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貴州結構鋼管的蒸汽吞吐是普遍采取的提高稠油開發(fā)效果的成熟技術,其主要設備是濕蒸汽發(fā)生器。對油田注汽用濕蒸汽發(fā)生器(也稱注汽鍋爐)破損的貴州結構鋼管進行了宏觀檢查、化學成分分析和金相分析,并分析了水垢形成原因,探討了濕蒸汽發(fā)生器爐管在工作條件下的結垢及腐蝕機理。檢測分析結果表明,貴州結構鋼管在短時間內處于強過熱狀態(tài)是造成貴州結構鋼管損壞的直接原因,結垢及水質的影響是發(fā)生爆管的原因之一。 假設鍋爐出口蒸汽壓力為14MPa,其對應溫度為337℃,根據(jù)鍋爐手冊以及有關的傳熱手冊,此時爐管外壁溫度TWB1=337+23.94=360.94℃,低于材料允許的使用溫度;當貴州結構鋼管結垢≥1mm時,外管壁溫度TWB2=337+263.93=600.93℃,較未結垢時的管壁溫度高出240℃,局部溫度遠遠超出貴州結構鋼管能承受的溫度。此時的鍋爐壓力遠遠超出了管材的許用應力,不可避免地將發(fā)生爆管事故。 應加強貴州結構鋼管壁厚度的監(jiān)測力度,及時發(fā)現(xiàn)結垢和爐管腐蝕等問題,同時積極研究鍋爐動態(tài)報警技術,有效過熱問題的出現(xiàn),此外還應按照標準嚴格控制鍋爐給水中的氯離子含量。
石油裂化管:用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用優(yōu)質碳素鋼(10、20)、合金鋼(12CrMo、15CrMo)、耐熱鋼(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不銹鋼(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。鋼管除得證化學成分和各種機械性能外,還要保證水壓、壓扁、擴口等試驗,及表面質量和無損檢驗。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。不銹鋼管:用各種不銹鋼熱軋,冷軋的不銹鋼管,廣泛應用于石油、化工設備管道和各種用途的不銹鋼結構零件,除應保證化學成分和機械性能,凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗合格。各種專用鋼管要按規(guī)定保證條件。 1、結構用無縫鋼管:GB8162-2008 2、輸送流體用地縫鋼管:GB8163-2008 3、鍋爐用無縫鋼管:GB3087-2008 4、鍋爐用高壓無縫管:GB5310-2008(ST45.8-Ⅲ型) 5、化肥設備用高壓無縫鋼管:GB6479-1999 6、地質鉆探用無縫鋼管:YB235-70 7、石油鉆探用無縫鋼管:YB528-65 8、石油裂化用無縫鋼管:GB9948-88 9、石油鉆鋌專用無縫管:YB691-70 10、汽車半軸用無縫鋼管:GB3088-1999 11、船舶用無縫鋼管:GB5312-1999 12、冷拔冷軋精密無縫鋼管:GB3639-1999 13、各種合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo
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壁厚不均鋼管壁厚不可能各處相同,在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現(xiàn)象,即壁厚不均。為了控制這種不均勻性,在有的鋼管標準中規(guī)定了壁厚不均的允許指標,一般規(guī)定不超過壁厚公差的80%(經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行)。橢圓度在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現(xiàn)象,即存在著不一定互相垂直的外徑和小外徑,則外徑與小外徑之差即為橢圓度(或不圓度)。為了控制橢圓度,有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標,一般規(guī)定為不超過外徑公差的80%(經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行)。彎曲度鋼管在長度方向上呈曲線狀,用數(shù)字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規(guī)定的彎曲度一般分為如下兩種:A、局部彎曲度:用一米長直尺靠量在鋼管的彎曲處,測其弦高(mm),即為局部彎曲度數(shù)值,其單位為mm/m,表示方法如2.5mm/m。此種方法也適用于管端部彎曲度。B、全長總彎曲度:用一根細繩,從管的兩端拉緊,測量鋼管彎曲處弦高(mm),然后換算成長度(以米計)的百分數(shù),即為鋼管長度方向的全長彎曲度。例如:鋼管長度為8m,測得弦高30mm,則該管全長彎曲度應為:0.03÷8m×=0.375%
分層缺陷結構鋼管 從機理看,一般認為管坯中的非金屬夾雜物會破壞45#結構鋼管的連續(xù)性和致密性,嚴重的夾雜甚至在45#結構鋼管內部產(chǎn)生分層現(xiàn)象。另一種認為是氫致裂紋,即由于鋼中氫聚集造成金屬內部氣體分壓過高,在圓管坯內形成白點,在軋制過程中裂紋發(fā)生擴展,終形成分層缺陷。此外,二輥斜軋穿孔的不均勻變形產(chǎn)生的應力超過塑性強度也會造成分層。 在冶煉控制嚴格的情況下,多出現(xiàn)第三種情況,其控制措施為: 1、提高45#結構鋼管的塑韌性 提高鋼水的潔凈度,減少有害夾雜;增加連鑄坯等軸晶比例,減少中心偏析和中心疏松;采用合理的冷卻制度,避免鑄坯內部出現(xiàn)內裂紋;對下線鑄坯或連軋坯采取緩冷工藝,減少內部應力,從而保證管坯和成品45#結構鋼管的組織和力學性能滿足技術標準要求。 2、合理控制加熱溫度 通過測定熱塑性曲線,選擇 的加熱溫度。管坯加熱還要注意有足夠的保溫時間,以降低變形抗力和提高45#結構鋼管塑韌性。 3、降低軋輥轉速 軋輥轉速是穿孔工藝的關鍵參數(shù),軋輥轉速由低向高變化過程中,存在一個開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉速。軋輥轉速較低時,管坯容易形成孔腔;軋輥轉速較高時,管坯和45#結構鋼管容易形成分層缺陷。為了管坯和45#結構鋼管分層缺陷,應把軋輥轉速降低到開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉速以下。 結構管重量計算公式:[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
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