Марки стали для изготовления резервуаров и емкостей

Директор по производству Саратовского резервуарного завода совместно с отделом проектирования подготовили обзорную статью по маркам стали, их отличиям и характеристикам, применяемых для производства резервуаров и емкостей.

Завод САРРЗ предлагает большой ассортимент резервуаров, емкостей, аппаратов и сосудов для хранения различных жидких и газообразных продуктов, как не взрывопожароопасных, так и опасных и агрессивных. В зависимости от условий эксплуатации того или иного резервуара, а именно, от температуры окружающей среды и самого продукта хранения, рабочего давления, химических свойств продукта, емкости и сосуды могут изготавливаться из различных марок сталей.

Общие сведения о сталях

На данный момент различают две основные группы сталей:

  • углеродистые стали
  • легированные стали

В чем их отличие?

Следует сначала отметить, что все стали - это сплавы железа и углерода. Но специфика углерода породила необходимость получения сталей с более прочными характеристиками: при увеличении содержания углерода до 1,2 % прочность стали увеличивается, а пластичность и упругость стали понижается. Поэтому пришлось разрабатывать другие сплавы с углеродом, которые имеют улучшенные те или иных характеристики. Так и были созданы легированные стали путем добавления таких химических элементов, например, как хром Cr, никель Ni, вольфрам W, ванадий V, молибден Mo, титан Ti и др. За счет них легированной стали придается прочность, твердость, упругость, а также повышаются антикоррозионные свойства.

Классификация углеродистых сталей

Так как сфер применения сталей огромное множество, и они непосредственно соприкасаются с различными средами и могут эксплуатироваться при низких или высоких температурах, выделяются следующие подгруппы углеродистых сталей:

  • конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества
  • конструкционные качественные углеродистые стали
  • инструментальные углеродистые стали

В зависимости от процентного содержания углерода выделяются также:

  • низкоуглеродистые стали - менее 0,3%
  • среднеуглеродистые стали - 0,3-0,7%
  • высокоуглеродистые стали - 0,7-2%

Основная классификация легированных сталей

Существует два основных критерия, по которым классифицируются легированные стали, - это их назначение и процентное содержание добавок.

Так, в зависимости от назначения выделяют:

  • конструкционные легированные стали
  • инструментальные легированные стали
  • стали специального назначения: коррозионно-стойкие (нержавеющие), жаростойкие, жаропрочные, электротехнические

А в зависимости от количественного содержания дополнительных химических элементов существуют:

  • низколегированные стали - содержание добавок менее 5%
  • среднелегированные -5-10%
  • высоколегированные - более 10%

В металлургической промышленности стали классифицируются еще по нескольким параметрам, например:

  • классификация сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо качественные
  • классификация сталей по степени раскисления (по степени пластичности): спокойные, полуспокойные и кипящие

Применение углеродистых и легированных сталей при производстве резервуаров и емкостей

В государственных стандартах, регламентирующих проектирование и изготовление вертикальных и горизонтальных емкостей, указывается возможность применения тех или иных марок сталей для основных и вспомогательных конструкций.

Для подбора конкретной марки стали для изготовления резервуаров, инженеры-проектировщики проводят необходимые расчеты и анализ условий эксплуатации. Так, основными параметрами для выбора определенной марки стали являются:

  • расчетное давление
  • минимальная расчетная температура
  • максимальная расчетная температура
  • коррозионная активность рабочей среды 

Со стороны сталей наиболее релевантными характеристиками являются:

  • минимальный предел текучести
  • расчетная температура металла
  • ударная вязкость
  • коррозионная стойкость материала
  • пластичность и др.

Проанализировав существующую нормативную базу по производству резервуаров и емкостей, можно привести следующие итоги:

  • горизонтальные резервуары (по ГОСТ 17032-2010) должны изготавливаться из углеродистой полностью раскисленной стали (основные металлоконструкции) и углеродистой полуспокойной или кипящей стали (вспомогательные конструкции)
  • вертикальные резервуары (по ГОСТ 31385-2008 и СТО 0048-2005) должны изготавливаться из спокойных низкоуглеродистых и низколегированных сталей, для вспомогательных конструкций возможно применение полуспокойных и кипящих сталей
  • сосуды и аппараты (по ГОСТ 52630-2012) могут изготавливаться из углеродистых сталей, коррозионно-стойких и низколегированные, жаростойких и жаропрочных толстолистовой стали

Для Вашего удобства ниже приведем таблицу маркировок и расшифровок наиболее часто используемых марок стали при производстве резервуаров и емкостей.

Маркировки и расшифровка марок сталей

Маркировка Расшифровка
Ст3сп конструкционная углеродистая обыкновенного качества сталь
09Г2С конструкционная низколегированная сталь
08Х13 сталь коррозионностойкая и жаростойкая ферритного класса.
10Х17Н13М2Т сталь коррозионностойкая аустенитного класса
12Х18Н9 сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса
08Х18Н10 сталь коррозионностойкая, жаропрочная, аустенитного класса
12Х18Н9Т сталь коррозионностойкая аустенитная класса
08Х18Н10Т сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса
12Х18Н12Т сталь коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса
08Х18Г8Н2Т сталь коррозионностойкая аустенитно-ферритного класса
08Х22Н6Т сталь коррозионностойкая аустенитно-ферритного класса
ВСт3сп сталь конструкционная
10Х14Г14Н4Т сталь конструкционная криогенная аустенитного класса

Для справки: Нормативная база по углеродистым и легированным маркам стали

Для производства качественных резервуаров и емкостей Заводы-изготовители используют металлопрокат, отвечающий требованиям государственных стандартов в зависимости от марки стали:

  • ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки"
  • ГОСТ 1050-2013 "Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия"
  • ГОСТ 4543-71 "Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия"
  • ГОСТ 27772-88 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия"
  • ГОСТ 5520-79 "Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия"
  • ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия"
  • ГОСТ 14637-89 "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия"
  • ГОСТ 7350-77 "Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия"
  • ГОСТ 535-2005 "Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия"
  • ГОСТ 10885-85 "Сталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионно-стойкая. Технические условия"

Из всего вышеперечисленно можно сделать вывод, что резервуары и емкости могут изготавливаться из различных марок стали. Главное условие для выбора стали - это способность выдерживать нагрузки от эксплуатации (внешние и внутренние).

Если у Вас есть вопросы по используемому металлопрокату, Вы можете позвонить нам по телефону 8-800-555-9480, и наши специалисты ответят на них.

С уважением, Директор по производству

Кулиш Владимир Николаевич