山东大泰金属材料有限公司
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锅炉用无缝钢管
锅炉用无缝钢管
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。
- 概述
- 种类
- 规格及外观质量
- 化学成分检验
- 锅炉管采用钢号
高压锅炉管概况
高压锅炉管规格：8-1240×1-200mm
高压锅炉管制造工艺：热轧、冷拔、热扩
高压锅炉管标准
GB3087-2008 —— 中国国家标准
GB5310 -2008—— 中国国家标准
ASME SA106-------美国锅炉及压力容器规范
ASME SA210 —— 美国锅炉及压力容器规范
ASME SA213 —— 美国锅炉及压力容器规范
DIN17175 —— 联邦德国工业标准
高压锅炉管用途
用于低中压锅炉（工作压力一般不大于5.88Mpa，工作温度在450℃以下）的受热面管子；用于高压锅炉（工作压力一般在9.8Mpa以上，工作温度在450℃～650℃之间）的受热面管子、省煤器、过热器、再热器、石化工业用管等。
高压锅炉管规格及外观质量
规格及外观质量：GB5310-95《高压锅炉用无缝钢管》热轧管的外
径22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷轧)管外径10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。
高压锅炉管主要牌号
10、20、20G、20MnG、25MnG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB、10Cr9Mo1VNb、SA210A1、SA210C、SA213 T11、SA213 T12、SA213 T22、SA213 T23、SA213 T91、SA213 T92、ST45.8/Ⅲ、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910等
高压锅炉管尺寸公差
|
钢管种类 |
外径(D) |
壁厚(S) |
| |
|
冷拔管 |
钢管外径(mm) |
允许偏差(mm) |
钢管壁厚(mm) |
允许偏差(mm) |
|
＞30～50 |
±0.3 |
＞3～20 |
±10％ |
|
高压 锅炉管重量计算公式:
[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
高压锅炉管力学性能
|
标准 |
牌号 |
抗拉强度（MPa） |
屈服强度（MPa） |
伸长率（％） |
硬度 |
|
GB3087 |
10 |
335～475 |
≥195 |
≥24 |
/ |
|
20 |
410～550 |
≥245 |
≥20 |
/ |
|
|
GB5310 |
20G |
410～550 |
≥245 |
≥24 |
/ |
|
20MnG |
≥415 |
≥240 |
≥22 |
/ |
|
|
25MnG |
≥485 |
≥275 |
≥20 |
/ |
|
|
15CrMoG |
440～640 |
≥235 |
≥21 |
/ |
|
|
12Cr2MoG |
450～600 |
≥280 |
≥20 |
/ |
|
|
12Cr1MoVG |
470～640 |
≥255 |
≥21 |
/ |
|
|
12Cr2MoWVTiB |
540～735 |
≥345 |
≥18 |
/ |
|
|
10Cr9Mo1VNb |
≥585 |
≥415 |
≥20 |
/ |
|
|
ASME SA210 |
SA210A-1 |
≥415 |
≥255 |
≥30 |
≤143HB |
|
SA210C |
≥485 |
≥275 |
≥30 |
≤179HB |
|
|
ASME SA213 |
SA213 T11 |
≥415 |
≥205 |
≥30 |
≤163HB |
|
SA213 T12 |
≥415 |
≥220 |
≥30 |
≤163HB |
|
|
SA213 T22 |
≥415 |
≥205 |
≥30 |
≤163HB |
|
|
SA213 T23 |
≥510 |
≥400 |
≥20 |
≤220HB |
|
|
SA213 T91 |
≥585 |
≥415 |
≥20 |
≤250HB |
|
|
SA213 T92 |
≥620 |
≥440 |
≥20 |
≤250HB |
|
|
DIN17175 |
ST45.8/Ⅲ |
410～530 |
≥255 |
≥21 |
/ |
|
15Mo3 |
450～600 |
≥270 |
≥22 |
/ |
|
|
13CrMo44 |
440～590 |
≥290 |
≥22 |
/ |
|
|
10CrMo910 |
480～630 |
≥280 |
≥20 |
/ |
|
高压锅炉管化学成分
|
标准 |
牌号 |
化学成分（％） | ||||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Ni |
V |
Al |
W |
Ti |
Nb |
N | ||
|
GB3087 |
10 |
0.07～0.13 |
0.17～0.37 |
0.38～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.3～0.65 |
/ |
≤0.25 |
≤0.30 |
/ |
/ |
|
|
|
|
|
20 |
0.17～0.23 |
0.17～0.37 |
0.38～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.3～0.65 |
/ |
≤0.25 |
≤0.30 |
/ |
/ |
|
|
|
|
|
|
GB5310 |
20G |
0.17～0.24 |
0.17～0.37 |
0.35～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
20MnG |
0.17～0.24 |
0.17～0.37 |
0.70～1.00 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
25MnG |
0.18～0.24 |
0.17～0.37 |
0.80～1.10 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤0.25 |
≤0.15 |
≤0.20 |
≤0.25 |
≤0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
15CrMo |
0.12～0.18 |
0.17～0.37 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.80～1.10 |
0.40～0.55 |
≤0.20 |
≤0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12Cr2MoG |
0.08～0.15 |
≤0.50 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
2.00～2.50 |
0.90～1.20 |
≤0.20 |
≤0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12Cr1MoV |
0.08～0.15 |
0.17～0.37 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.90～1.20 |
0.25～0.35 |
≤0.20 |
≤0.30 |
0.15～0.30 |
|
|
|
|
|
|
|
12Cr2MoWVTiB |
0.08～0.15 |
0.45～0.75 |
0.45～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.60～2.10 |
0.50～0.65 |
≤0.20 |
≤0.30 |
0.28～0.42 |
