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鍋爐管的用途分類
用于低中壓鍋爐(工作壓力一般不大于5.88Mpa,工作溫度在450℃以下)的受熱面管子;用于高壓鍋爐(工作壓力一般在9.8Mpa以上,工作溫度在450℃~650℃之間)的受熱面管子、省煤器、過(guò)熱器、再熱器、石化工業(yè)用管等。
按照組成材料分類可分為20G高壓鍋爐管、12Cr1MoVG高壓鍋爐管、鋼研102高壓鍋爐管、15CrMoG高壓鍋爐管、5310高壓鍋爐管、3087低中壓鍋爐管、40Cr高壓鍋爐管、1Cr5Mo高壓鍋爐管、42CrMo高壓鍋爐管。
制造及用途(1)生產(chǎn)制造方法:
①一般鍋爐管使用溫度在450℃以下,國(guó)產(chǎn)管主要用10號(hào)、20號(hào)碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
②高壓鍋爐管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟?,?huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度,高的抗氧化腐蝕性能,并有良好的組織穩(wěn)定性。
(2)用途:
①一般鍋爐管主要用來(lái)制造水冷壁管、沸水管、過(guò)熱蒸汽管、機(jī)車鍋爐用的過(guò)熱蒸汽管,大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來(lái)制造高壓和超高壓鍋爐的過(guò)熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
高壓鍋爐管的生產(chǎn)工藝隨鋼種的不同各有差異。以珠光體型鉻鉬釩鋼為例,鍋爐管的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)是:(1)管坯應(yīng)剝皮,剝皮量通常為5mm;(2) 由于鋼質(zhì)較硬,管坯多用氧氣切割或鋸切;(3)由于鉻鉬釩鋼的導(dǎo)熱性比碳鋼低,加熱速度宜稍慢,加熱溫度為1120~1180℃,穿孔溫度為1100~1160℃; (4)這類鋼在1000~1100℃區(qū)間有良好的塑性和低的變形抗力,因而穿孔性能較好,變形參數(shù)可照中碳鋼或合金鋼(例如30CrMnSiA)選取;(5)軋后鋼管要正火和回火,正火溫度為950~980℃,回火溫度為730~750℃,保溫時(shí)間為2~3h;(6)鋼管尺寸公差較嚴(yán),以保證對(duì)口焊接;管子長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng),以利于減少焊口數(shù)量。
高壓鍋爐鋼管除銹的基本方法:
(1)清洗:利用溶劑、乳劑清洗高壓鍋爐鋼管表面,以達(dá)到去除油、油脂、灰塵、潤(rùn)滑劑和類似的有機(jī)物,但它不能去除高壓鍋爐鋼管表面的銹、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生產(chǎn)中只作為輔助手段。
(2)工具除銹:主要使用鋼絲刷等工具對(duì)高壓鍋爐鋼管表面進(jìn)行打磨,可以去除松動(dòng)或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動(dòng)工具除銹能達(dá)到Sa2級(jí),動(dòng)力工具除銹可達(dá)到Sa3級(jí),若高壓鍋爐鋼管表面附著牢固的氧化鐵皮,工具除銹效果不理想,達(dá)不到防腐施工要求的錨紋深度
(3)酸洗:一般用化學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理,管道防腐只采用化學(xué)酸洗,可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層,有時(shí)可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對(duì)環(huán)境造成污染。
(4)噴(拋)射除銹:噴(拋)射除銹是通過(guò)大功率電機(jī)帶動(dòng)噴(拋)射葉片高速旋轉(zhuǎn),使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質(zhì)等磨料在離心力作用下對(duì)鋼管表面進(jìn)行噴(拋)射處理,不僅可以徹底鐵銹、氧化物和污物,而且高壓鍋爐鋼管在磨料猛烈沖擊和磨擦力的作用下,還能達(dá)到所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除銹后,不僅可以擴(kuò)大管子表面的物理吸附作用,而且可以增強(qiáng)防腐層與管子表面的機(jī)械黏附作用。因此,噴(拋)射除銹是管道防腐的理想除銹方式。一般而言,噴丸(砂)除銹主要用于高壓鍋爐鋼管內(nèi)表面處理,拋丸(砂)除銹主要用于管子外表面處理。采用噴(拋)射除銹應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題。
隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,長(zhǎng)輸油氣管線是能源保障的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工過(guò)程中,高壓鍋爐鋼管的表面除銹也導(dǎo)致了他們使用的壽命因素。確保了防腐層的質(zhì)量,在同樣設(shè)備的基礎(chǔ)上,大大提高工藝水平,降低生產(chǎn)成本。
對(duì)成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
高壓鍋爐管規(guī)格及外觀質(zhì)量:GB5310-95《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》熱軋管的外徑22~530mm,壁厚20~70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10~108mm,壁厚2.0~13.0mm不等。
15CrMoG高壓鍋爐管純化氫的原理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入15CrMoG合金鋼管的一側(cè)時(shí),氫被吸附在15CrMoG合金管壁上,由于鈀的4d電子層缺少兩個(gè)電子,它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵(鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10-10m(20℃時(shí)),故可通過(guò)15CrMoG合金鋼管,在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子,從15CrMoG合金管的另一側(cè)逸出。在15CrMoG合金管表面,未被離解的氣體是不能透過(guò)的,故可利用15CrMoG合金管獲得高純氫。
表示方法
① 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,如40Cr。
②鋼中主要合金元素,除個(gè)別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí),鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào),而不標(biāo)明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字"1",例如鋼號(hào)"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí),在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量,可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。
④高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)后加"A",以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。
⑤專門用途的合金結(jié)構(gòu)鋼,鋼號(hào)冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。
合金管與無(wú)縫管兩者既有關(guān)系又有區(qū)別,不能混為一談。
合金管是鋼管按照生產(chǎn)用料(也就是材質(zhì))來(lái)定義的,顧名思義就是合金做的管子;而無(wú)縫管是鋼管按照生產(chǎn)工藝(有縫無(wú)縫)來(lái)定義的,區(qū)別于無(wú)縫管的就是有縫管,包括直縫焊管和螺旋管。
鍋爐管是無(wú)縫管的一種。制造方法與無(wú)縫管相同,但對(duì)制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。
鍋爐管的力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
①一般鍋爐管使用溫度在350℃以下,國(guó)產(chǎn)管主要用10號(hào)、20號(hào)碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
②高壓鍋爐管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件,管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟?,?huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度,高的抗氧化腐蝕性能,并有良好的組織穩(wěn)定性。
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