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厚壁管件在实际选用或使用时,首先必须遵循相应法规及规范内的各项规定,特别是输送极度或高度危害流体介质、易燃介质以及高气体等管道的场合。在这前提下,上要依据用途和使用条件(仄力、温度、流体介质)来确定管件的种类。下而主要列出了厚壁钢管相关的法规/规范,仅供参考。
l )特种设备监察法;
2 )特种设备检杳条例列;
3 )仄力管道管理与监察规定;
4 )特种设备质量监督与监察规定;
5 )特种设备设计/制造/安装监督管理规定(拟训 ) ;
6 )仄力管道技术监察规程(拟订) ;
7 )工业金属管道技术规范(拟订) ;
厚壁钢管质量维护与保养
厚壁钢管质量的关键要数壁厚的均匀度,厚壁钢管的壁厚得不到控制将直接影响钢管质鼠,和用途,厚毕钢管,大日径厚壁钢管 · 般用在齐种机械加工,厚壁零件加工,厚壁钢管的管壁的均匀将直接影响后期加工零件的质量,厚壁钢管的管壁得不到控制,是整体钢管的质量得不到严格把关。选择适宜的场地和库房保管厚壁钢管的场地或仓库,应选择在清洁干净、排水通畅的地方,远离产生有害气体。在场地卜要杂草及 · 切杂物,保持厚壁钢管十净。在仓库电不得与酸、碱、盐、水泥等对厚壁钢管有侵蚀性的材料堆放在一起。不同品种的厚壁钢管应分别堆放,防!卜混淆,防比接触腐蚀。大型型钢、钢轨、辱钢板、大日径厚壁钢管、锻件等可以露天堆放。中小型型钢、盘条、钢筋、中日径厚壁钢管、钢丝及钢妙绳等,可在通风良好的料棚内存放,但必须卜苦下垫。 · 些小型厚壁钢管、薄钢板、钢带、硅钢片、小日径或薄壁厚壁钢管、各种冷轧、冷拔厚壁钢管以及价格高、易腐蚀的金属制.异.,可存放入库。库房应根据地理条件选定, · 般采用普通封闭式库房,即有房顶有围墙、门窗严密,设有通风装置的库房。库房要求晴天注意通风,雨天注意关闭防潮,经常保持适宜的储存环境。合理堆码、先进先放堆码的原则要求是在码垛稳固、确保的条件下,做到按品种、规格码垛,不同:异.种的材料要分别码垛,防 l 卜混淆和相互腐蚀,禁!卜在垛位附近存放对厚壁钢管有腐蚀作用的物况,,原则.露天堆放的型钢,下而必须有木垫或条石,垛而略有倾斜,以利于仆水,并注意材料安放平直,防 lI :造成弯曲变形.堆垛高度,人工作业的不超过 l . Zm ,机械作业的不超过 l . sln ,垛宽不超过 2 . 5111 . 垛与垛之间应留有 · 定的通道,检杳道 · 般为 0 . sm ,出入通道视材料大小和运输机械而定, · 般为 1 . 5 ? 2 . Om .垛底垫高。
厚壁无缝钢管在机械、石油、化工等行业应用广泛,传统的切割工艺存在加工效率低、自动化程度低等问题.近年开发的钢管数控仿形锯切技术使用专用锯切设备和锯片,不仅能够快速、的锯切大直径ERW焊管,而且在大型厚壁无缝钢管的生产和加工中得到了应用.由于采用了数控仿形锯切的原理,可以使用较小直径的硬质合金齿涂层锯片锯切 φ720mm×60 mm 的钢管,适用钢级达到N80以上.经过生产使用证明,厚壁无缝钢管的仿形锯切生产效率高、锯切质量好,工作噪音低,性能好.
