Выбор материала при производстве мачт освещения из граненого и уголкового профиля. 09Г2С – Сталь низколегированная

Наиболее часто прокат из стали 09Г2С применяется для создания различных строительных конструкций, к которым относятся мачты освещения, прожекторные мачты, любые мачты связи (в т.ч. опоры и мачты по типу ОДН). Это стало возможно благодаря высокому уровню механической прочности элемента, что дает уникальную возможность создавать в совокупности с другими марками сталей значительно более тонкие и прочные элементы конструкции мачт, молниеотводов, мачт связи. Сталь 09Г2С успешно зарекомендовало себя при проектировании и производстве Мобильных корон мачт типа ВМО (МГФ-М, ВГМ, ОММР) или навесного оборудования для ВМОН (ВГН, ВС, МГФ-СР,), несущих стволов мачт или уголкового профиля прожекторных мачт ПМС, МС, АО и других по ряду причин. Ниже мы опишем преимущества данного вида стали:

Одна из положительных сторон использования именно этой марки стали – возможность эксплуатации готовых изделий при температуре, которая находится в диапазоне от -70 градусов Цельсия до +450 градусов Цельсия. География эксплуатации мачт на объектах, преимущественно в экстремальных условиях, обязывает нас учитывать при проектировании и предложении мачт различного назначения конструктивные решения, выдерживающие самые неблагоприятные погодные условия (наледь, мокрый снег, порывистый ветер согласно СП 20.13330.2016 и совокупность этих факторов) с учетом запаса на прочность всех элементов конструкции мачты освещения, мачты связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН), молниеотвода с коэффициентом 1,4.

Далее нужно отметить относительную простоту сварки этих деталей для мачт, молниеотводов, вышек связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН), создаваемых из листового проката этого материала, что открывает уникальные возможности для создания сложнейших конструкций (высота мачт условно не ограничена, математические модели проектирования дают ясную картину при выборе параметров конструкций мачты для любых задач Заказчика). С помощью процедур по закалке и отпуску сталь 09Г2С для производства мачт освещения, молниеотводов, мачт связи доводится до состояния, когда из него можно производить высококачественные детали.

Сварка стали 09Г2С при производстве мачт освещения с мобильной короной, стационарной площадкой, молниеотводов МС и прожекторных мачт ПМС

Данная марка стали часто применяется для создания конструкций мачт сварного типа. Материал может свариваться двумя способами – без подогрева или же с предварительным разогревом материла до 120 градусов Цельсия. За счет того, что в составе данного типа стали очень мало углерода, процесс сваривания довольно прост, ведь материал не перегревается и не закаливается. Проще говоря, отсутствуют стандартные побочные эффекты, которые обычно проявляются сильным снижением уровня пластичности стали или размера зерна материала, что позволяет производить из данной стали, как габаритные граненые стволы мачт типа МГФ, ВМО, ВМОН, МГФ-СР так и несущие конструкции для мачт сварного и разборного типа ПМС, МС, АО.

Сварка данного типа стали может происходить с использованием любого типа электрода. Главное, чтобы он был изначально предназначен для сталей с низким уровнем углерода или сталей легированного типа. В случае обработки сваркой листовых материалов, толщина которых не превышает сорока миллиметров (например фланцев граненых мачт), то процесс может проходить без разделки кромок. Если же задействован многослойный вариант сваривания, то для стали 09Г2С лучше всего использовать каскадную сварку, которая предотвратит возможный перегрев выбранного места сварки. Для достижения наилучших результатов после сварки изделие необходимо разогреть до температуры +650 градусов Цельсия, продержав в таком режиме час, а затем охладить с помощью воды или холодного воздуха. Благодаря данной процедуре, можно в разы повысить прочность сварочного соединения, устранив при этом зоны напряженности.

Для проверки качества шва несущих конструкций граненых стволов мачт и поясов, секций уголковых прожекторных мачт используется метод ультразвуковой диагностики согласно нормам и правилам НАКС или иных нормативных актов на предприятии изготовителе мачт освещения, связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН), молниеотводов. При сварке второстепенных элементов – мобильных корон мачт типа ВМО, ВГМ, ВОУ, МГФ и лестниц, площадок и иного навесного оборудования для мачт и молниеотводов ВМОН, ВГН, ВС, МГФ-СР, ПМС используется визуально-измерительный метод на всех этапах и переделах производства и/или сравнение с эталонами, определенными на предприятии.

Положительные стороны использования стали 09Г2С при производстве мачт граненых, прожекторных мачт освещения, мачт связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН), молниеотводов

Несомненным плюсом производства прожекторных мачт, мачт связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН) и молниеотводов из данного типа стали является отсутствие хрупкости материала, а также снижения уровня вязкости после температурного воздействия. Это свойство выделяет сталь 09Г2С среди других представителей данного класса с высоким содержанием различных присадок из углерода, которые кардинально меняют свои свойства после термообработки, а также значительно хуже поддаются свариванию.

