Отводы стальные Ду 45

Отводы стальные Ду 45: технические характеристики, стандарты и применение

Отвод стальной Ду 45 представляет собой соединительную деталь трубопровода, предназначенную для изменения направления потока рабочей среды. Условный диаметр (Ду) 45 мм соответствует наружному диаметру трубы 57 мм при выполнении по ГОСТ 17375-2001 (бесшовные) или 325-й группе прочности по ГОСТ 17375 (электросварные). Данный типоразмер широко востребован в технологических трубопроводах среднего и низкого давления, системах теплоснабжения, водоснабжения, а также в промышленных магистралях для транспортировки неагрессивных сред (пар, вода, нефтепродукты, газы).

Классификация и основные типы отводов Ду 45

Отводы классифицируются по нескольким ключевым параметрам: способ изготовления, угол поворота, радиус осевой линии и стандарт исполнения.

• По способу изготовления:
  • Штампосварные (сварные) секционные: Изготавливаются из секторов (сегментов), вырезанных из листового металла или труб, которые затем свариваются между собой. Наиболее экономичный вариант для средних давлений. Регламентируются ГОСТ 17375-2001 для углов 30°, 45°, 60°, 90°.
  • Гнутые (холодногнутые и горячегнутые): Производятся методом гибки цельной трубы на специальных станках. Холодный гнутый отвод (ГОСТ 24950-81) имеет меньший радиус гиба (R=1Dу) и изготавливается без нагрева. Горячегнутый отвод (ГОСТ 17235-2001) производится с нагревом индукционным током, что позволяет получать радиус R=1.5Dу и более, сохраняя равномерную толщину стенки. Обладают высокой надежностью.
  • Цельноштампованные (бесшовные): Изготавливаются методом горячей штамповки из стальных труб-заготовок. Не имеют сварных швов, что обеспечивает максимальную прочность, стойкость к вибрациям и перепадам давления. Регламентируются ГОСТ 17375-2001 (тип 3D) и отраслевыми стандартами. Наиболее предпочтительны для ответственных объектов.
• По углу поворота: Наиболее распространены отводы на 90° и 45°. Также производятся отводы на 30°, 60° и 180° (утки).
• По радиусу изгиба:
  • Короткий радиус (R=1.0Dу, где Dу=45 мм, R=45 мм) – ГОСТ 24950-81 для гнутых.
  • Нормальный/стандартный радиус (R=1.5Dу, R=67.5 мм) – наиболее распространен.
  • Удлиненный радиус (R=2.0Dу, R=90 мм; R=3.0Dу, R=135 мм) – для систем с низкими гидравлическими потерями.

Нормативная документация и стандарты

Выбор и применение отводов регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов.

Стандарт	Область применения и описание	Тип отвода
ГОСТ 17375-2001	Детали трубопроводов бесшовные и сварные. Отводы крутоизогнутые. Технические условия. Основной стандарт для угловых соединений.	Сварные секционные, цельноштампованные
ГОСТ 24950-81	Отводы гнутые с углом 90°. Технические условия. Для холодногнутых отводов.	Гнутые холодным способом (R=1Dу)
ГОСТ 17235-2001	Детали трубопроводов бесшовные, гнутые. Отводы крутоизогнутые. Технические условия.	Гнутые горячим способом (R>=1.5Dу)
ОСТ 34-42-699-84	Отводы гнутые на Ру до 10 МПа (100 кгс/см²) для трубопроводов ТЭС. Отраслевой стандарт энергетики.	Гнутые
ТУ 102-988-95	Отводы крутоизогнутые для магистральных трубопроводов.	Цельноштампованные

Материалы изготовления и марки сталей

Выбор марки стали определяется параметрами рабочей среды (давление, температура, химическая агрессивность). Для отводов Ду 45 применяются следующие группы материалов:

• Углеродистые стали обыкновенного качества: Ст3сп, Ст3пс – для воды, пара, неагрессивных сред при температуре от 0 до +300°C, Ру до 2.5 МПа.
• Качественные углеродистые стали: Сталь 20, 09Г2С – наиболее распространенный выбор для систем теплоснабжения и промышленных трубопроводов. Рабочая температура для стали 20: от -40 до +425°C.
• Низколегированные стали: 17Г1С, 09Г2С, 13ХФА – для повышенных нагрузок и низких температур (до -70°C для 09Г2С).
• Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали: 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, AISI 304/316 – для агрессивных сред, пищевой и химической промышленности.

Основные геометрические и весовые параметры (на примере отвода 90° Ду 45)

Параметр	Значение по ГОСТ 17375-2001 (R=1.5Dу)	Значение по ГОСТ 24950-81 (R=1.0Dу)	Примечание
Условный диаметр (Ду), мм	45	45	Номинальный размер
Наружный диаметр (Dн), мм	57	57	Соответствует трубе 57х3.5
Радиус осевой линии (R), мм	67.5	45	1.5Dу и 1.0Dу соответственно
Угол поворота (α), град	90	90	Также 45, 60, 30
Толщина стенки (S), мм	3.0; 3.5; 4.0	3.0; 3.5; 4.0	В зависимости от рабочего давления
Длина отвода (L), мм	~101	~64	Расчетная величина
Масса (для S=3.5 мм), кг	~0.65	~0.48	Ориентировочная, зависит от производителя

Расчет и подбор отводов Ду 45. Критерии выбора

При выборе отвода необходимо провести комплексную оценку параметров системы.

