Версия для печати

Выбор марки стали для изготовления вертикальных резервуаров

27 Февраля 2021 г.

Выбор марки стали для производства вертикальных резервуаров - отправная точка для выполнения проектирования и последующего изготовления РВС. Наш Завод предлагает два варианта при разработке проекта емкостей:

  1. все основные параметры необходимого резервуара (-ов) предоставляются Заказчиком в Опросном листе, в том числе сталь, толщина, габаритные размеры, резервуарное оборудование и т.п.
  2. Заказчик указывает только условия эксплуатации резервуара (-ов), например, хранимый продукт, температура эксплуатации, давление

Вертикальные резервуары из стали Ст3сп5При получении заполненного Опросного листа мы проектируем резервуар на основании предоставленных технических требований со стороны Заказчика. В случае, если наши инженеры-проектировщики находят иное инженерно-техническое решение, которое лучше отвечает эксплуатационным требованиям, мы аргументируем его, подтверждаем расчетами, в результате чего совместно с Заказчиком приходим к оптимальному решению.

Во втором случае, перед нашими сотрудниками ставится задача самостоятельно разработать Техническое задание на проектирование, частью которого является выбор стали, расчет конструктивных элементов, габаритов, необходимость в теплоизоляции или в устройстве системы обогрева.

Первое, что определяется на этапе проектирования, - это марка стали.

Саратовский резервуарный завод производит РВС из трех основных марок: Ст3сп, 09Г2С и 12Х18Н10Т.

Вертикальные резервуары из стали Ст3сп

Сталь Ст3сп5* относится к конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Она обладает следующим химическим составом:

Химический элемент Массовая доля, %
углерод 0,14-0,22
марганец 0,40-0,65
кремний 0,15-0,30
хром, никель, медь не более 0,30 каждого
сера не более 0,050
фосфор не более 0,040
азот выплавленной в электропечах - 0,012
мартеновской и конвертерной - 0,010
мышьяк не более 0,080

Основное применение находит для производства несущих элементов сварных конструкций при переменных нагрузках и при температуре в диапазоне от -40ºС до +425ºС (для листового проката толщиной до 25 мм).

Физические свойства углеродистой стали Ст3сп регламентируются ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия (с Изменением №1)" и ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением №1)".

Характеристика Значение
временное сопротивление, кгс/мм2 38-49
предел текучести, кгс/мм2 25 для толщин до 20 мм
относительное удлинение, % 26 для толщин до 20 мм
изгиб до параллельности сторон (а-толщина образца, d-толщина оправки) d=1,5a (по ГОСТ 14637-89)
ударная вязкость KCU, кгс*м/см2, при толщине 5-9 мм 8 при t=+20ºС, 4 при t=-20ºС
10-25 7 при t=+20ºС, 3 при t=-20ºС

Из-за особенностей физико-химических свойств углеродистой стали резервуар из нее обладают следующими особенностями:

  • ударная вязкость обеспечивает высокую стойкость конструкции при температуре до -20ºС, то есть при более низких температурах резервуары имеют высокий риск разрушения из-за склонности стали к охрупчиванию;
  • резервуары из этой стали могут быть сварены любым способом, на который аттестован исполнитель сварочных работ (автоматическая и ручная дуговая сварка, контактно-точечная и электрошлаковая)
  • при условии соблюдения температурного режима эксплуатации поверхности резервуара имеют высокую степень устойчивости к воздействию агрессивных рабочих сред, то есть обладает повышенной коррозионной стойкостью
  • однородный состав листового проката позволяет обрабатывать поверхности будущего резервуара любыми технологическими способами для достижения максимально долгой эксплуатации на объекте

* для справки: "Ст" - сталь, "3" - номер марки стали, "сп" - степень раскисления стали, в данном случае - спокойная (по ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением №1)", "5" - категория стали).

Резервуары РВС из стали 09Г2С

Сталь 09Г2С* относится к конструкционной низколегированной стали, из которой изготавливаются различные сварные конструкции. Основные свойства придаются наличием легирующих элементов, а именно, углеродом, кремнием и марганцем, общая массовая доля которых не должна превышать 1-2%.

Химический элемент Массовая доля, %
углерод до 0,12
кремний 0,5-0,8
марганец 1,3-1,7
сера до 0,025
фосфор до 0,035
хром до 0,30
никель до 0,3
медь до 0,3
молибден до 0,08
ванадий до 0,05
мышьяк до 0,08
азот до 0,08-0,012
железо 96-97

Физические и механические параметры низколегированной стали марки 09Г2С регламентируются ГОСТ 5520-2017 "Прокат толстолистовой из нелегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия (с Поправкой)".

