ГОСТ 9941-81. Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 9941-81 задаёт для каждой марки два показателя прочности и пластичности: временное сопротивление разрыву и относительное удлинение, оба со словом «не менее». Предел текучести в общем случае не нормируется, его определяют только по требованию потребителя. Оттуда же, из таблицы 3, берут плотность для расчёта массы: у марок этого стандарта она различается от 7,60 до 8,10 г/см³, поэтому две трубы одного размера из разных марок весят по-разному. Полная таблица со всеми 20 марками приведена ниже.

У большинства марок холоднодеформированная труба нормируется на большую прочность и меньшую пластичность, чем горячедеформированная из той же стали. Пример на 08Х18Н10Т: здесь 549 Н/мм² при удлинении 37 %, по ГОСТ 9940-81 510 Н/мм² при 40 %. Правило не всеобщее: из девятнадцати марок, общих для двух стандартов, нормы совпадают у пяти, а у 12Х13 и 04Х18Н10 холоднодеформированная труба оказывается ещё и пластичнее. Стандарт причин не называет, он только задаёт нормы.

В таблице 3 сплав напечатан как 08ХН28МДТ, а в примечании к таблице 1, в таблице 2, в пункте 2.10 и в разделе методов испытаний тот же сплав назван 06ХН28МДТ. Второе обозначение встречается в документе шесть раз, первое один. Это расхождение самого стандарта, а не опечатка при переносе; марку сплава при заказе стоит уточнять по ГОСТ 5632.

Сортамент заметно шире, чем у горячедеформированных труб: 68 наружных диаметров от 5 до 273 мм и 38 толщин стенки от 0,2 до 22 мм. Ряд сгущён в мелкой части, от 5 до 25 мм он идёт почти с шагом 1 мм, и разрежается к концу, где после 200 мм остаются только 220, 250 и 273 мм.

Таблица 1 отвечает не на вопрос «какие сочетания бывают», а на вопрос «какой длины бывает труба такого размера»: в ячейке стоит предельная длина, 5, 6 или 7 м, у диаметра 273 мм от 4 до 6,5 м, а прочерк означает, что такое сочетание не изготовляется. Массу 1 м считают по формуле M = π/1000 · (D - s) · s · ρ. Для особо тонкой стенки есть оговорка: если отношение диаметра к стенке D/s достигает 40 и более, характеристики и предельные отклонения задаёт уже не стандарт, а нормативно-техническая документация.

Классов точности здесь три, обычная, повышенная и высокая, тогда как у парного 9940 их два. Логика такая: у тонких труб допуск задан в миллиметрах, а начиная с диаметра 30 мм и стенки 1 мм переходит в проценты. Высокий класс предусмотрен не везде: при стенке 1 мм и менее, а также свыше 7 мм его нет вовсе, для размеров, обведённых в таблице 1 ломаной линией, классов только два, а для сплава точность на классы не делится. Все значения собраны в таблице ниже.

Кроме класса точности стандарт даёт две настройки геометрии, которых нет у 9940. По требованию потребителя трубу изготовляют по внутреннему диаметру и толщине стенки, и тогда отклонения по внутреннему диаметру устанавливают по согласованию, а в обозначение добавляют индекс «вн»: Труба вн 25в × 2в × 3000 м - 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81. Вторая настройка это комбинированные предельные отклонения сразу по диаметру и по стенке.

Длины привязаны к толщине стенки, и это главное отличие от 9940, где немерная длина задана одним диапазоном. Тонкостенная труба может быть короче: от 0,75 м при стенке до 0,5 мм и от 1,0 м при стенке от 0,5 до 1 мм, причём верхнюю границу для них берут из таблицы 1. При стенке 1 мм и более немерная длина от 1,5 до 12,5 м, длиннее 12,5 м по согласованию, а для труб диаметром до 25 мм по отдельному согласованию делают до 16 м.

Мерная длина задаётся в пределах немерной с отклонением +15 мм, кратная мерной идёт с припуском 5 мм на каждый рез при минимальной кратной длине 300 мм. Доля коротких труб ограничена жёстче, чем у 9940: не более 6 % против пятнадцати. Кривизна на участке 1 м не должна превышать 1 мм у труб диаметром от 5 мм со стенкой от 0,5 мм и 2 мм у труб диаметром более 15 мм со стенкой менее 0,5 мм; у самых мелких тонкостенных труб она не регламентируется вовсе, но резких перегибов быть не должно.

Набор дополнительных испытаний почти такой же, как у 9940. По требованию потребителя трубы проверяют на сплющивание до расстояния H = 1,08·s / (0,08 + s/D) либо на раздачу до увеличения диаметра на 10 % оправкой с углом конусности 30°, испытывают гидравлическим давлением по ГОСТ 3845 при напряжении 40 % от временного сопротивления, контролируют стойкость против межкристаллитной коррозии и проходят ультразвуковой контроль.

Предел текучести нормирован числом только для 12Х18Н10Т, не менее 216 МПа; для 12Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т и 08Х18Н10Т его устанавливают по согласованию. Отсюда важная связка: трубы, изготовляемые без термической обработки, по пункту 4.8 на сплющивание, раздачу и межкристаллитную коррозию не проверяют вовсе.

Партию собирают по четырём признакам: один размер, одна марка, один вид термической обработки, а по требованию потребителя ещё и одна плавка. Партия не должна превышать 300 шт, тогда как у горячедеформированных труб по ГОСТ 9940-81 предел 200.

Важно различать сплошной и выборочный контроль. Поверхность, размеры, гидравлическое давление и ультразвуковой контроль 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 не бракует партию сразу: по этому показателю проводят повторные испытания на удвоенном количестве труб, и их результат распространяется на всю партию. Документ о качестве оформляют по ГОСТ 10692, и дополнение здесь шире, чем у 9940: кроме химического состава в него вносят сведения о термической обработке.

Состава марок в ГОСТ 9941-81 нет: пункт 2.2 отсылает к ГОСТ 5632 и дополнительно разрешает микродобавки редкоземельных металлов. Единственное собственное химическое требование стандарта это ограничение серы не более 0,02 % для стали труб, подлежащих сварке, и действует оно, только если сварка указана в заказе.

У углеродистых и легированных труб сортамент и технические требования разведены по четырём документам: сортамент холоднодеформированных задаёт ГОСТ 8734-75, горячедеформированных ГОСТ 8732-78, а технические требования к ним ГОСТ 8733-74 и ГОСТ 8731-74. 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 состав смотрите в марочнике, например 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.