小口徑鍋爐管是指兩端(duān)開口並具有中空斷麵,其長度與(yǔ)周邊之比較大的鋼材,按生(shēng)產方(fāng)法可分為無縫鋼管和焊接鋼管,鋼管的規格用(yòng)外形尺寸(如外徑或邊長(zhǎng))及壁厚表示,其尺寸範圍很廣,從直徑很小(xiǎo)的毛細管直到直(zhí)徑(jìng)達數米的大口徑管。鋼管可用於管道(dào)、熱工設備、機械工業、石油地質勘(kān)探、容器、化學工業(yè)和特(tè)殊用途。
小口(kǒu)徑鍋爐管基礎知識
1、小口(kǒu)徑鍋爐管概述
(1)小口徑鍋爐管(guǎn)生產製造方法:
①一般小口徑鍋爐管使用溫度在350℃以下,國產管主要用10號、20號碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管製造。
②高壓鍋爐管使用時經(jīng)常處於高溫和高壓條件,管子在高溫煙氣和水蒸(zhēng)氣(qì)的作用下(xià),會發生氧化和腐蝕。要求鋼管具(jù)有高的(de)持久強度,高的(de)抗氧化腐蝕性能,並(bìng)有良(liáng)好的組織穩定性。
(2)小口徑鍋爐管用途:
①一般小口徑鍋爐管主(zhǔ)要用來製造水(shuǐ)冷壁管、沸水管、過熱(rè)蒸汽(qì)管(guǎn)、機車鍋爐用的(de)過熱蒸汽管,大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主(zhǔ)要用來製造(zào)高(gāo)壓和超高壓鍋爐的過熱(rè)器管(guǎn)、再熱器管、導氣管、主蒸汽(qì)管等。
(2)GB5310-95《高壓(yā)鍋(guō)爐用無縫(féng)鋼管》規定。化學成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及(jí)合金(jīn)化學分析(xī)方法》、GB223《鋼鐵(tiě)及合金化(huà)學分析(xī)方法(fǎ)》中的有關(guān)部分。
小口徑鍋爐管采用(yòng)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(yǒu)鏽耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保(bǎo)證化學成分和機械性能外(wài),要逐根做(zuò)水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管(guǎn)以熱處理狀(zhuàng)態(tài)交貨。
此外,對成品鋼(gāng)管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
小口徑鍋爐管物理性(xìng)能檢驗
(1)GB3087-82《低中壓(yā)鍋爐用無縫鋼管(guǎn)》規定。拉力試驗按(àn)GB/T228-87,水壓試驗按GB/T241-90,壓扁試驗按GB/T246-97,擴口試驗按GB/T242-97,冷彎試驗按(àn)GB244-97。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐(lú)用無縫鋼管》規定。拉力試驗、水壓(yā)試驗和壓扁試驗與GB3087-82規定相同;衝擊試驗按GB229-94,擴口試驗按GB/T242-97,晶粒度試驗按YB/T5148-93;顯微組織檢驗按GB13298-91,脫碳(tàn)層檢驗按GB224-87,超聲波檢驗按(àn)GB/T5777-96。
(3)進口鍋爐管的物理性能檢(jiǎn)驗及指標按合同規(guī)定(dìng)的有(yǒu)關標準進行。
小口徑鍋爐管主要進出口情況
(1)鍋爐管(guǎn)主要進口是日本、德國。經常進口的規格有15914.2mm;2734.0mm;219.110.0mm;41975mm;406.460mm等。較小的規格是31.84.5mm,長度一般為5~8m不等。
(2)在進口索賠案(àn)例(lì)中,德國曼內斯曼鋼管廠進口的ST45無縫鍋爐管,經超聲波探傷普查,發現少部分鋼管的內部缺陷超過該廠規(guī)定及德(dé)國鋼鐵協會標準。
(3)從德國進口的合(hé)金鋼(gāng)管,鋼號主要有34CrMo4和12CrMoV等。這種鋼管(guǎn)高溫性能好,常用來(lái)作(zuò)為高溫鍋爐用鋼管。
(4)日本進口的(de)合金(jīn)管較多,規格有426.012mm5~8m;152.48.0mm12m;89.110.0mm6m;101.610.0mm12m;114.38.0mm6m;127.08.0mm9m等。執行日(rì)本工業標準JISG3458鋼號為(wéi)STPA25。這種鋼管常用來作配套用高溫合金管。
小口徑鍋爐管的力學性能
①抗拉強度(σb)
試樣在拉伸(shēn)過程中,在拉(lā)斷時所(suǒ)承受的較大力(Fb),出以試樣原橫截麵(miàn)積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料(liào)在拉力作用下抵抗破壞的較(jiào)大能力。計算公式為:
式中:Fb--試樣(yàng)拉斷時所承受的較大力,N(牛(niú)頓); So--試樣(yàng)原(yuán)始橫截麵積,mm2。
②屈服點(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉(lā)伸過程中力不增加(保持恒定)仍(réng)能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力(lì)發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服(fú)點(σsu):試樣發生(shēng)屈服而力下(xià)降前的較大應力; 下屈服點(σsl):當不計初(chū)始瞬時效應(yīng)時(shí),屈服階段中的較小應力。
屈服點的計算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛(niú)頓)So--試(shì)樣原始橫截麵積,mm2。
③斷後伸長率(σ)
在拉伸試驗中(zhōng),試樣拉斷後其標距所增加的長度與原標距長(zhǎng)度的(de)百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式(shì)為:
式中:L1--試(shì)樣(yàng)拉斷後的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。
④斷麵收縮率(ψ)
在拉伸試驗中(zhōng),試樣(yàng)拉(lā)斷後其縮徑處橫截麵(miàn)積的較大縮減量與原始橫截麵積的百分比(bǐ),稱為斷麵收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下:
式中:S0--試樣(yàng)原始橫截(jié)麵積,mm2; S1--試樣拉(lā)斷(duàn)後縮徑處的較少橫截麵積,mm2。
⑤硬度指標(biāo)
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的能力,稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍不同,硬度又可分為布氏硬度(dù)、洛氏硬度、維氏硬(yìng)度、肖氏硬度、顯微(wēi)硬度和高溫硬度等。對於(yú)管材一般常用的有(yǒu)布(bù)氏、洛氏、維氏硬度三種。
A、布氏(shì)硬度(HB)
用(yòng)一定直徑(jìng)的鋼球(qiú)或硬質合金(jīn)球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表麵,經規定保持時間後卸(xiè)除試驗力,測(cè)量試樣表(biǎo)麵的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球(qiú)形表(biǎo)麵積所得的商。以HBS(鋼(gāng)球)表示,單位為(wéi)N/mm2(MPa)。