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20高壓鍋爐管是屬于優(yōu)質碳素結構鋼(GB/T699-1999)。 優(yōu)質碳素結構鋼是依靠調整含碳(C)量來改善鋼的力學性能。根據含碳量的高低,此類鋼又可分為:
低碳鋼--含碳量一般小于0.25%,如10、20鋼等;
中碳鋼--含碳量一般在0.25~0.60%之間,如35、45鋼等;
高碳鋼--含碳量一般大于0.60%。此類鋼一般不用于制造鋼管。
實際上,他們之間的含碳量并沒有明顯的界限。
此類鋼產量較大,用途較廣,一般多軋(鍛)制成圓、方、扁等型材、板材和無縫鋼管。主要用于制造一般結構及機械結構零、部件以及建筑結構件和輸送流體用管道。根據使用要求,有時需熱處理(正火或調質)后使用。20高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-2008)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。
高壓鍋爐管是鍋爐管的一種,屬于無縫鋼管類別。制造方法與無縫管相同,但對制造鋼管所用的鋼種有嚴格的要求。高壓鍋爐管使用時經常處于高溫和高壓條件,管子在高溫煙氣和水蒸氣的作用下,會發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強度,高的抗氧化腐蝕性能,并有良好的組織穩(wěn)定性。高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導氣管、主蒸汽管等。
低中壓鍋爐管GB3087-2008、高壓鍋爐管GB5310-2008是用于制造各種結構低高壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質碳素結構鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。結構用無縫鋼管(GB/T8162-1999)是用于一般結構和機械結構的無縫鋼管。
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鍋爐管的質量與檢驗
規(guī)格及外觀
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。各種結構鍋爐用鋼管規(guī)格,外徑10~426mm,共計43種。壁厚1.5~26mm共計29種。但機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管的外徑和壁厚另有規(guī)定。(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》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。
(3)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》和GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》的規(guī)定。外觀質量:鋼管內外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應完全掉。深度不得超過公稱壁厚的負偏差,其清理處實際壁厚不得小于壁厚所允許的小值。
化學檢驗
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定?;瘜W成分試驗方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關部分。(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定?;瘜W成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關部分。
(3)進口鍋爐鋼管的化學成分檢驗按合同規(guī)定的有關標準進行。
采用鋼號
(1)優(yōu)質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。(2)合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學成分和機械性能外,要逐根做水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。
鍋爐管分為兩大類:GB3087-2008中低壓鍋爐管和GB5310-2008高壓鍋爐管鍋爐管重量公式:[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)。
T22質量控制
1管坯控制管坯對無縫鋼管生產具有較大影響,主要表現為鋼的化學成分的穩(wěn)定及鋼的純凈度方面。一般高壓管坯通常采用"電爐+LF+VD"生產流程,電弧爐主要用于冶煉出合格的粗鋼水,LF爐除對鋼水進行脫氧、脫硫和溫度控制外,重要的任務是調整鋼水的化學成分,VD爐主要是凈化鋼液,保證鋼水的純凈度。根據高壓鍋爐管的應用特點,要求鍋爐鋼在冶煉控制技術方面,除化學成分要命中目標以外,還要求鍋爐鋼純凈度要高,S、P有害元素控制要低,特別是S元素要嚴格控,主要因為S元素是引起原晶界弱化的主要雜質元素,是導致鋼蠕變脆化的主要因素。長期以來鍋爐管都是采用鍛軋管坯制造的,鍛軋管坯不僅可以在鋼錠上切除縮孔、夾渣等澆鋼缺陷,同時也可以通過大的軋制變形殘留的缺陷。
近年來隨著冶金工藝裝備水平的大幅度,管坯連鑄連軋生產工藝以其、低耗、優(yōu)質、低成本優(yōu)勢得到迅速推廣,管坯廠為了保證表面質量一般配有鋼棒漏磁探傷、超聲波相控陣探傷或紅外探傷等檢測手段,發(fā)現缺陷進行表面扒皮等相關配套手段。
2熱處理工序控制要點
在鍋爐用無縫鋼管生產工序中,熱處理是關鍵工序,熱處理對無縫鋼管的內在質量及表面質量產生重要影響,對生產合金無縫鋼管尤為重要,對電站鍋爐用高壓鍋爐管的持久性能影響較大,穩(wěn)定的金相組織和良好的內外表面質量代表鋼管企業(yè)的制造水平。鋼管的化學成分確定之后,終賦予鋼管優(yōu)良力學性能和內在組織的是熱處理工藝,ASME標準給出的工藝參數范圍較寬,生產企業(yè)需現場試驗,找出合適的熱處理工藝。T22的通常熱處理工藝:920℃-940℃正火,保溫大于20分鐘;720℃-740℃回火,保溫2h。
3無損檢測的控制
一般國內鍋爐企業(yè)按照GB5310或企業(yè)采購規(guī)程(訂貨技術條件)進行采購高壓鍋爐管,無損檢測一般采用渦流及超聲波自動探傷,要求鋼管逐根進行渦流探傷,渦流探傷方法及驗收標準按GB7735較高級控制;鋼管逐根進行超聲波探傷,探傷方法按GB5777級,所有規(guī)格鋼管的驗收標準應符合L2級的規(guī)定;出口管或按照ASME SA-213標準交貨的鋼管的無損檢測按照SA-450進行控制。超聲波測厚、斜向傷檢測功能開始在國產自動探傷設備配置,將較好地國產設備的性能,同時有效地檢測鋼管內分層缺陷。
鍋爐管的分類:無縫鋼管分熱軋和冷軋(撥)無縫鋼管兩類。
熱軋無縫鋼管分一般鋼管,低、中壓鍋爐鋼管,高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質鋼管和其它鋼管等。
冷軋(撥)無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于 32mm,壁厚2.5-75mm,冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm,壁厚小于0.25mm,冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般用無縫鋼管:是用10、20、30、35、45等優(yōu)質碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機械零件,如汽車、拖拉機的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。
GB3087鍋爐管工藝流程
管坯——檢驗——剝皮——檢驗——加熱——穿孔——酸洗——修磨——潤滑風干——焊頭——冷拔——固溶處理——酸洗——酸洗鈍化——檢驗——冷軋——去油——切頭——風干——內拋光——外拋光——檢驗——標識——成品包裝
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