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高压锅炉管

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高压锅炉管

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高压锅炉管材质:
主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢无缝钢管、这些锅炉管经常处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀,因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能,并具有良好的组织稳定性,采用钢号有:优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG;合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等;有锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外,要逐根做水压试验,要作扩口、压扁试验。钢管以热处理状态交货。此外,对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。
高压锅炉管抗拉强度:
金属试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度Pbσb=——Fo式中 Pb——试样拉断前的最大负荷(N)Fo——试样原横截面积(mm 2)
高压锅炉管抗弯强度
试样在位于两支承中间的集中负荷作用下,使其折断时,折断截面所承受的最大正压力8PL对圆试样:σbb=——πd38PL对矩形试样:σbb=——2bh2式中 P——试样所承受最大集中载荷(N)L——两支承点间的跨距(mm)d——圆试样截面之外径(mm)b——矩形截面试样之宽度(mm)
高压锅炉管抗弯强度
材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力,称为抗压强度Pbcσbc=——Fo式中 Pbc——试样所受最大集中载荷(N)Fo——试样原横截面积(mm 2)
高压锅炉管抗扭强度
指外力是扭转力的强度极限3Mbτb≈—— (适用于钢材)4Wp Mbτb≈—— (适用于铸铁)Wp式中Mb——扭转力矩(N·mm)Wp——扭转时试样截面的极断面系数(mm2)
高压锅炉管屈服点
金属度样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力,称为屈服点或屈服极限 Psσs=——Fo   式中Ps——屈服载荷(N)Fo——试样原横截面积(mm2)
高压锅炉管屈服强度
对某些屈服现象不明显的金属材料,测定屈服点比较困难,常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点,称为屈服强度或条件屈服极限 P0.2σ0.2=——Fo   式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时的载荷(N)Fo——试样原横截面积(mm2)
高压锅炉管持久强度
金属材料在高温条件下,经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度,是在一定的温度条件下,试样经105h后的断裂强度

高压锅炉管工艺流程
管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修磨——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验——冷轧——去油——切头——风干——内抛光——外抛光——检验——标识——成品包装
高压管的主要生产流程:管坯及坯加热、管坯的穿孔、钢管的延伸。
高压管的轧制、钢管定径与减径、钢管的冷却和精整或者可以说是钢胚的加热穿孔热扎酸洗冷拔碳烧切头喷标包装成品一种无缝钢管的制造方法,其特征在于:设置将具有多个轧辊的轧制机座、以互相不同的轧制方向连续配置多台的芯棒式无缝管轧机,在这样的制造生产线上对无缝钢管进行轧制后,在多点上测定轧制后的钢管圆周方向上的壁厚,根据其测定结果,至少分别控制芯棒式无缝管轧机的最终轧制机座上的轧辊各个轴的两端位置,以便使壁厚不均达到最小。一般合金管>合金管>合金管>高压合金管简称无缝钢管,用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢制造,用于制作输送液体管道或制作结构、零件用。高压管按外径和壁厚度供货,在同一外径下有多种壁厚,高压管承受的压力范围较大。通常钢管长度,热轧管为3-12.5m,冷拔(轧)管为1.5-9m。
生产制造方法
热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。
若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。
挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。

高压锅炉管热处理工艺:
退火:常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。  
正火:正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织热处理设备准备等。  
淬火:。常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。  
回火:常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。  
调质:指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
钢管作为一种产品必须具备一定的性能才能满足使用条件的需求。改善钢的性能有两个途径,一是调整钢的化学成分,即合金化的方法;二是热处理及热处理和塑性变形相结合的办法。在现代工业技术领域,热处理在改善钢的性能方面仍占据着主导地位。
钢管的种类繁多,并制定出了相应的标准,所使用的钢种千差万别,有时用户根据自身的需求还要增加附加条件。在标准中,作为交货条件之一的性能指标必须达到规定要求。钢管的性能只要指的是力学性能、物理性能、使用性能及工艺性能等。而热处理则通过加热、保温及冷却使钢获得一定的金相组织和与之相对应的各种性能,以满足产品标准及用户的要求。
钢管常用的热处理工艺主要有淬火、回火、正火及退火等。例如:石油专用管中的套管、油管、钻杆、管线管等,根据钢级的高低则相应的采用正火、正火加回火、淬火加回火(调质)的工艺;高压锅炉管、高压化肥管通常采用正火、正火加回火、淬火加回火(厚壁管)及奥氏体不锈钢管的固溶处理;轴承用钢管的球化退火等。有些合金含量较高的钢管,为防止用户使用前产生开裂、变形等,用户和标准通常要求生产厂以热处理状态交货,生产厂需进行如退火、正火等热处理。工序间的热处理用于冷轧、冷拔钢管的生产过程中,通常采用再结晶退火、软化退火,目的在于消除冷做硬化效应,降低硬度、提高塑性以利于进一步冷变形工序得以实施。

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