Использование и применение стали 14ХГНДЦ в инженерных конструкциях

Сталь 14ХГНДЦ используют для строительства мостов трубопроводов, а также для создания буровых установок в нефтегазовой промышленности. Ее также применят в условиях, требующих повышенной стойкости к атмосферным воздействиям и нагрузкам — арктических регионах или суровом холодном климате.

Кроме того, такая сталь — экологична, не требует ремонта покрытий и сохраняет природный цвет на весь период. Опыт ее применения — более 30 лет, что доказывает на практике эффективность и стойкость конструкций из стали 14ХГНДЦ. 

Химический и технический состав

Маркировка сталей в России основана на системе, принятой в ГОСТах. 

Первые цифры в обозначении стали 14ХГНДЦ показывают среднее содержание углерода, в данном случае, около 0,14%.

Буквы отображают наличие легирующих элементов в составе стали:

Х - хром улучшает коррозионную стойкость и твердость стали.

Г - марганец часто добавляется для улучшения их механических свойств.

Н - никель придает устойчивость к коррозии, высоким и низким температурам, а также повышает прочность. 

Д - медь добавляется для электропроводности и коррозионной стойкости.

Ц - цирконий используется для улучшения стойкости к высоким температурам.

Химический состав стали 14ХГНДЦ позволяет снизить скорость воздействия коррозии до 6 микрометров в год, что увеличивает срок службы конструкции до 100 лет без необходимости нанесения защитных покрытий.

Медь, цирконий и другие специальные легирующие элементы, входящие в химический состав, образуют оксидную пленку после воздействия дождя — что практически полностью останавливает процесс коррозии.

Иногда можно ошибочно принять эту пленку за ржавчину, но на самом деле она представляет собой защитный слой, который помогает в течение первых 5-7 лет уменьшить воздействие влажной погоды и других атмосферных явлений на конструкцию. Эти данные подтверждены исследованиями ВНИИЖТ и ЦНИИС*.

Технические характеристики стали 14ХГНДЦ похожи на характеристики стали 15ХСНД (см.таблицу 1), что позволяет заменять сталь 15ХСНД на 14ХГНДЦ без корректировки проекта в соответствии со СП35.

Класс прочности

Предел текучести, не менее

Временное сопротивление

Относительное удлинение, не менее

С345

465-640 Н/мм

650-780 Н/мм

21%

Ударная вязкость, Дж/см2, не менее

В состоянии поставки по ГОСТ 6713

После механического старения

KCU

KCV

KCU

для категорий

для категорий

для категорий

1

2

3

2

3

1 и 2

3

При температуре испытания

-40

-60

-70

-20

-40

+20

-20

39

34

34

39

34

34

34


Применение стали

Марка стали 14ХГНДЦ рекомендуется для малообслуживаемых, неокрашиваемых конструкций: опор ВЛ, мостов и малых искусственных сооружений. Также в районах с суровыми климатическими условиями, дефицитом трудовых и энергетических ресурсов.

Так, материал активно используют:

  1. В строительстве мостов, включая автомобильные и железнодорожные мосты. Благодаря своей высокой прочности и устойчивости к динамическим нагрузкам, она способна выдерживать значительные весовые нагрузки. Это делает ее отличным материалом для создания длинных пролетных строений, которые выдерживают интенсивное движение транспорта или поездов.
  2. Для постройки стальных каркасов, несущих конструкций и стеновых элементов зданий, где требуется материал с высокой надежностью и устойчивостью к деформации, чтобы обеспечить стабильность и прочность конструкций.
  3. Трубопроводы и оборудование в нефтегазовой и химической промышленности. Здесь из стали изготавливают трубопроводы, резервуары, насосы, компрессоры и другое оборудование, которое подвергается воздействию агрессивных сред, так как материал обладает высокой степенью сопротивления коррозии, что делает ее идеальным материалом для работы в условиях нефтяных и газовых месторождений или при химической переработке.

Особенности, которые важно знать при выборе:

  • Сталь относится к группе легированных сталей, что делает ее стоимость выше по сравнению с обычными углеродистыми сталями. 

  • Сталь предпочтительно применяется в толщинах более 6 мм, она отлично поддается сварке и обработке, не склонна к трещинам в процессе сварки и не подвержена хладноломкости. Ее свариваемость соответствует требованиям СТО 2.19-2015 ГК АВТОДОР.

  • Материал не требует ремонта в процессе монтажа и эксплуатации. В случае повреждения, оксидная пленка восстанавливается самостоятельно.

  • Стоит учитывать соблюдение технологии производства стали 14ХГНДЦ — их нарушение может привести к образованию дефектов при производстве, что может повлиять на качество и прочность.

Заключение

Исходя из указанных особенностей, применение стали 14ХГНДЦ оправданно в тех случаях, когда требуются высокие механические характеристики, стойкость к коррозии и другие специфические свойства. Её химический состав и специальные легирующие элементы обеспечивают долгий срок службы конструкций без необходимости нанесения защитных покрытий. Это делает её незаменимой в условиях экстремальных нагрузок, таких как в арктических регионах или при работе в агрессивных атмосферных условиях.

Скрыть навигацию
Не нашли ответ на свой вопрос?
Напишите нам. Наши инженеры готовы обсудить задачу и дать профессиональную консультацию
ФИО*
Телефон или e-mail
Опишите ваш вопрос
На сайте используются cookie-файлы, которые помогают показывать Вам самую актуальную информацию. Продолжая пользоваться сайтом, Вы даете согласие на использование ваших метаданных и Cookie-файлов.