После обработки данный тип стали приобретает двухфазную структуру, что гарантирует ей высокий уровень выносливости, а также устойчивость к разрушению, которая также повышается в три раза в отличие от обычной конструкционной – эти свойства необходимы для мачт различного назначения по причине характера их эксплуатации в условиях постоянной нагрузки от оборудования, парусной нагрузки от ветра, снега и льда.

Повышенный уровень пластичности материала дает разрешение на использование стали 09Г2С в листовой штамповке, когда необходимо получить деталь сложной конфигурации, например для производства элементов мобильных корон мачт освещения и молниеотводов типа ВМО, МГФ, ВГМ, ВОУ.

Химический состав марки стали 09Г2С для производства прожекторных мачт освещения с мобильной короной типа ВМО, МГФ, ОММР, ПМО, ВОУ, ВМ), молниеотводов с мобильной короной ВГМ и площадкой типа ВМОН, ВГН, МГФ-СР и уголковых мачт типа ПМС и МС

Зарубежные аналоги стали 09Г2С для производства мачт освещения, связи (в т.ч. опор и мачт по типу ОДН), молниезащиты

В ассортименте зарубежных производителей присутствуют низколегированные металлы с похожими характеристиками. Они обладают такими же физико-химическими свойствами и тоже легированы углеродом, марганцем и кремнием. Области применения также соответствуют тем, для которых применяется рассматриваемый сплав. Преимущественно это производство разнообразного проката, профильных изделий и труб для различных целей.

Основные аналоги сплава 09Г2С в разных странах, которые полноценно применяются при производстве мачт освещения с мобильной короной, стационарной площадкой, молниеотводов и прожекторных мачт ПМС, МС:
Данные сплавы могут незначительно отличаться по химическому составу, но в функциональном и эксплуатационном смысле являются полноценной заменой стали 09Г2С. Благодаря аналогичным механическим и физическим характеристикам они без ограничений могут применяться в тех же отраслях.

Механические свойства стали 09Г2С при температуре 20oС (проектные параметры при расчете силовых нагрузок на мачты граненые, прожекторные мачты из уголкового профиля)

Ударная вязкость стали 09Г2С KCU (Дж/см3) при низких температурах

Ударная вязкость стали 09Г2С KCV (Дж/см3) при низких температурах по ГОСТ 19281-89

Механические свойства стали 09Г2С при повышенных температурах

Параметры, используемые для расчета предельных состояний под нагрузкой от оборудования несущих конструкций мачт граненых с мобильной короной или площадкой, прожекторных мачт ПМС, МС, элементов конструкций мобильных корон, навесного оборудования.

Механические свойства стали 09Г2С в зависимости от температуры отпуска

Параметры, учитываемые при производстве мачт, молниеотводов типа ВМО, ВМОН, ВГН, МГФ-СР, ПМС, АО и других марок.

Технологические свойства и параметры для стали 09Г2С

Характеризуют выбор материала при производстве мачт с мобильной короной ВМО, МГФ, ОММР, ПМО, ВОУ, ВМ), молниеотводов с мобильной короной ВГМ (МГФ-М). Прожекторных мачт и молниеотводов по типу ВМОН, ВГН, МГФ-СР, ПМС, МС и других марок

Температура критических точек 09Г2С

Предел выносливости стали 09Г2С

Предел текучести стали 09Г2С

Физические свойства стали 09Г2С

Основные свойства стали 09Г2С

К главным особенностям сплава 09Г2С относятся высокая прочность, сохранение механических характеристик в широком температурном диапазоне, а также возможность влиять на свойства посредством термической обработки. Этим обусловлено применение данного материала практически во всех сферах промышленности и строительства, в том числе при производстве мачт типа ВМО (МГФ-М, ВГМ, ОММР), ВМОН (ВГН, ВС, МГФ-СР,), прожекторных мачт из уголкового профиля ПМС, МС, АО. Из данной стали также изготавливаются строительные конструкции, оборудование для нефтехимии, детали машин, резервуары и трубы.

Немаловажным фактором является тот факт, что несмотря на небольшую разницу в стоимости и доступности сырья, сталь 09Г2С зарекомендовала себя, как абсолютный лидер при расчетах и проектировании математических моделей и производстве несущих конструкций мачт освещения, связи, молниеотводов. При одинаковом весе и сечении прочность конструкций мачт из стали 09Г2С выше на 25-30% при том, что география использования также включает в себя экстремальные северные регионы (до -60◦С), где находятся до 70% заказчиков для прожекторных мачт ПМС, молниеотводов МС, антенно-мачтовых сооружений АМС, АО. Граненые мачты по типу ВМО (МГФ-М, ВГМ, ОММР), ВМОН (ВГН, ВС, МГФ-СР,) и молниеотводы (МОГК) также могут быть выполнены полностью из стали 09Г2С, что с учетом востребованности на «северном» рынке.

Еще одной отличительной особенностью сплава является хорошая свариваемость. Подготовленные для сварки участки не нуждаются в предварительной термической или химической обработке, а само сваривание можно проводить широкодоступным оборудованием (подойдут любые электроды, рассчитанные на работу с низколегированными металлами). Благодаря низкому содержанию углерода в сварном шве не образуется микротрещин и микропор, что делает соединения прочными и долговечными.

