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5310高壓鍋爐管
GB5310高壓鍋爐管:主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構
概述
鋼、合金結(jié)構鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)黨處于高溫和高壓下工作、管子在高溫煙氣和水蒸汽的作用下還會發(fā)生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強度、高的抗氧化性能，并具有良好的組織穩(wěn)定性，采用鋼號有:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼鋼號有20g、20mng、25mng;合金結(jié)構鋼鋼號15mog、20mog、12crmog、15crmog、12cr2mog、12crmovg、12cr3movsitib等;有銹耐熱鋼常用1cr18ni9、1cr18ni11nb高壓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。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、導氣管、主蒸汽管等。
低中壓鍋爐管GB3087-1999、高壓鍋爐管GB5310-1999是用于制造各種結(jié)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(zhì)碳素結(jié)構鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。結(jié)構用無縫鋼管(GB/T8162-1999)是用于一般結(jié)構和機械結(jié)構的無縫鋼管。
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，以達到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物，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高壓鍋爐鋼管表面進行打磨，可以去除松動或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動工具除銹能達到Sa2級，動力工具除銹可達到Sa3級，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，達不到防腐施工要求的錨紋深度
（3）酸洗:一般用化學和電解兩種方法做酸洗處理，管道防腐只采用化學酸洗，可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層，有時可用其作為噴砂除銹后的再處理?；瘜W清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度，但其錨紋淺，而且易對環(huán)境造成污染。
（4）噴（拋）射除銹:噴（拋）射除銹是通過大功率電機帶動噴（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鋼管表面進行噴（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，還能達到所需要的均勻粗糙度。
噴（拋）射除銹后，不僅可以擴大管子表面的物理吸附作用，而且可以增強防腐層與管子表面的機械黏附作用。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）射除銹應注意幾個問題。
隨著當前我國經(jīng)濟的發(fā)展，長輸油氣管線是能源保障的重要方式，在輸油（氣）管線防腐施工過程中，高壓鍋爐鋼管的表面除銹也導致了他們使用的壽命因素。確保了防腐層的質(zhì)量，在同樣設備的基礎上，大大提高工藝水平，降低生產(chǎn)成本。
鍋爐管的質(zhì)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(jié)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(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。化學成分試驗方法按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。化學成分試驗方法按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(zhì)碳素結(jié)構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。(2)合金結(jié)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(zhì)量控制
1管坯控制管坯對無縫鋼管生產(chǎn)具有較大影響，主要表現(xiàn)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(chǎn)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(diào)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(jù)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(zhì)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(chǎn)工藝以其、低耗、優(yōu)質(zhì)、低成本優(yōu)勢得到迅速推廣，管坯廠為了保證表面質(zhì)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(xiàn)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(chǎn)工序中，熱處理是關鍵工序，熱處理對無縫鋼管的內(nèi)在質(zhì)量及表面質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，對生產(chǎn)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(nèi)外表面質(zhì)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(nèi)在組織的是熱處理工藝，ASME標準給出的工藝參數(shù)范圍較寬，生產(chǎn)企業(yè)需現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)自動探傷設備配置，將較好地國產(chǎn)設備的性能，同時有效地檢測鋼管內(nèi)分層缺陷。
縫鋼管，因其用途不同而分為如下若干品種：
GB/T8162-2008（結(jié)構用無縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構和機械結(jié)構。其代表材質(zhì)（牌號）：碳素鋼20、45號鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。 GB/T8163-2008（輸送流體用無縫鋼管）。主要用于工程及大型設備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號）為20、Q345等。 GB3087-2008（低中壓鍋爐用無縫鋼管）。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
GB5310-2008（高壓鍋爐用無縫鋼管）。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。 GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管）。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
GB6479-2000（高壓化肥設備用無縫鋼管）。主要用于化肥設備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006（石油裂化用無縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000（氣瓶用無縫鋼管）。主要用于制作各種燃氣、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-2009（液壓支柱用熱軋無縫鋼管）。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。
GB3093-1986（柴油機用高壓無縫鋼管）。主要用于柴油機噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管，其代表材質(zhì)為20A。
GB/T3639-2008（冷拔或冷軋精密無縫鋼管）。主要用于機械結(jié)構、碳壓設備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。
GB/T3094-2008（冷拔無縫鋼管異形鋼管）。主要用于制作各種結(jié)構件和零件，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼和低合金結(jié)構鋼。
GB/T8713-1988（液壓和氣動筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管）。主要用于制作液壓和氣動缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。
GB13296-2007（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管）。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-2002（結(jié)構用不銹鋼無縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構（賓館、飯店裝飾）和化工企業(yè)機械結(jié)構用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-2002（流體輸送用不銹鋼無縫鋼管）。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035-1993（汽車半軸套管用無縫鋼管）。主要用于制作汽車半軸套管及驅(qū)動橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼和合金結(jié)構鋼熱軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999（套管和油管規(guī)范），是美國石油學會（American Petreleum Instiute, 簡稱"API"）編制并發(fā)布的在世界各地通用。其中： 套管：由地表面伸進鉆井內(nèi)，作為井壁襯的管子，其管子之間通過接箍連接。主要材質(zhì)為J55、N80、P110等鋼級，以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級。其低鋼級（J55、N80）可為焊接鋼管。油管：由地表面插入套管內(nèi)直至油層的管子，其管子之間通過接箍或整體連接。其作用于是抽油機將油層石油經(jīng)油管輸送到地面。主要材質(zhì)為J55、N80、P110、以及抗硫化氫腐蝕的C90、 美國石油學會編制并發(fā)布的，在世界各地通用。
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20#(20號鋼)無縫鋼管和5310高壓鍋爐管有什么區(qū)別
有的20#鋼，也有20g。它們除含碳量一樣外，20g還有一些微量元素更適合用作鍋爐壓力容器使用的特性。另外20g還著重考核它的物理性能。比如彎曲、沖擊和抗拉性能。
20鋼管的詳細參數(shù)以及標準描述
統(tǒng)一數(shù)字代號U20252
GB/T--20(國標)
ISO--標準中無此鋼代號(國際標準)
ГОСТ------20(前蘇聯(lián))
ASTM--1020(美國)
JIS--S20C(日本)
DIN--C22(前聯(lián)邦德國)
BS--1C22(英國)
NF--C22(法國)
注:國內(nèi)牌號中有些鋼在ISO中無代號。
20成分:
C--(0.17~0.24)%
Si--(0.17~0.37)%
Mn--(0.35~0.65)%
P--≤0.040%
S--≤0.040%
屈服點σ^s--不小于250MPa
抗拉強度σ^b--不小于420MPa
伸長率δ----不小于25%
斷面收縮率ψ----不小于55%
沖擊韌度a^K--無
硬度HBS--熱軋鋼156
高壓鍋爐管規(guī)格:∮16-824×2-65
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)
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