МИНИСТЕРСТВО НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ
И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

МИНИСТЕРСТВО ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

МИНИСТЕРСТВО ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

МИНИСТЕРСТВО ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

МИНИСТЕРСТВО ХИМИЧЕСКОГО И НЕФТЯНОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ СССР

МИНИСТЕРСТВО ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР

МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

СОРТАМЕНТ ТРУБ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
НА Р_у£100 кгс/см² ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

ВСН 350-75
ММСС СССР

Москва - 1976

Сортаментом определены типы, размеры, технические требования и материал труб из легированной и высоколегированной стали для технологических трубопроводов с условным давлением до 100 кгс/см², а также даны рекомендации по выбору труб в зависимости от условий эксплуатации.

Сортамент разработан ВНИИмонтажспецстроем.

В разработке участвовали: А. Л. Зильберберг, канд. техн. наук Р. И. Тавастшерна, канд. техн. наук. А. И. Бесман, П. В. Рыбаков.

УТВЕРЖДАЮ:

СОРТАМЕНТ ТРУБ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
НА Р_у £ 100 кгс/см² ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

ВСН 350-75

ММСС СССР

Москва - 1976

1. Настоящий сортамент является обязательным при проектировании и строительстве цеховых и межцеховых технологических трубопроводов из легированной и высоколегированной стали с условным давлением Р_у < 100 кгс/см².

2. Тип и материал труб следует выбирать по табл. 1 в зависимости от условий эксплуатации трубопровода с учетом требований «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов» (ПУГ-69), строительных норм и правил и отраслевых нормативных документов.

3. Наружный диаметр и толщину стенки труб следует выбирать по табл. 2 и 3 в соответствии с известными условным проходом D_y и серией С, определяемой по номограмме (рис. 1 приложения) в зависимости от рабочего давления, допускаемого напряжения и величины прибавки на агрессивность среды.

4. Допускается также выбирать трубы в зависимости от условного давления и агрессивности среды по табл. 7 и 8 при совпадении исходных данных с указанными в разделе 2 приложения.

5. Применение настоящего сортамента не исключает выполнения проектной организацией расчетов трубопроводов на прочность под действием дополнительных нагрузок (помимо внутреннего давления).           

Таблица 1

Трубы из легированной и высоколегированной стали для технологических трубопроводов

* При проектировании и изготовлении трубных сборок и наружных трубных элементов сосудов и аппаратов в организациях Минхиммаша трубы по ТУ 14-3-460-75 из стали 12Х1МФ допускается применять при температуре не ниже -20 °С.

** Для коррозионноактивных сред трубы по ТУ 14-3-59-71

*** Для сред, вызывающих межкристаллитную коррозию, не выше +350 °С.

Таблица 2

Сортамент бесшовных труб (размеры в мм)

* Трубы из стали 12Х1МФ не изготавливаются. Взамен допускается применять трубы 108 х 4,5; 273 х 9; 325 х 13; 377 х 13 и 426 х 14 мм.

** Трубы из стали 15Х5М не изготавливаются.

** Трубы изготавливаются только из стали 12Х1МФ.

Примечания: 1. В скобках указаны D_н для труб из стали 12Х1МФ.

2. Трубы из стали 10Х17Н13М2Т изготавливаются диаметром не более 219 мм.

3. Трубы из стали 08Х22Н6Т изготавливаются диаметром не более 108 мм.

4. Для трубопроводов, поставляемых машиностроительными заводами в комплекте установок, допускается применение труб с размерами, отличающимися от указанных в табл. 2.

5. Применение холоднодеформированных труб D_н = 76 мм и более по ГОСТ 9941-72 должно быть обосновано в проекте, а на их поставку необходимо получить подтверждение Союзглавтрубснабсбыта Госснаба СССР.

6. Трубы с толщиной стенки, указанной в скобках, допускается применять, если требуемая величина прибавки на коррозию превышает значения, указанные в табл. 7 приложения.

6. В технически обоснованных случаях, по усмотрению проектной организации, допускается применение труб из других марок стали. При этом рекомендуется руководствоваться табл. 9 и придерживаться размеров, указанных в табл. 2 и 3.