|
0.30～0.55 |
0.08～0.15 |
B 0.002～0.008 |
|
|
|
10Cr9Mo1VNb |
0.08～0.12 |
0.20～0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.00～9.50 |
0.85～1.05 |
≤0.20 |
≤0.40 |
0.18～0.25 |
≤0.015 |
|
|
0.06～0.10 |
0.03～0.07 |
|
|
ASME SA210 |
SA210A-1 |
0.13～0.19 |
≥0.1 |
0.45～0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA210C |
0.18～0.24 |
≥0.1 |
0.80～1.10 |
≤0.030 |
≤0.030 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ASME SA213 |
SA213 T11 |
0.05～0.15 |
0.50～1.0 |
0.30～0.60 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.00～1.50 |
0.50～1.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T12 |
0.05～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.61 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.80～1.25 |
0.44～0.65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T22 |
0.05～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.030 |
≤0.010 |
1.90～2.60 |
0.87～1.13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SA213 T23 |
0.04～0.10 |
≤0.50 |
0.10～0.60 |
≤0.030 |
≤0.030 |
1.90～2.60 |
0.05～0.30 |
|
|
|
≤0.030 |
1.45～1.75 |
B 0.0005～0.006 |
0.02～0.08 |
≤0.040 |
|
|
SA213 T91 |
0.08～0.12 |
0.20～0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.00～9.50 |
0.85～1.05 |
|
≤0.40 |
0.18～0.25 |
≤0.015 |
|
|
0.06～0.10 |
0.03～0.07 |
|
|
SA213 T92 |
0.07～0.13 |
≤0.50 |
0.30～0.60 |
≤0.020 |
≤0.010 |
8.50～9.50 |
0.30～0.60 |
|
≤0.40 |
0.15～0.25 |
≤0.015 |
1.50～2.00 |
B 0.001～0.006 |
0.04～0.09 |
0.03～0.07 |
|
|
DIN 17175 |
ST45.8/Ⅲ |
≤0.21 |
0.10～0.35 |
0.40～1.20 |
≤0.040 |
≤0.040 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15Mo3 |
0.12～0.20 |
0.10～0.35 |
0.40～0.80 |
≤0.035 |
≤0.035 |
|
0.25～0.35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13CrMo44 |
0.10～0.18 |
0.10～0.35 |
0.40～0.70 |
≤0.035 |
≤0.035 |
0.70～1.10 |
0.45～0.65 |
|
|
|
|
|
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|
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|
10CrMo910 |
0.08～0.15 |
≤0.50 |
0.30～0.70 |
≤0.025 |
≤0.020 |
2.00～2.50 |
0.90～1.10 |
≤0.30 |
≤0.30 |
|
≤0.015 |
|
|
|
|
|
钢管的生产工艺
锅炉管的生产方法
锅炉管是无缝管的一种。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。根据使用温度高低分为一般锅炉管和高压锅炉管两种。
(1)生产制造方法：
①一般锅炉管使用温度在450℃以下，国产管主要用10号、20号碳结钢热轧管或冷拔管制造。
②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。
(2)用途：
①一般锅炉管主要用来制造水冷壁管、沸水管、过热蒸汽管、机车锅炉用的过热蒸汽管，大、小烟管及拱砖管等。
②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。
[编辑本段]锅炉管的用途
①一般锅炉管主要用来制造水冷壁管、沸水管、过热蒸汽管、机车锅炉用的过热蒸汽管，大、小烟管及拱砖管等。
②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。
锅炉管按所承受的高温性能分为一般锅炉管和高压锅炉管。无论一般锅炉管或高压锅炉管按其用途要求不同又可分为各种钢管。
(1)GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》规定。各种结构锅炉用钢管规格，外径10～426mm，共计43种。壁厚1.5～26mm共计29种。但机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管的外径和壁厚另有规定。
(2)GB5310-95《高压锅炉用无缝钢管》热轧管的外
径22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷轧)管外径10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。
(3)GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》和GB5310-95《高压锅炉用无缝钢管》的规定。外观质量：钢管内外表面不允许有裂缝、折叠、轧折、结疤、离层和发纹。这些缺陷应完全清除掉。清除深度不得超过公称壁厚的负偏差，其清理处实际壁厚不得小于壁厚所允许的最小值。
(1)GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》规定。化学成分试验方法按GB222-84及GB223《钢铁及合金化学分析方法》中的有关部分。
(2)GB5310-95《高压锅炉用无缝钢管》规定。化学成分试验方法按GB222-84及《钢铁及合金化学分析方法》、GB223《钢铁及合金化学分析方法》中的有关部分。
(3)进口锅炉钢管的化学成分检验按合同规定的有关标准进行。
(1)优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb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。
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
高压锅炉管生产
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)最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。