PORADNIK - RURY STALOWE - 8.wydanie 2012

8 Podstawowy podział charakterystyk rur jest przedstawiony w poprzedniej części. W tym rozdziale jest ogólny opis tych charakterystyk, który ma służyć jako podstawa do przed- stawienia poszczególnych rodzajów i grup rur stalowych. Chodzi o takie charakterystyki: • wymiary rur • stale na rury - definicje i podział stali - system oznaczania stali na rury według EN • warunki techniczne dostaw (WTD) na rury (oprócz badań) • badanie rur - rodzaje badań - rodzaje dokumentów kontroli - poszczególne badania Wymiary rur Wymiary rur należą do ich podstawowych charakterystyk. Dla potrzeb przemysłu i ogólnego przeznaczenia rury produkowane są o średnicach od dziesiątych części mili- metra do kilku metrów. Wymiar rury musi być tak podany, aby w pełni opisał rurę. Przy rurach o kołowym przekroju występują oprócz długości trzy główne wymiary: średnica zewnętrzna, średnica wewnętrzna i grubość ścianki. Dla tych rur wystarczy podać dwie z wymienionych wartości. Według rodzaju rur do wymiarów należą również odpowia- dające im tolerancje wymiarowe. Wymiary poszczególnych rur nie są stworzone przypad- kowo, ale są przyporządkowane do szeregówwymiarowych według ustalonego systemu . Wymiary rur podawane są w mm, w USA i niektórych państwach podawane są w calach (ang.„inches“, niem.„zoll“). W tym przypadku rury dzielą się na dwie grupy - „Tube“ rury do zastosowań mechanicznych i na urządzenia energetyczne i w calach jest podawana rzeczywista wielkość średnicy zewnętrznej. „Pipe“ rury na rurociągi do różnych mediów. Wielkość Pipe podawana jest jako nominalny wymiar rury i do wymiaru 12 cali jest po- dawana przybliżona wartość (prześwit) średnicy wewnętrz- nej rury (szczegóły przy poszczególnych rodzajach rur). Z wymiarów dla„Pipe“ po przeliczeniu na milimetry używa- ne w systemie SI jest utworzony pierwszy uprzywilejowany szereg średnic zewnętrznych rur stalowych (1. seria w EN 10220, DIN 2448 itp.). Nie oznacza to , że rury o wymiarach z 2. i 3. serii są nie używane.Wymiary z serii 2. i 3. (do stosowa- nia w Europie uzupełnione o zaokrąglone wymiary w mm) są w normach dla „Tube“, używane w konstrukcji urządzeń energetycznych i dla rur do zastosowań mechanicznych. Szereg grubości ścianek też wywodzi się z systemu w ca- lach, który do określenia wielkości używa ułamków. Gru- bości ścianek dla „Pipe“ tworzy szereg „Schedule“ (40, 60, 80, 120, ...), przełożony dla niektórych wymiarów na sze- reg ciężarowy (STD, XS, XXS). Te wartości przeliczone na milimetry tworzą część szeregu grubości ścianek. (Uwaga: Wielkość - wartość Schedule np. 40 nie jest stała, ale zależy od średnicy zewnętrznej rury). Dla „Tube“ wartości gruboś- ci ścianek są utworzone od „miar“ BWG, SWG, i innych. Po przeliczeniu na mm wartości te są dalszą częścią szeregu grubości ścianek dla rur stalowych. Dla rur stalowych precyzyjnych używanych w Europie i krajach używających systemu SI utworzony jest szereg wy- miarowy z zaokrąglonymi wartościami średnic zewnętrz- nych i grubości ścianek. Teoretyczną masę jednostkową rur możemy wyliczyć ze wzoru: M = (D - T) x T x 0,0246615 (kg/m), lub x10,69 [in(lb/ft)]. Jest on ważny dla stali węglowych. Dla innych rodzajów stali wartość należy przemnożyć przez współczynnik: Rodzaj stali Masa właściwa Współczynnik Węglowe 7,85 kg.dm –3 1 Austenityczne nierdzewne 1,015 Ferrytyczne i martenzytyczne 7,73 kg.dm –3 0,985 Normy zawierają też dozwolone tolerancje mas od masy teoretycznej. Rodzaje stali używanych do produkcji rur Definicja i podział stali według EN 10020 - stal jest defi- niowana jako: • materiał, w którym udział masowy żelaza jest wyższy niż udział któregokolwiek z pozostałych pierwiastków • zawartość węgla (C) jest mniejsza niż 2 %, co zwykle jest granicą miedzy stalą a żeliwem (wyjątkiem są niektóre stale chromowe, które mogą zawierać więcej niż 2 % C) • Stal zawiera też i inne pieriastki, pokazane w poniższej tabeli. Graniczne wartości dla zawartości pierwiastków dla stali niesto- powych i stopowych - kolumna 1 Stale spawalne stopowe drobnoziarniste konstrukcyjne. Gra- niczne wartości składu chemicznego stali jakościowych i do uszla- chetnienia - kolumna 2 Przegląd podstawowych charakterystyk rur stalowych Pierwiastek Udział masowy w% 1 2 Al glin 0,30 B bor 0,0008 Bi bizmut 0,10 Co kobalt 0,30 Cr chrom 0,30 0,50 Cu miedź 0,40 0,50 La lantanowce (każdy) 0,10 Mn mangan 1,65 1,80 Mo molibden 0,08 0,10 Nb niob 0,06 0,08 Ni nikiel 0,30 0,50 Pb ołów 0,40 Se selen 0,10 Si krzem 0,60 Te telur 0,10 Ti tytan 0,05 0,12 V wanad 0,10 0,12 W wolfram 0,30 Zr cyrkon 0,05 0,12 Inne pierwiastki (oprócz: węgiel, fosfor, siarka, azot), (każdy) 0,10 Współczynniki dla ustalenia charakterystycznych cyfr dla zawartości pierwiastków stopowych Uwaga – Stale stopowe: • Są określone również w EN • Obowiązuje analiza wytopu • Minimalna zawartość każdego pierwiaska – patrz tabela • Jak jest podana najwyższa zawartośc pierwiastka, do kla - syfikacji używa się 70 % tej wartości (z wyjątkiem dla Mn) Pierwiastek Współczynnik Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4 Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10 Ce, N, P, S 100 B 1000