Приложение

1. Определение серии труб по номограмме

1.1. Серия труб для неагрессивных сред определяется по шкале С номограммы (рис. 1) в зависимости от рабочего давления в трубопроводе и допускаемого напряжения.

1.2. Для агрессивных сред к полученному значению С следует прибавить поправку ΔС, которая определяется по соответствующей шкале номограммы (см. рис. 1) в зависимости от условного прохода и требуемой прибавки на агрессивность среды. Величина прибавки зависит от скорости коррозии, эрозии, износа, продолжительности эксплуатации трубопровода и устанавливается проектной организацией.

1.3. Полученное значение серии следует округлить до ближайшего большего значения, имеющегося в табл. 2 или 3 сортамента, и найти соответствующую толщину стенки при известном диаметре трубопровода.

1.4. Допускаемые напряжения для трубопроводов, подконтрольных органам Госгортехнадзора СССР согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», следует определять по «Нормам расчета элементов паровых котлов на прочность» (утвержденным Госгортехнадзором СССР 26 марта 1965 г.) и ГОСТ 14249-73.

Таблица 3

Сортамент электросварных труб
(размеры в мм)

В табл. 4 приведены эти допускаемые напряжения для бесшовных труб из основных марок стали.

Рис. 1. Номограмма для определения серии труб.

Обозначения: [σ] - допускаемое напряжение, кгс/мм²; Р_р - рабочее давление, кгс/см²; D_y - условный проход, мм; С - серия труб для мало- и неагрессивных сред; Δ - прибавка на агрессивность среды, мм; ΔС - поправка к серии труб на агрессивность среды

Для электросварных труб допускаемые напряжения, определенные по табл. 4, следует умножить на коэффициент прочности сварного шва, величина которого при проведении в необходимых случаях термообработки после сварки и контроля качества шва неразрушающими методами по всей длине принимается:

для хромомолибденовой стали, а также аустенитной                    1,0;

для хромомолибденованадиевой и высокохромистой стали         0,8.

1.5. Для всех других трубопроводов, в том числе подконтрольных органам Госгортехнадзора СССР согласно ПУГ-69, допускаемые напряжения следует определять (в соответствии с «Указаниями по расчету стальных трубопроводов различного назначения» СН 373-67) по формулам (в кгс/мм²):

[σ] = 0,01^. R₁^н k₁ m₁ m₂,          если

или

[σ] = 0,009 R₂^н m₃,     если ,

где R₁^н - нормативное сопротивление, равное наименьшему значению временного сопротивления разрыву материала труб, кгс/см²;

R₂^н - нормативное сопротивление, равное наименьшему значению предела текучести материала труб, кгс/см²;

k₁ - коэффициент однородности материала труб;

m₁ - коэффициент условий работы материала при разрыве труб;

m₂ - коэффициент условий работы трубопровода;

m₃ - коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах.

Коэффициенты k₁, m₁, m₂, и m₃ принимают в соответствии с СН 373-67, R₁^н и R₂^н принимают по данным стандартов или ТУ на трубы.

Допускаемые напряжения для бесшовных труб из основных марок стали, подсчитанные по приведенным формулам, приведены на рис. 2.

Для электросварных труб, сваренных односторонним швом, допускаемые напряжения, определенные по рис. 2, следует умножить на 0,8 (коэффициент прочности сварного шва).

1.6. Для трубопроводов, транспортирующих взрыво- и пожароопасные продукты или сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), допускаемые напряжения, определенные по табл. 4 или рис. 2, должны быть умножены на поправочный коэффициент, величина которого устанавливается нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

Таблица 4

Допускаемые напряжения для труб

Примечания: 1. Для промежуточных значений температур величина допускаемого напряжения определяется линейной интерполяцией.

2. При отрицательных значениях температур допускаемые напряжения принимаются такими же, как и при температуре 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.