• Рабочее давление (Ру): Определяет необходимую толщину стенки и марку стали. Для Ру 2.5 МПа достаточно стали 20 со стенкой 3-3.5 мм. Для Ру 6.4 МПа и выше требуется расчетная стенка 4-5 мм и сталь 09Г2С или 17Г1С.
• Температура среды: Влияет на выбор марки стали и допускаемое напряжение. Углеродистые стали (Ст3, 20) применяются до +425°C, легированные – до +600°C.
• Характер рабочей среды: Агрессивность (pH, наличие ионов хлора, сероводорода) диктует необходимость применения нержавеющих или биметаллических отводов.
• Гидравлическое сопротивление: Отвод с R=1Dу создает большее сопротивление потоку, чем отвод с R=1.5Dу. Для систем с высокими требованиями к КПД (магистральные трубопроводы) предпочтительны удлиненные радиусы.
• Монтажные ограничения: В стесненных условиях часто применяют короткие радиусы (R=1Dу).

Особенности монтажа и сварки

Монтаж стальных отводов Ду 45 осуществляется преимущественно дуговой сваркой (РДС, АРД/ААД). Критически важно соблюдать следующие правила:

• Подготовка кромок: Торцы отвода и привариваемых труб должны быть зачищены от окалины, ржавчины, масла на ширину не менее 10 мм.
• Совмещение: Несовпадение внутренних кромок (смещение) не должно превышать 10% от толщины стенки (0.3-0.4 мм для S=3.5 мм).
• Выбор сварочных материалов: Электроды или проволока должны соответствовать марке стали отвода. Для стали 20 – Э42А, Э46А (УОНИ 13/55, АНО-4 и др.). Для 09Г2С – Э50А (УОНИ 13/55У, ОЗС-12). Для нержавеющих сталей – электроды с соответствующим составом (ЦЛ-11, ОЗЛ-8).
• Термообработка: Для ответственных трубопроводов (высокое давление, динамические нагрузки) после сварки может требоваться местный отпуск для снятия сварочных напряжений.
• Контроль качества швов: Обязателен визуальный и измерительный контроль (ВИК). Для трубопроводов 1-3 категорий – неразрушающий контроль (ультразвуковой УЗК или радиографический РК).

Области применения в энергетике и промышленности

• Тепловые сети (теплоснабжение): В качестве элементов компенсаторов П-образного типа, для обхода препятствий в каналах, при подключении объектов. Применяются гнутые или штампосварные отводы из стали 20 или 09Г2С.
• Промышленные трубопроводы ТЭС и АЭС: В системах технического водоснабжения, дренажа, сброса, мазутохозяйства. Используются по ОСТ 34-42-699, материал в зависимости от среды.
• Нефтегазовая отрасль: В технологических линиях низкого давления, системах пожаротушения, водоподготовки. Применяются цельноштампованные отводы по ТУ 102-988.
• Химическая промышленность: Для неагрессивных сред в углеродистом исполнении, для кислот и щелочей – в нержавеющем (12Х18Н10Т).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается отвод Ду 45 от отвода на трубу 57х3.5?

Это одно и то же. Условный проход (Ду) 45 мм соответствует наружному диаметру трубы 57 мм со стандартной толщиной стенки 3.5 мм. Все размеры отвода (посадочные диаметры) рассчитаны под этот наружный диаметр.

Какой отвод надежнее: гнутый или штампосварной?

Для давления до 2.5 МПа и неагрессивных сред оба типа надежны при условии соблюдения ГОСТ. Гнутый отвод (особенно горячий) имеет более плавный изгиб и равномерную структуру металла. Штампосварной имеет сварные швы, которые являются потенциальным местом коррозии и требуют качественного исполнения. Для ответственных трубопроводов с высоким давлением и вибрацией предпочтение отдается бесшовным гнутым или цельноштампованным отводам.

Как перевести условное давление Ру в МПа?

1 МПа ≈ 10.19716 кгс/см² (технических атмосфер, ат). Для практических расчетов часто используют: 1 МПа ≈ 10 ат. Таким образом, Ру 16 кгс/см² ≈ 1.6 МПа, Ру 25 кгс/см² ≈ 2.5 МПа, Ру 100 кгс/см² ≈ 9.8 МПа.

Нужно ли учитывать коэффициент гиба при расчете гидравлического сопротивления?

Да, обязательно. Местное гидравлическое сопротивление отвода (коэффициент местного сопротивления, ζ) зависит от угла поворота и отношения R/Dу. Для отвода 90° при R/Dу=1.5, ζ ≈ 0.3; при R/Dу=1.0, ζ ≈ 0.5. Это сопротивление эквивалентно дополнительным метрам прямого трубопровода и влияет на выбор насосного оборудования.

Можно ли использовать отвод из стали 20 для пара с температурой 450°C?

Нет, это недопустимо. Для стали 20 предельная рабочая температура составляет +425°C (по ГОСТ 32415-2013). При температуре 450°C происходит интенсивное ползучесть металла, снижаются прочностные характеристики, что может привести к аварии. Для таких параметров необходимо применять отводы из легированных сталей, например, 15Х5М или 12Х18Н12Т.

Как маркируется отвод при поставке?

На отвод наносится несмываемой краской или клеймением следующая информация: товарный знак/клеймо завода-изготовителя, условный диаметр (Ду), толщина стенки (S), марка стали, номер партии/плавки, клеймо ОТК. Для визуальной идентификации по материалу: углеродистая сталь – серебрянка или нет окраски, нержавеющая сталь – без окраски, цвет металла.

Каковы требования к контролю сварного шва секционного отвода?

Согласно ГОСТ 17375-2001, продольные сварные швы штампосварных отводов подлежат 100-процентному контролю методами неразрушающего контроля (радиография или ультразвук). Это гарантирует отсутствие внутренних дефектов (непроваров, пор, трещин), критичных для работы под давлением.