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高压锅炉管
高压锅炉管是锅炉管的一种,属于无缝钢管类别。制造方法与无缝管相同,但对制造钢管所用的钢种有严格的要求。高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件,管子在高温烟气和水蒸气的作用下,会发生氧化和腐蚀。要求钢管具有高的持久强度,高的抗氧化腐蚀性能,并有良好的组织稳定性。高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。
介绍
高压锅炉管是锅炉管的一种,属于无缝钢管类别。制造方法与无缝管高压锅炉管相同,但对制造钢管所用的钢种有严格的要求。高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件。高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。
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。
高压锅炉钢管除锈的基本方法:
(1)清洗:利用溶剂、乳剂清洗高压锅炉钢管表面,以达到去除油、油脂、灰尘、润滑剂和类似的有机物,但它不能去除高压锅炉钢管表面的锈、氧化皮、焊药等,因此在防腐生产中只作为辅助手段。
(2)工具除锈:主要使用钢丝刷等工具对高压锅炉钢管表面进行打磨,可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除锈能达到Sa2级,动力工具除锈可达到Sa3级,若高压锅炉钢管表面附着牢固的氧化铁皮,工具除锈效果不理想,达不到防腐施工要求的锚纹深度
(3)酸洗:一般用化学和电解两种方法做酸洗处理,管道防腐只采用化学酸洗,可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层,有时可用其作为喷砂除锈后的再处理。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度,但其锚纹浅,而且易对环境造成污染。
(4)喷(抛)射除锈:喷(抛)射除锈是通过大功率电机带动喷(抛)射叶片高速旋转,使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料在离心力作用下对钢管表面进行喷(抛)射处理,不仅可以彻底铁锈、氧化物和污物,而且高压锅炉钢管在磨料猛烈冲击和磨擦力的作用下,还能达到所需要的均匀粗糙度。
喷(抛)射除锈后,不仅可以扩大管子表面的物理吸附作用,而且可以增强防腐层与管子表面的机械黏附作用。因此,喷(抛)射除锈是管道防腐的理想除锈方式。一般而言,喷丸(砂)除锈主要用于高压锅炉钢管内表面处理,抛丸(砂)除锈主要用于管子外表面处理。采用喷(抛)射除锈应注意几个问题。
随着当前我国经济的发展,长输油气管线是能源保障的重要方式,在输油(气)管线防腐施工过程中,高压锅炉钢管的表面除锈也导致了他们使用的寿命因素。确保了防腐层的质量,在同样设备的基础上,大大提高工艺水平,降低生产成本。
高压锅炉管:微量有害元素As、Sn、Pb、Bi氧势小于Fe的氧势,在炼钢过程中完全残留在钢液。要控制钢中微量有害元素,必须从炼钢炉料的源头来控制
1.表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢,在牌号后面加“A”(统一数字代号后一位数字改为“3”);如果是特级优质钢,在牌号后面加“E”(统一数字代号后一-位数字改为“6”);对于沸腾钢,牌号后面为“F”(统一数字代号后一位数字为“0”);对于半镇静钢,牌号后面为“b”(统一数字代号后一位数字为“1”)。
2.使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0.30%。
3.热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。
4.铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35.85钢的锰含量为0.30%-0.60%;铬含量不大于0.10%,镍含量不大于0.15%,铜含量不大于0.20%;硫、磷含量应符合钢丝标准要求。
5.08钢用铝脱氧冶炼镇静钢,锰含量下限为0.25%,硅含量不大于0.03%,铝含量为0.02%-0.07%。此时钢的牌号为08A1。
6.冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0.03%。
7.氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0.008%。供方能保证合格时,可不做分析。
8.经供需双方协议,08-25钢可供应硅含量不大于0.17%的半镇静钢,其牌号为08b-25b。
9.上述各成分含量皆指质量分数。
锅炉管的力学性能
抗拉强度
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm。
屈服点
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm。
断后伸长率
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
断面收缩率
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:式中:S0--试样原始横截面积,mm; S1--试样拉断后缩径处的少横截面积,mm。
硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm(MPa)。
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