В настоящее время в сетях горячего водоснабжения и отопления нашли широкое применение трубы КАСАФЛЕКС из хромникелевой нержавеющей стали 1,4301. Трубы эксплуатируются при температуре теплоносителя до 135 ^оС и давлении до 25 МПа. Высокое содержание хрома (до 19,5 %) и достаточное содержание никеля (до 10,5 %) обеспечивают химическую устойчивость стали по отношению к сухому и влажному воздуху, разбавленным растворам солей, слабых кислот и щелочей, а также достаточную прочность, деформируемость в холодном состоянии и свариваемость. Низкое содержание углерода в стали (<0,04 %) исключает ее восприимчивость к межкристаллитной и питтинговой коррозии.

Одним из самых больших преимуществ этих труб является их гибкость при сохранении прочности и термостойкости. Гибкость обеспечивается гофрированием исходной гладкой стальной трубы методом холодного формования. При нанесении гофра на напорную трубу, являющуюся несущим элементом труб КАСАФЛЕКС, возможно изменение структуры стали: дополнительно к аустениту могут появляться фазы феррита и мартенсита. Но наиболее существенным моментом пластической деформации при гофрировании является появление растягивающих и сжимающих напряжений, которые сохраняются в металле труб после прекращения воздействий.

Поскольку используемый в трубах КАСАФЛЕКС теплоноситель при определенных условиях может действовать как коррозионно-активная среда (в частности, в открытых системах теплоснабжения), создающая опасность межкристаллитной коррозии или коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), необходимо снизить уровень остаточных напряжений в металле.

Для их устранения гофрированную трубу целесообразно подвергнуть термообработке (отжигу). Поскольку для достижения наибольшей стойкости стали против межкристаллитной коррозии (МКК) следует стремиться к сокращению продолжительности нагрева и необходимо исключить диапазон провоцирующих МКК температур, решено было использовать технологию индукционной термообработки труб токами высокой частоты.

Основными параметрами режима отжига являются температура и скорость нагрева, время выдержки в нагретом состоянии, скорость охлаждения. Примененный для термообработки сквозной индукционный нагрев, генерируя тепловую энергию непосредственно в толщу металла, обеспечивает высокую скорость нагрева, равномерный прогрев по длине трубы и по высоте гофра. При этом отсутствуют напряжения в металле, вызванные температурными перепадами. При малом времени выдержки сохраняется фазовая однородность стали, не происходит роста зерна аустенита.

В процессе термообработки улучшаются коррозионные свойства стали, ее механические свойства также изменяются:

1. В результате термообработки механические свойства стальной нержавеющей гофрированной трубы изменяются в незначительной степени и остаются в пределах требований стандарта к стали марки 1,4301.

2. Временное сопротивление образцов диаметром 109 и 143 мм понижается на 2,7–3,0 %, образца диаметром 85,6 мм возрастает на 1,1 %.

3. Твердость возрастает на 5,7–13 % для всех диаметров труб.

4. В целом кратковременный нагрев труб при термообработке не приводит к ухудшению механических свойств труб, одновременно улучшая ее коррозионные свойства.

Автор: Ольга Кроткова