鍋爐管
鍋爐管是指兩端開(kāi)口并具有中空斷面，其長(zhǎng)度與周邊之比較大的鋼材，按生產(chǎn)方法可分為無(wú)縫鋼管和焊接鋼管，鋼管的規(guī)格用外形尺寸（如外徑或邊長(zhǎng)）及壁厚表示，其尺寸范圍很廣，從直徑很小的毛細(xì)管直到直徑達(dá)數(shù)米的大口徑管。鋼管可用于管道、熱工設(shè)備、機(jī)械工業(yè)、石油地質(zhì)勘探、容器、化學(xué)工業(yè)和特殊用途。
1、基礎(chǔ)知識(shí)
分類(lèi)
鋼管分無(wú)縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類(lèi)。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。對(duì)于承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其耐壓能力和質(zhì)量，在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏、浸濕或膨脹為合格，有些鋼管還要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或需方要求進(jìn)行卷邊試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)等。
生產(chǎn)制造方法
①一般鍋爐管使用溫度在350℃以下，國(guó)產(chǎn)管主要用10號(hào)、20號(hào)碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
②高壓鍋爐管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖?/span>
用下，會(huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。
用途
①一般鍋爐管主要用來(lái)制造水冷壁管、沸水管、過(guò)熱蒸汽管、機(jī)車(chē)鍋爐用的過(guò)熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來(lái)制造高壓和超高壓鍋爐的過(guò)熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。高壓鍋爐管行業(yè)供求趨勢(shì)總體平穩(wěn)，但是，各具體子行業(yè)供求狀況將進(jìn)一步分化。業(yè)內(nèi)人士指出，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)還是新型節(jié)能保溫20g高壓鍋爐管設(shè)備的使用及推廣。
新型節(jié)能20g高壓鍋爐管產(chǎn)品在市場(chǎng)中正在逐漸增多，比如，綠色環(huán)保涂料、節(jié)能節(jié)水衛(wèi)浴產(chǎn)品、環(huán)保石材、環(huán)保外水泥發(fā)泡保溫板等，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品在20g高壓鍋爐管行業(yè)廣闊的市場(chǎng)中前景令人看好。[1]
相關(guān)規(guī)定
(1)GB/T5310-2008《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)進(jìn)口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗(yàn)按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
2、采用鋼號(hào)
(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。
此外，對(duì)成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
3、物理性能
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。拉力試驗(yàn)按GB/T228-87，水壓試驗(yàn)按GB/T241-90，壓扁試驗(yàn)按GB/T246-97，擴(kuò)口試驗(yàn)按GB/T242-97，冷彎試驗(yàn)按GB244-97。
(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。拉力試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)與GB3087-82規(guī)定相同；沖擊試驗(yàn)按GB229-94，擴(kuò)口試驗(yàn)按GB/T242-97，晶粒度試驗(yàn)按YB/T5148-93；顯微組織檢驗(yàn)按GB13298-91，脫碳層檢驗(yàn)按GB224-87，超聲波檢驗(yàn)按GB/T5777-96。
(3)進(jìn)口鍋爐管的物理性能檢驗(yàn)及指標(biāo)按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
4、進(jìn)出口情況
(1)鍋爐管主要進(jìn)口國(guó)家是日本、德國(guó)。經(jīng)常進(jìn)口的規(guī)格有15914.2mm；2734.0mm；219.110.0mm；41975mm；406.460mm等。最小的規(guī)格是31.84.5mm，長(zhǎng)度一般為5～8m不等。
(2)在進(jìn)口索賠案例中，德國(guó)曼內(nèi)斯曼鋼管廠進(jìn)口的ST45無(wú)縫鍋爐管，經(jīng)超聲波探傷普查，發(fā)現(xiàn)少部分鋼管的內(nèi)部缺陷超過(guò)該廠規(guī)定及德國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)從德國(guó)進(jìn)口的合金鋼管，鋼號(hào)主要有34CrMo4和12CrMoV等。這種鋼管高溫性能好，常用來(lái)作為高溫鍋爐用鋼管。
(4)日本進(jìn)口的合金管較多，規(guī)格有426.012mm5～8m；152.48.0mm12m；89.110.0mm6m；101.610.0mm12m；114.38.0mm6m；127.08.0mm9m等。執(zhí)行日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISG3458鋼號(hào)為STPA25。這種鋼管常用來(lái)作配套用高溫合金管。
5、力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度
試樣在拉伸過(guò)程中，在拉斷時(shí)所承受的最大力（Fb），出以試樣原橫截面積（So）所得的應(yīng)力（σ），稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計(jì)算公式為：
式中：Fb--試樣拉斷時(shí)所承受的最大力，N（牛頓）； So--試樣原始橫截面積，mm2。
屈服點(diǎn)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在拉伸過(guò)程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí)，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2（MPa）。
上屈服點(diǎn)（σsu）：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最大應(yīng)力；下屈服點(diǎn)（σsl）：當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)，屈服階段中的最小應(yīng)力。
屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為：
式中：Fs--試樣拉伸過(guò)程中屈服力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截面積，mm2。
斷后伸長(zhǎng)率
在拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比，稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。以σ表示，單位為%。計(jì)算公式為：
式中：L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度，mm； L0--試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度，mm。
斷面收縮率
在拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱(chēng)為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%。計(jì)算公式如下：
式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2； S1--試樣拉斷后縮徑處的最少橫截面積，mm2。
硬度指標(biāo)
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱(chēng)為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對(duì)于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
A、布氏硬度（HB）
用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。
6、尺寸偏差
鍋爐管是無(wú)縫管的一種。制造方法與無(wú)縫管相同，但對(duì)制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。7、生產(chǎn)方法
鍋爐管的力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能（機(jī)械性能）的重要指標(biāo)，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率）以及硬度、韌性指標(biāo)，還有用戶(hù)要求的高、低溫性能等。
8、用途
種類(lèi)
鍋爐管按所承受的高溫性能分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管。無(wú)論一般鍋爐管或高壓鍋爐管按其用途要求不同又可分為各種鋼管。
規(guī)格及外觀質(zhì)量
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。各種結(jié)構(gòu)鍋爐用鋼管規(guī)格，外徑10～426mm，共計(jì)43種。壁厚1.5～26mm共計(jì)29種。但機(jī)車(chē)鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管的外徑和壁厚另有規(guī)定。
(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》熱軋管的外徑22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。
(3)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》和GB5310-95《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》的規(guī)定。外觀質(zhì)量：鋼管內(nèi)外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結(jié)疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應(yīng)完全清除掉。清除深度不得超過(guò)公稱(chēng)壁厚的負(fù)偏差，其清理處實(shí)際壁厚不得小于壁厚所允許的最小值。
化學(xué)成分檢驗(yàn)
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(3)進(jìn)口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗(yàn)按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
鍋爐管采用鋼號(hào)
(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。
此外，對(duì)成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
鍋爐管分為兩大類(lèi):GB3087-2008中低壓鍋爐管和GB5310-2008高壓鍋爐管
鍋爐管重量公式：[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米（每米的重量）
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