随着机械、石油、电力等行业的快速发展,对大直径厚壁无缝钢管的需求不断增加。为此,国内近年来新建了多条厚壁钢管生产线和石油钢管加工线,对钢管的切断加工提出了更高要求。对于大规格厚壁无缝钢管,传统的切断方法主要有旋转式切管机和双金属带锯机两种形式。它们的特点是投资少,但加工效率较低,而且不易于形成自动化锯切生产钱,因而自动化程度不高,难以适应钢铁行业中连续式、大批量生产的需要,因此急需开发一种新型的厚壁无缝钢管锯切技术和工艺方法。
大口径厚壁无缝钢管具有承受高温高压等特性,是制造电站锅炉及建设电站管系的主要材料,也可用于制造化工行业中的压力容器筒体、塔体、瓮本,以及其他机械行业中的液压机、启闭机油缸、打机汽缸、离心浇铸球墨铸铁管管模等。
根据市场需求,大口径厚壁无缝钢管势必发展成企业支柱产品。本文简单介绍大口径厚壁无缝钢管的改造工程并对市场作简要分析。
大口径厚壁无缝钢管在国内是 生产,其竟争主要来源于国际市场。近几年,国际厚壁钢管生产厂商通过资产重组,形成新的竟争格局,市场形势变化很大。1997年五金矿产进出口总公司组织武汉锅炉厂、北京巴威公司、上海锅炉厂、哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、四川锅炉厂等电站锅炉行业六家企业赴意大利、西班牙、法国、德国等 厚壁钢管生产厂进行考察,了解到这些生产厂正在进行行业调整重组。意大利、阿根廷、墨西哥等有关厂商联合组成DALMINE集团,西班牙的TR和PT联合,法国的VALLOUREC和德国的 MANNESMANN联合。
据国内进口商反映,现这些国外厂商通过资产重组来抬高产品价格,从而形成对厚壁钢管行业的垄断,已构成对国内电站锅炉厂的威胁。另外,这次考察还了解到,国际上仅有德国的 MANNESMANN一家公司能够批量生产直径大于508mm、壁厚大于80mm的大口径厚壁无缝钢管,但价格高而且供货周期长,美国有家公司可以试生产,且现还未形成批量供货能力,而这档规格的产品正是武汉重型铸锻
厂的长项。
如何制造高强度、高韧性的厚壁无缝钢管一直是治金工作者感兴趣的重要课题。近年来,随着治炼和无缝管穿轧技术的进步,对生产≤160mm,0,≥120kgf/mm20,≥140kgf/mm2,-40℃V形缺口试样a≥2kgf·m/cm2的厚壁无缝管,已有较成功经验,并用于兵工生产,但是制造18C~500的大口径厚壁管一直是工艺上的难题。
多年来,制造厚壁管的主要工艺路线是采用电炉(或电渣)钢锭锻造后再机械锆孔的工艺。这种工艺的主要缺点是材料消耗高,钢材利用率低,钢坯的30~40%变为切屑,特别是高强度、大截面部件,往往由于锻压比小,不能充分破坏钢锭心部的柱状晶,使锻坯的断面收缩率和冲击韧性都较低。增大钢锭直径,虽然可以增加锻压比,但是直径増加往往会导致钢锭的元素偏析增加,此举往往不能提高断面收缩率和κ值电渣熔工艺生产的空心管,虽然可以生产高冲击值的管,但是由于铸管上的横列结晶断口难以,妨碍了它的广泛应用。
为了制取高强度、高韧性的厚壁无缝管,我们结合30Cr2Ni2MoVA钢管的研制,进行了一些工艺试验。这些工艺是:1.电渣钢锭十锻造制坯十机加钻孔;2.电渣钢锭十锻造制坯十水压机热挤压成管;3,电渣钢锭十“皮尔格”轧机锻轧无缝管。现将这三种工艺生产管材的性能总结如下。适量的磨削加工,使表面耐久性能得到显著提高的主要原因,是由于充分发挥了残留奥氏体的有利作用;渗层接触疲劳性能随表层残留奥氏体量的增多而增高,其含量达60%左右时,具有 的接触疲劳性能。
3.共渗层中的残留奥氏体在循环应力作用下,均发生马氏体相变。在同一种热处理状态下,残留奥氏体的转变速率越低,其疲劳寿命越高。
4.冷处理虽然能提高共渗层的表面硬度,但是,由于残留奥氏体的有利影响被削弱而使其表面耐久性能降低。
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众所周知,采用大口径厚壁管道(外径400mm以上,外径与壁厚比为55~90)输送液体和汽体物质是为合理经济的,但是,随着被输送液体和汽体的温度和压力的升高,管道破裂的危险也增大。为了保证管道的有效必需从材料和生产工艺二个方面提高质量以满足性能要求。就钢管生产工艺而言重点在于采用什么方法生产毛坯。
钢管的工作应力及壁厚关系
图1所示为一圆柱形容器,其直径为D,壁厚为长度为L在内压p的作用下,容器的鈥、横截面上都将产生应力日,用截面法将容器沿截面战开,鈥截面上的拉应力为可以类似地推出横截面上的应力仅为上述应カ的一半。传递高压流体的管道的危险截面是鈥截面。设想火电站汽水管汽水压カ为5MPa约50大气压),内直径D为1000mm,壁厚为10mm,汽水管鈥截面上将产生约250MPa的工作应カ。
考虑温度对屈服极限的影响一般中低碳钢是无法胜任的但采用高强度合金钢则不仅价格高而且成形更为困难。因此采用高治金质量的低碳钢制作厚壁管就显得十分经济。
因为壁厚增加一倍,则应力σ降到原来的一半;汽水在管道中长期流动腐蚀不可避免,壁厚大则管道的寿命也可延长2沖孔拉仲法成形大口径厚壁管将加热好的钢锭放入冲孔胎模中先冲一个盲孔,然后放入拔伸胎模中进行拔长而生产厚壁管的方法称为冲孔拉伸法。
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