Партия не должна превышать 200 шт.

Важно различать сплошной и выборочный контроль. Поверхность, размеры, гидравлическое давление и ультразвуковой контроль по пункту 3.2 проходит каждая труба. На разрушающие испытания от партии отбирают две трубы на растяжение, одну на сплющивание или раздачу и две на межкристаллитную коррозию. Неудовлетворительный результат хотя бы по одному показателю не бракует партию сразу: по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве труб от той же партии, и результат распространяется на всю партию. Документ о качестве оформляют по ГОСТ 10692 с дополнением: в него вносят химический состав в соответствии с документом о качестве на трубную заготовку.

Состава марок в ГОСТ 9940-81 нет: пункт 2.1 отсылает к ГОСТ 5632, а сам стандарт нормирует геометрию, свойства и испытания готовой трубы. Термическая обработка при этом не обязательна: по тому же пункту трубы изготовляют термически обработанными или без термообработки в соответствии с заказом.

У углеродистых и легированных труб сортамент и технические требования разведены по четырём документам: сортамент горячедеформированных задаёт ГОСТ 8732-78, холоднодеформированных ГОСТ 8734-75, а технические требования к ним ГОСТ 8731-74 и ГОСТ 8733-74. У нержавеющих труб оба слоя собраны в одном документе, поэтому в обозначении фигурирует один трубный стандарт плюс марка стали по ГОСТ 5632. Расшифровку марки и её химический состав смотрите в марочнике, например 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.