山東大泰金屬材料有限公司
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鍋爐用無縫鋼管
鍋爐用無縫鋼管
高壓鍋爐管
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(jīng)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(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
- 概述
- 種類
- 規(guī)格及外觀質(zhì)量
- 化學(xué)成分檢驗
- 鍋爐管采用鋼號
高壓鍋爐管概況
高壓鍋爐管規(guī)格：8-1240×1-200mm
高壓鍋爐管制造工藝：熱軋、冷拔、熱擴
高壓鍋爐管標準
GB3087-2008 —— 中國國家標準
GB5310 -2008—— 中國國家標準
ASME SA106-------美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA210 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA213 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
DIN17175 —— 聯(lián)邦德國工業(yè)標準
高壓鍋爐管用途
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、過熱器、再熱器、石化工業(yè)用管等。
高壓鍋爐管規(guī)格及外觀質(zhì)量
規(guī)格及外觀質(zhì)量：GB5310-95《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。
高壓鍋爐管主要牌號
10、20、20G、20MnG、25MnG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB、10Cr9Mo1VNb、SA210A1、SA210C、SA213 T11、SA213 T12、SA213 T22、SA213 T23、SA213 T91、SA213 T92、ST45.8/Ⅲ、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910等
高壓鍋爐管尺寸公差
|
鋼管種類 |
外徑(D) |
壁厚(S) |
| |
|
冷拔管 |
鋼管外徑(mm) |
允許偏差(mm) |
鋼管壁厚(mm) |
允許偏差(mm) |
|
＞30～50 |
±0.3 |
＞3～20 |
±10％ |
|
高壓 鍋爐管重量計算公式:
[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
高壓鍋爐管力學(xué)性能
|
標準 |
牌號 |
抗拉強度（MPa） |
屈服強度（MPa） |
伸長率（％） |
硬度 |
|
GB3087 |
10 |
335～475 |
≥195 |
≥24 |
/ |
|
20 |
410～550 |
≥245 |
≥20 |
/ |
|
|
GB5310 |
20G |
410～550 |
≥245 |
≥24 |
/ |
|
20MnG |
≥415 |
≥240 |
≥22 |
/ |
|
|
25MnG |
≥485 |
≥275 |
≥20 |
/ |
|
|
15CrMoG |
440～640 |
≥235 |
≥21 |
/ |
|
|
12Cr2MoG |
450～600 |
≥280 |
≥20 |
/ |
|
|
12Cr1MoVG |
470～640 |
≥255 |
≥21 |
/ |
|
|
12Cr2MoWVTiB |
540～735 |
≥345 |
≥18 |
/ |
|
|
10Cr9Mo1VNb |
≥585 |
≥415 |
≥20 |
/ |
|
|
ASME SA210 |
SA210A-1 |
≥415 |
≥255 |
≥30 |
≤143HB |
|
SA210C |
≥485 |
≥275 |
≥30 |
≤179HB |
|
|
ASME SA213 |
SA213 T11 |
≥415 |
≥205 |
≥30 |
≤163HB |
|
SA213 T12 |
≥415 |
≥220 |
≥30 |
≤163HB |
|
|
SA213 T22 |
≥415 |
≥205 |
≥30 |
≤163HB |
|
|
SA213 T23 |
≥510 |
≥400 |
≥20 |
≤220HB |
|
|
SA213 T91 |
≥585 |
≥415 |
≥20 |
≤250HB |
|
|
SA213 T92 |
≥620 |
≥440 |
≥20 |
≤250HB |
|
|
DIN17175 |
ST45.8/Ⅲ |
410～530 |
≥255 |
≥21 |
/ |
|
15Mo3 |
450～600 |
≥270 |
≥22 |
/ |
|
|
13CrMo44 |
440～590 |
≥290 |
≥22 |
/ |
|
|
10CrMo910 |
480～630 |
≥280 |
≥20 |
/ |
|
高壓鍋爐管化學(xué)成分
|
標準 |
牌號 |
化學(xué)成分（％） | ||||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Ni |
V |
Al |
W |
Ti |
Nb |
N | ||
|
GB3087 |
10 |
0.07～0.13 |
0.17～0.37 |
0.38～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.3～0.65 |
/ |
≤0.25 |
≤0.30 |
/ |
/ |
|
|
|
|
|
20 |
0.17～0.23 |
0.17～0.37 |
0.38～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.3～0.65 |
/ |
≤0.25 |
≤0.30 |
/ |
/ |
|
|
|
|
|
|
GB5310 |
20G |
0.17～0.24 |
0.17～0.37 |
0.35～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
20MnG |
0.17～0.24 |
0.17～0.37 |
0.70～1.00 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
25MnG |
0.18～0.24 |
0.17～0.37 |
0.80～1.10 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
15CrMo |
0.12～0.18 |
0.17～0.37 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.80～1.10 |
0.40～0.55 |
≤0.20 |
≤0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12Cr2MoG |
0.08～0.15 |
≤0.50 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
2.00～2.50 |
0.90～1.20 |
≤0.20 |
≤0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12Cr1MoV |
0.08～0.15 |
0.17～0.37 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.90～1.20 |
0.25～0.35 |
≤0.20 |
≤0.30 |
0.15～0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
12Cr2MoWVTiB |
0.08～0.15 |
0.45～0.75 |
0.45～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.60～2.10 |
0.50～0.65 |
≤0.20 |
≤0.30 |
0.28～0.42 |
|
0.30～0.55 |
0.08～0.15 |
B 0.002～0.008 |
|
|
|
10Cr9Mo1VNb |
0.08～0.12 |
0.20～0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.00～9.50 |
0.85～1.05 |
≤0.20 |
≤0.40 |
0.18～0.25 |
≤0.015 |
|
|
0.06～0.10 |
0.03～0.07 |
|
|
ASME SA210 |
SA210A-1 |
0.13～0.19 |
≥0.1 |
0.45～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA210C |
0.18～0.24 |
≥0.1 |
0.80～1.10 |
≤0.030 |
