в них процессов диффузии, насыщения водородом и другими элементами.

Производители оборудования и эксплуатационники предъявляют к металлургам все более жесткие требования относительно свойств конструкционных материалов. Отмеченное связано, во-первых, с повышением технических параметров технологического оборудования, диктуемым необходимостью увеличения производительности процессов, а во-вторых, с увеличением агрессивности компонентов перерабатываемых сред. К средам, отрицательно влияющим на конструкционные материалы, следует отнести сероводород в газонефтепереработке, морскую воду, воздействующую на морские нефтегазовые сооружения, водород в реакторах для глубокого гидрокрекинга нефти и ожижения углей.

На рис. 9.1 представлена классификация сталей, применяемых для изготовления конструкций, эксплуатируемых при температуре от —70 до 560 °С. Благоприятный комплекс механических, технологических и служебных свойств достигается выбором рациональной системы легирования в сочетании с оптимальными параметрами технологического передела. По диапазону температур эксплуатации эти стали можно разбить на три подгруппы: стали общего назначения, хладостойкие и теплоустойчивые стали.

Низкоуглеродистые стали общего назначения (табл. 9.1) применяют в сварных конструкциях, работающих при температуре от —20 до 200 °С, а низколегированные — для сварных конструкций, работающих при температуре от —70 до 450 °С (табл. 9.2).

В сварных изделиях относительно редко, но, все же, применяют стали с более высоким содержанием углерода — стали 25, 30, 35 и даже сталь 40, а также низколегированные стали 15Х, 15М, 15ХГ, 14ХГС, 20Х, 20ХГС, ЗОХГС и др.

9.1. ТРЕБОВАНИЯ К СВОЙСТВАМ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Свойства сварных соединений конструкций, как правило, должны соответствовать свойствам основного металла. В ряде случаев для отдельных типов конструкций устанавливаются минимально допустимые показатели механических свойств, в первую очередь прочность, ударная вязкость и пластичность. Например, в соответствии со СНИП 2.05.06—85 для магистральных трубопроводов было установлено, что относительное удлинение металла труб на пятикратных образцах должно быть не менее 20 % при ов 588,4 МПа, 18 % при ов 637,4 МПа и 16 % при ств 686,5 МПа [70]. Ударная вязкость образцов с надрезом Шарпи (типы 11—13 по ГОСТ 9454—78) для основного металла труб со стенками толщиной 6 мм и' более принимается в зависимости от диаметра труб и рабочего давления (табл. 9.3).

Таблица 9.1 Состав и области применения некоторых низкоуглеродистых и низколегированных сталей (ГОСТ 380—71, 1050—74, 19282—73)

ВСтЗсп 20

09Г2

09ХГ2НАБ

10Г2С1

14Х2ГМР

16ГС

16Г2АФ

Массовая доля элемента, %

0,14—0,22 0,17—0,24 0,16—0,24 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,1—0,16 0,12—0,18 0,12—0,18 0,14—0,18 0,14—0,2 0,12—0,18

0,40—0,65 0,35—0,65 0,50—1,0 1.4-1,8 1.3-1,7 1,3—1,7 1.3—1,65 1.3—1,65 0,5—0,8 0.9—1,2 0,4—0,7 0,9—1,20! 1,0-1,4 1,3—1,7 0,9—1,3

0,12—0,30 0,17—0,37 0,15—0,37 0,17—0,37 0.5—0,8

0,5 0,4—0,7 0.8—1,10 0,8—1,1 0,17—0,37] 0,4—0,7 0,4—0,7 0,3—0,5 0,3—0,6 0,17—0,37

0,07—0,12

0,08—0,12 0,08—1,14,

Примечание. Стали 14Х2ГМР и 16ГМЮЧ легированы до 0,5 % Мо.

Таблица 9.2

Механические свойства низкоуглеродистых и низколегированных сталей