Виды изделий и мачт освещения, молниеотводов, вышек и башен из стали марки 09Г2С


Сталь 09Г2С – один из наиболее востребованных сплавов в современной промышленности. При невысокой себестоимости она сочетает в себе оптимальный набор эксплуатационных характеристик, благодаря чему находит применение в производстве широкой номенклатуры изделий, таких как:
• Котлы для систем отопления;
• Резервуары, способные эксплуатироваться при повышенных значениях температуры и давления;
• Трубы для транспортировки жидкостей и газов;
• Металлопрокат и фасонные изделия;
• Мачты и молниеотводы типа ВМО/ВГМ
• Мачты и молниеотводы с площадкой типа ВМОН (ВГН, ВС, МГФ-СР)
• Мачты для стадионов и других спортивных объектов ВС, МГФ
• Молниеотводы отдельностоящие и тросовые МОГК и МОГКт
• Прожекторные мачты типа ПМС, МС
• Мачты связи и антенно-мачтовые сооружения типа АО, АМС
• Опоры двойного назначения ОДН
Из стали марки 09Г2С выпускается обширный ассортимент листовой продукции, отличающейся толщиной,наличием постобработки поверхности и другими особенностями.

Металлопрокатные изделия помимо двутавров выпускаются в трех вариантах:
  • квадрат со стороной от 63 до 200 мм;
  • круг диаметром от 28 до 180 мм;
  • полоса от 12x40 до 50x160 мм.

Кроме того,из стали данной марки изготавливается существенная часть фасонных изделий (швеллеры, уголки) для нужд современной промышленности и используемых при производстве мачт освещения, молниеотводов, вышек, башен типа ВМО (МГФ-М, ВГМ, ОММР) с мобильной короной, ВМОН (ВГН, ВС, МГФ-СР,) с площадкой, прожекторных мачт из уголкового профиля ПМС, МС, антенных сооружений типа АО.

Основные характеристики стали

Для производства прожекторных мачт освещения с мобильной короной типа ВМО, МГФ, ОММР, ПМО, ВОУ, ВМ), молниеотводов с мобильной короной ВГМ и площадкой типа ВМОН, ВГН, МГФ-СР и уголковых мачт типа ПМС и МС
Главная причина востребованности рассматриваемой марки стали заключается в повышенной надежности изделий и строительных металлоконструкций, выполненных из нее. Данный сплав обеспечивает наилучшее сочетание прочности и простоты обработки, а широкий температурный диапазон позволяет использовать изделия из него на нефтяных и газовых разработках, расположенных в регионах с суровым климатом.

Конструкции мачт и молниеотводов из стали марки 09Г2С сочетают в себе хорошие эксплуатационные характеристики с низкими затратами на монтаж и обслуживание.

К основным достоинствам данного сплава относятся:
  • сохранение механических и эксплуатационных свойств в широком диапазоне температур (от - 70 до + 475 °C), что позволяет использовать данную сталь на Крайнем Севере;
  • высокая прочность и другие механические характеристики, делающие данный сплав оптимальным материалом для большинства ответственных конструкций (мосты, мачты, опоры и вышки связи, детали крупных машин);
  • сталь хорошо поддается механической обработке, легко сваривается, благодаря чему является оптимальным выбором для быстрого возведения прочных металлических конструкций, в том числе сварных прожекторных мачт типа ПМС, молниеотводов МС и других типов антенно-мачтовых сооружений;
  • детали, изготовленные из рассматриваемой стали,не нуждаются в отжиге, закалке и прочих видах термической обработки.

Заключение

Сталь 09Г2С – один из наиболее востребованных сплавов для производства мачт освещения, молниеотводов, вышек и башен связи, деталей мобильных корон, металлоконструкций площадок и траверс для прожекторов. Для сохранения всех свойств стали необходимо тщательно контролировать все этапы производственного цикла (как при получении самого сплава, так и при последующем изготовлении изделий и конструкций из него). Для сохранения характеристик стали необходимо, чтобы процентное содержание углерода не превышало 1,2%, иначе ухудшится качество самой стали и существенно снизится прочность сварных соединений. С учетом высоких требований, предъявляемых к изделиям из стали 09Г2С,такие ошибки недопустимы.

Оптимальный состав обеспечивает металлическим изделиям высокую прочность и долговечность, в то же время сплав хорошо поддается нарезке, механической обработке и сварке – операций, требующих предсказуемости поведения сплава для обеспечения точности и технологичности производства для таких ответственных конструкций, как мачты с мобильной короной и/или площадкой обслуживания и молниеотводы, вышки и опоры связи, прожекторные мачты типа ПМС, МС и других марок.
Другие статьи

Связаться с отделом продаж

Контакты
+7 (343) 328-85-33
+7 (922) 136-20-12


Офис
620014, г. Екатеринбург, ул. Восточная,
д. 68, оф. 418
Производство
г. Екатеринбург, территория завода
"Уралмаш", цех №36