≤0.030 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ASME SA213 |
SA213 T11 |
0.05～0.15 |
0.50～1.0 |
0.30～0.60 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.00～1.50 |
0.50～1.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T12 |
0.05～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.61 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.80～1.25 |
0.44～0.65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T22 |
0.05～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.030 |
≤0.010 |
1.90～2.60 |
0.87～1.13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T23 |
0.04～0.10 |
≤0.50 |
0.10～0.60 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.90～2.60 |
0.05～0.30 |
|
|
|
≤0.030 |
1.45～1.75 |
B 0.0005～0.006 |
0.02～0.08 |
≤0.040 |
|
|
SA213 T91 |
0.08～0.12 |
0.20～0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.00～9.50 |
0.85～1.05 |
|
≤0.40 |
0.18～0.25 |
≤0.015 |
|
|
0.06～0.10 |
0.03～0.07 |
|
|
SA213 T92 |
0.07～0.13 |
≤0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.50～9.50 |
0.30～0.60 |
|
≤0.40 |
0.15～0.25 |
≤0.015 |
1.50～2.00 |
B 0.001～0.006 |
0.04～0.09 |
0.03～0.07 |
|
|
DIN 17175 |
ST45.8/Ⅲ |
≤0.21 |
0.10～0.35 |
0.40～1.20 |
≤0.040 |
≤0.040 |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
15Mo3 |
0.12～0.20 |
0.10～0.35 |
0.40～0.80 |
≤0.035 |
≤0.035 |
|
0.25～0.35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
13CrMo44 |
0.10～0.18 |
0.10～0.35 |
0.40～0.70 |
≤0.035 |
≤0.035 |
0.70～1.10 |
0.45～0.65 |
|
|
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10CrMo910 |
0.08～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.70 |
≤0.025 |
≤0.020 |
2.00～2.50 |
0.90～1.10 |
≤0.30 |
≤0.30 |
|
≤0.015 |
|
|
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|
鋼管的生產(chǎn)工藝
鍋爐管的生產(chǎn)方法
鍋爐管是無縫管的一種。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。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。
(1)生產(chǎn)制造方法：
①一般鍋爐管使用溫度在450℃以下，國產(chǎn)管主要用10號、20號碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
②高壓鍋爐管使用時經(jīng)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。
(2)用途：
①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②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(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
[編輯本段]鍋爐管的用途
①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②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(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
鍋爐管按所承受的高溫性能分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管。無論一般鍋爐管或高壓鍋爐管按其用途要求不同又可分為各種鋼管。
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。各種結(jié)構(gòu)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)GB5310-95《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)GB3087-82《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(zhì)量：鋼管內(nèi)外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結(jié)疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應(yīng)完全清除掉。清除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最小值。
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定�；瘜W(xué)成分試驗方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(3)進口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗按合同規(guī)定的有關(guān)標準進行。
(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結(jié)構(gòu)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(xué)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。
此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
微量有害元素As、Sn、Pb、Bi氧勢小于Fe的氧勢，在煉鋼過程中完全殘留在鋼液。要控制鋼中微量有害元素，必須從煉鋼爐料的源頭來控制
高壓鍋爐管生產(chǎn)
鍋爐管由于長期在高溫和高壓條件下工作，材料將發(fā)生蠕變，塑性和韌性下降，原始組織改變，產(chǎn)生腐蝕等。
作為鍋爐用的鋼管應(yīng)具備：
(1)足夠的持久強度；
(2)足夠的塑性變形能力；
(3)最小的時效傾向和熱脆性；
(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然氣高溫下腐蝕、蒸汽和應(yīng)力腐蝕性能；
(5)良好的組織穩(wěn)定性以及良好的工藝性能。高壓鍋爐管的鋼種有碳鋼以及珠光體、鐵素體和奧氏體型不銹耐熱鋼。為了提高火力發(fā)電機組的熱效率、降低燃耗，世界各國均以發(fā)展大容量、高參數(shù)(高溫、高壓)火電機組(1000MW以上)為主。蒸汽壓力提高到31.5～34.3MPa，過熱蒸汽溫度達595～650℃，向超高壓臨界壓力發(fā)展，這樣對高壓鍋爐管提出了更高的要求。為此開發(fā)了新的鋼種，以滿足高參數(shù)電站鍋爐的需用。表1為常用的高壓鍋爐管的鋼種；表2為高壓鍋爐管的新鋼種。
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��；
(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℃，保溫時間為2～3h；
(6)鋼管尺寸公差較嚴，以保證對口焊接；管子長度盡可能長，以利于減少焊口數(shù)量。