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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)。
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。
怀化中方珺豪金属制品有限公司以良好的 厚壁无缝钢管质量赢得了广大用户的好评,取得了良好的业绩。在服务中国市场的同时,公司致力于开拓国际市场, 厚壁无缝钢管货源充足,多种规格。多年来坚持守约、保质、薄利、重义的经营理念,与广大用户建立了牢固的合作关系,受到了广大客户的赞同。公司让利于客户,装车免费,节假日照常发货,欢迎广大客户朋友光临惠顾!
对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。
物理性能
(1)GB3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》规定。拉力试验按GB/T228-87,水压试验按GB/T241-90,压扁试验按GB/T246-97,扩口试验按GB/T242-97,冷弯试验按GB244-97。
(2)GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》规定。拉力试验、水压试验和压扁试验与GB3087-82规定相同;冲击试验按GB229-94,扩口试验按GB/T242-97,晶粒度试验按YB/T5148-93;显微组织检验按GB13298-91,脱碳层检验按GB224-87,超声波检验按GB/T5777-96。
(3)进口锅炉管的物理性能检验及指标按合同规定的有关标准进行。
优点
可以回收,符合环保、节能、节约资源的战略,政策鼓励扩大20G高压锅炉管的应用领域。目前我国20G高压锅炉管消费量占钢材总量的比重仅为发达的一半,20G高压锅炉管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。
进出口情况
(1)20G高压锅炉管主要进口是日本、德国。经常进口的规格有15914.2mm;2734.0mm;219.110.0mm;41975mm;406.460mm等。小的规格是31.84.5mm,长度一般为5~8m不等。
(2)在进口索赔案例中,德国曼内斯曼钢管厂进口的ST45无缝锅炉管,经超声波探伤普查,发现少部分钢管的内部缺陷超过该厂规定及德国钢铁协会标准。
(3)从德国进口的合金钢管,钢号主要有34CrMo4和12CrMoV等。这种钢管高温性能好,常用来作为高温锅炉用钢管。
(4)日本进口的合金管较多,规格有426.012mm5~8m;152.48.0mm12m;89.110.0mm6m;101.610.0mm12m;114.38.0mm6m;127.08.0mm9m等。执行日本工业标准JISG3458钢号为STPA25。这种钢管常用来作配套用高温合金管.
高压锅炉钢管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。
地质钻探及石油钻探用无缝钢管为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况,利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井,地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材,主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作,工作条件极为复杂,钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用,还要受到泥浆、岩石磨损,因此,要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性,钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示,常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。
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