3. Допускаемые напряжения приняты

для стали марок 12Х1МФ и 17ГС - по «Нормам расчета элементов паровых котлов на прочность» (утвержденным Госгортехнадзором РСФСР 26 марта 1965 г.) с учетом Указаний ЦКТИ от 5 февраля 1971 г. (для стали марки 17ГС - по данным для стали марки 16ГС);

для стали марок 15Х5М, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т - по ГОСТ 14249-73;

для стали 15Х5М-У - по данным ОСТ 26-02-706-72;

для стали 08Х22Н6Т рассчитаны в соответствии с ГОСТ 14249-73.

Рис. 2. Зависимость допускаемых напряжений от температуры и условий работы трубопровода (согласно СН 373-67):

1 - 15Х5М-У; 2 - 17ГС; 3 - 12Х1МФ; 4 - 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т; 5 - 15Х5М; 6 - 08Х22Н6Т; I - инертные жидкости; II - инертные газы, токсичные, взрывоопасные и горючие жидкости; III - токсичные, взрывоопасные и горючие газы

Примечания. 1. При отрицательных значениях температур допускаемые напряжения принимаются такими же, как и при температуре 20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.

2. Методика СН 373-67 применима для расчета трубопроводов при величине t, меньшей или равной 430 °С.

1.7. Пример выбора труб для технологического трубопровода D_y 50 мм, транспортирующего агрессивный горючий газ при рабочем давлении 80 кгс/см² и температуре 300 °С.

Материал трубопровода выбирают по табл. 1 сортамента с учетом требований ПУГ-69 и коррозионной стойкости. Допустим, что необходимыми свойствами обладает сталь марки 12Х18Н10Т и при этом должна быть предусмотрена прибавка на агрессивность среды 1 мм.

Согласно графику 4-III (см. рис. 2) допускаемое напряжение для стали 12Х18Н10Т при t = 300 °С равно 18 кгс/мм².

На номограмме (см. рис. 1) следует провести прямую линию через точки Р_р = 80 кгс/см² и [σ] =18,0 кгс/мм² до пересечения с вертикальной шкалой серий труб С. Полученная величина (29) соответствует серии труб без прибавки на агрессивность среды.

К полученному значению С необходимо прибавить поправку ΔС на агрессивность среды, для чего из точки на шкале D_у, соответствующей D_у 50 мм, следует провести прямую линию через значение Δ = 1 мм до пересечения со шкалой ΔС. Полученное значение (20) является требуемой поправкой.

Следовательно, серия труб равна 29 + 20 = 49.

Ближайшее большее значение в табл. 2 сортамента равно 50.

Соответствующая данной серии и условному проходу толщина стенки труб в табл. 2 равна 2,5 мм.

Таким образом, для данного трубопровода следует применить бесшовные трубы по ГОСТ 9941 -72 из стали марки 12Х18Н10Т D_н x S = 57 х 2,5 мм.

2. Рекомендации по выбору труб в зависимости от условного давления и агрессивности среды

Трубы допускается выбирать по табл. 7 и 8 при совпадении исходных данных с указанными ниже.

Трубы рассчитаны по двум методикам:

а) в соответствии с «Указаниями по расчету стальных трубопроводов различного назначения» СН 373-67 (утвержденными Госстроем СССР 22 июля 1967 г). При расчете по СН 373-67 принято:

нормативные сопротивления R^н₁ и R^н₂ и R                                               согласно табл. 5

коэффициент однородности материала труб k₁                                                0,8

коэффициент условий работы материала при разрыве труб m₁                      0,8

коэффициент условий работы трубопровода m₂                                               0,6

коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах m₃:

для стали марки 17ГС                                                                                          0,85

для стали марок 12Х1МФ, 15Х5М 15Х5М-У 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т    0,9

коэффициент прочности сварного шва φ                                                         0,8

Таблица 5

б) в соответствии с «Нормами расчета элементов паровых котлов на прочность» (утвержденными Госгортехнадзором РСФСР 26 марта 1965 г.). При этом принято:

допускаемые напряжения при температуре 200 °С                                согласно табл. 6

Таблица 6

коэффициент прочности сварного шва φ                                                 0,8

допуск на толщину стенки                                                      согласно стандартам трубы

Таблица 7

Применение бесшовных труб в зависимости от условного давления и агрессивности среды