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高压锅炉管的生产工艺

 

1、概述

(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。

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） 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。GB5310高压锅炉无缝钢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GB5310高压锅炉无缝钢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。GB5310高压锅炉无缝钢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。 

 现状总产量与总消耗
生产高压锅炉管的厂家很多，特别是生产20G高压锅炉管的厂，总生产能力约在20万t。但真正具有生产实力的厂家并不多，其生产能力约15万t。1998年实际产量小于10万t。当前市场占有率41%，同时锅炉行业又需求不旺。
Φ10mm～1066mm规格的无缝钢管都能供应。长期以来主要钢种是20G、12Cr1MoVG、G102。今后的主力钢种将是20G、12Cr1MoVG、T91（P91）、TP347H。国内T91（P91）、TP347H尚处于试制阶段。
高压锅炉管的需求与火电发展密不可分。1995年国内装机容量达2亿kW。据政府计划2000年要达到2.9亿kW，即每年新增1600万kW。其中火力（按75%计算），每年新增1200万kW，锅炉制造按每万kW消耗100t高压锅炉管计，年消耗12万t。因进口锅炉整体引进，实际消耗小于此数。加上电站建设（1.7t/万kW）、火电机组保有量的维修（6.5t/万kW）以及与高压锅炉管性能要求相近钢管的需要，每年年消耗量估计约为30万t。随着保有量的增加，今后维修需要用管量将为首位。
高压锅炉向高性能参数及服务期限延长的发展对钢种要求愈来愈高，国内新材料研究与制管滞后需要。

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