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锅炉管由于长期在高温和高压条件下工作,材料将发生蠕变,塑性和韧性下降,原始组织改变,产生腐蚀等。
作为锅炉用的钢管应具备:
(1)足够的持久强度;
(2)足够的塑性变形能力;
(3)小的时效倾向和热脆性;
(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然气高温下腐蚀、蒸汽和应力腐蚀性能;
(5)良好的组织稳定性以及良好的工艺性能。高压锅炉管的钢种有碳钢以及珠光体、铁素体和奥氏体型不锈耐热钢。为了提高火力发电机组的热效率、降低燃耗,世界各国均以发展大容量、高参数(高温、高压)火电机组(1000MW以上)为主。蒸汽压力提高到31.5~34.3MPa,过热蒸汽温度达595~650℃,向超高压临界压力发展,这样对高压锅炉管提出了更高的要求。为此开发了新的钢种,以满足高参数电站锅炉的需用。表1为常用的高压锅炉管的钢种;表2为高压锅炉管的新钢种。
高压锅炉管的生产工艺随钢种的不同各有差异。以珠光体型铬钼钒钢为例,锅炉管的生产工艺特点是:
(1)管坯应剥皮,剥皮量通常为5mm;
(2)由于钢质较硬,管坯多用氧气切割或锯切;
(3)由于铬钼钒钢的导热性比碳钢低,加热速度宜稍慢,加热温度为1120~1180℃,穿孔温度为1100~1160℃;(4)这类钢在1000~1100℃区间有良好的塑性和低的变形抗力,因而穿孔性能较好,变形参数可照中碳钢或合金钢(例如30CrMnSiA)选取;
(5)轧后钢管要正火和回火,正火温度为950~980℃,回火温度为730~750℃,保温时间为2~3h;
(6)钢管尺寸公差较严,以保证对口焊接;管子长度尽可能长,以利于减少焊口数量。
高温用无缝碳钢管
执行标准
ASTM A106/ASME SA106
用途
用于输送水、油、气等流体。
主要钢级牌号
A106A、A106B、A106C
机械性能
标准
牌号
抗拉强度(MPA)
屈服强度(MPA)
ASTM A106
A
≥330
≥205
B
≥415
≥240
C
≥485
≥275
化学成分
标准
牌号
化学成分
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Cu
Ni
V
ASTM A106
A
≤0.25
≥0.10
0.27~0.93
≤0.035
≤0.035
≤0.40
≤0.15
≤0.40
≤0.40
≤0.08
B
≤0.30
≥0.10
0.29~1.06
≤0.035
≤0.035
≤0.40
≤0.15
≤0.40
≤0.40
≤0.08
C
≤0.35
≥0.10
0.29~1.06
≤0.35
≤0.35
≤0.40
≤0.15
≤0.40
≤0.40
≤0.08
注:①在规定的 碳含量以下,碳含量每降低0.01%,则允许在规定的 锰含量之上各增加0.06%的含锰量,但 不得超过1.35%;
②Cu、Ni、Cr、Mo、V这五种元素之和不得大于1.00%
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