20G高壓鍋爐管采用的鍋爐受壓元件用鋼,一般在39公斤以下的鍋爐應(yīng)用,為了在較高壓力下使用,往往都把受熱面管設(shè)計(jì)的很厚。為了減少熱阻和節(jié)省鋼材,保證較高或高壓鍋爐用鋼的性,同時(shí)也為了降低用鋼量,普遍采用的是16MnG。同時(shí)也有添加稀土、鎂等金屬和非金屬材料的特殊鋼材。這樣會(huì)提高鍋爐用鋼的性能,減少鋼材的耗量,同時(shí)也降低了熱阻。
20G高壓鍋爐管抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)
強(qiáng)度含義:強(qiáng)度指金屬在外力作用下,抵抗塑性變形和斷裂的能力。
抗拉強(qiáng)度含義:金屬試樣拉伸時(shí),在拉斷前所承受的*大負(fù)荷與試樣原橫截面面積之比稱為抗拉強(qiáng)度
Pb
σb=——
Fo
式中 Pb——試樣拉斷前的*大負(fù)荷(N)
Fo——試樣原橫截面積(mm )
20G高壓鍋爐管是鍋爐管的一種,屬于無(wú)縫鋼管類別。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。20G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)煔夂退魵獾淖饔孟拢瑫?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。20G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。
20G高壓鍋爐管除銹的基本方法:
(1)清洗:利用溶劑、乳劑清洗高壓鍋爐鋼管表面,以達(dá)到去除油、油脂、灰塵、潤(rùn)滑劑和類似的有機(jī)物,但它不能去除高壓鍋爐鋼管表面的銹、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生產(chǎn)中只作為輔助手段。
(2)工具除銹:主要使用鋼絲刷等工具對(duì)高壓鍋爐鋼管表面進(jìn)行打磨,可以去除松動(dòng)或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動(dòng)工具除銹能達(dá)到Sa2級(jí),動(dòng)力工具除銹可達(dá)到Sa3級(jí),若高壓鍋爐鋼管表面附著牢固的氧化鐵皮,工具除銹效果不理想,達(dá)不到防腐施工要求的錨紋深度
(3)酸洗:一般用化學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理,管道防腐只采用化學(xué)酸洗,可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層,有時(shí)可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對(duì)環(huán)境造成污染。
(4)噴(拋)射除銹:噴(拋)射除銹是通過(guò)大功率電機(jī)帶動(dòng)噴(拋)射葉片高速旋轉(zhuǎn),使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質(zhì)等磨料在離心力作用下對(duì)鋼管表面進(jìn)行噴(拋)射處理,不僅可以徹底鐵銹、氧化物和污物,而且高壓鍋爐鋼管在磨料猛烈沖擊和磨擦力的作用下,還能達(dá)到所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除銹后,不僅可以擴(kuò)大管子表面的物理吸附作用,而且可以增強(qiáng)防腐層與管子表面的機(jī)械黏附作用。因此,噴(拋)射除銹是管道防腐的理想除銹方式。一般而言,噴丸(砂)除銹主要用于高壓鍋爐鋼管內(nèi)表面處理,拋丸(砂)除銹主要用于管子外表面處理。采用噴(拋)射除銹應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題。
隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,長(zhǎng)輸油氣管線是能源保障的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工過(guò)程中,高壓鍋爐鋼管的表面除銹也導(dǎo)致了他們使用的壽命因素。確保了防腐層的質(zhì)量,在同樣設(shè)備的基礎(chǔ)上,大大提高工藝水平,降低生產(chǎn)成本。 [3]
20G高壓鍋爐管為Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入Mo、Ti、Al、V及量P,主要通過(guò)時(shí)效析出γ’-Ni3相進(jìn)行強(qiáng)化,同時(shí)由于Cr的存在,具有良好的抗腐蝕性能。該合金在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度,并且具有較好的加工塑性及滿意的焊接性能,因此常被用作航空緊固件等。
研究人員將20g高壓鍋爐管經(jīng)線切割加工成Φ10mm的棒材,對(duì)試樣進(jìn)行編號(hào),分別使用3種不同的熱處理方法,研究時(shí)效及時(shí)效溫度對(duì)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)20g高壓鍋爐管組織與力學(xué)性能的影響,以獲得綜合性能。
研究結(jié)果表明: 1.700℃時(shí)效能將固溶后的20g高壓鍋爐管的抗拉強(qiáng)度提高51%。達(dá)到853.7MPa,屈服強(qiáng)度提高了41%,達(dá) 到485.6MPa,伸長(zhǎng)率和斷面收縮率有所下降,分別為23.3%和23.9%。這是由于在時(shí)效過(guò)程中析出了細(xì)小且彌散分布于基體的γ’-Ni3相起到了沉淀強(qiáng)化的作用。
2.將時(shí)效溫度提高到718℃,γ’相析出數(shù)量增加,20g高壓鍋爐管的抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步提高,達(dá)到1055MPa和647.3MPa,伸長(zhǎng)率和斷面收縮率與700℃時(shí)效相比略有回升,達(dá)到24.7%和26.9%。因此,982℃固溶+718℃時(shí)效能使合金獲得較好的綜合力學(xué)性能。
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