Характеристика Значение
временное сопротивление, кгс/мм2 49-64 при толщине до 10 мм
47-64 при толщине 10-20 мм
предел текучести, кгс/мм2 345 при толщине до 10 мм
325 при толщине 10-20 мм
относительное удлинение, % 21
изгиб до параллельности сторон (а-толщина образца, d-толщина оправки) d=2a
ударная вязкость KCU, Дж/см2, при толщине 34-64 при толщине 5-10 мм
29-59 при толщине 10-20 мм

Металлоконструкции РВС из стали 09Г2СФизико-химические свойства данной стали позволяют эксплуатировать резервуары из нее при температуре от -70ºС до +425ºС. Так, Саратовский резервуарный завод выпускает вертикальные и горизонтальные резервуары РВС и РГС в северном исполнении из стали 09Г2С.

Высокая износостойкость металла также способствует эксплуатации резервуаров с высоко агрессивными рабочими средами и в тяжелых климатических условиях. Таким образом, резервуары из стали 09Г2С способны выдержать сильные деформации за достаточно продолжительный срок работы.

Широкой использование стали 09Г2С также объясняется тем, что она обладает легкой свариваемостью при сварке ручной и автоматической дуговой сварке под флюсом и газовой защитой, что позволяет сокращать сроки изготовления резервуаров, сосудов и емкостей.

Дополнительным немаловажным бонусом применения данного сплава для строительства емкостей для хранения различных сред является его экономичность, которая достигается за счет оптимальной стоимость самого металлопроката и относительная легкость при строительстве объектов.

* для справки: "09" - содержание углерода в стали 0,09%, "Г2" - содержание марганца 1,3-2%, "С" - наличие в стали кремния (до 1%). Зачастую в маркировке стали отображается категория стали, например, 09Г2С-12, что означает, какие параметры сплава испытывались при его производстве

Вертикальные резервуары из нержавеющей стали (12Х18Н10Т)

Сталь 12Х18Н10Т* относиться к высокоуглеродистым нержавеющим коррозионностойким, жаростойким и жаропрочным маркам аустенитного класса. Благодаря ее свойствам она может применяться при эксплуатации от -196ºС до +800ºС. Химический состав определяется ГОСТ 5632-2014 "Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки (с Изменением №1)"

Химический элемент Массовая доля, %
углерод до 0,12
кремний до 0,80
марганец до 2,0
хром 17,0-19,0
никель 9,0-11,0
титан 5*С-0,80
железо осн.
сера 0,20
фосфор 0,40

Физические параметры нержавеющей стали позволяют использовать ее для эксплуатации с разбавленными кислотами, и средне агрессивными щелочными веществами, окислителями, растворителями, в том числе при высоком давлении и криогенной температуре (см. ГОСТ 5949-2018 "Металлопродукция из сталей нержавеющих и сплавов на железоникелевой основе коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных. Технические условия")

Характеристика Значение
временное сопротивление, кгс/мм2 510
предел текучести, кгс/мм2 196
относительное удлинение, % 40
относительное сужение, % 55
ударная вязкость KCU, Дж/см2, при толщине -

Металлоконструкции вертикального резервуара из нержавеющей стали 12Х18Н10ТЗа счет содержания хрома резервуары из нержавеющей стали 12Х18Н10Т обладают высокой коррозионной устойчивостью (за исключением к серосодержащим составам), что расширяет сферу их (резервуаров) эксплуатацию. Прочность, твердость, возможность применения любых сварочных технологий с последующей термообработкой и гигиеничность - все это делает резервуары из данной стали широко используемыми как в нефтехимической, газовой, теплоэнергетической, так и в пищевой и криогенной промышленности.

Саратовский резервуарный завод выпускает резервуары и емкости из 12Х18Н10Т для хранения кислот, щелочей, сжиженных газов, растворителей и других агрессивных сред при высоком давлении и экстремально низких и высоких температурах.

* для справки: "12" - процентное содержание углерода, "х18" - процентное содержание хрома, "н10" - процентное содержание никеля, "Т" - наличие титана до 1,5%

Для заказа резервуаров и емкостей из вышеперечисленных марок стали, а также из других, не описанных в данной статье, звоните нашим специалистам по телефону 8-800-555-9480 или присылайте технические требования к необходимому оборудованию на электронную почту .