[دانش لوله فولادی] مقدمه‌ای بر لوله‌های دیگ بخار و لوله‌های آلیاژی متداول

20G: این فولاد با شماره GB5310-95 (مارک‌های خارجی مربوطه: st45.8 در آلمان، STB42 در ژاپن و SA106B در ایالات متحده) فهرست شده است. این فولاد رایج‌ترین فولاد مورد استفاده برای لوله‌های فولادی دیگ بخار است. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آن اساساً مشابه صفحات فولادی 20 است. این فولاد در دمای معمولی و دمای متوسط ​​و بالا استحکام خاصی دارد، محتوای کربن آن کم است، انعطاف‌پذیری و چقرمگی بهتری دارد و خواص شکل‌دهی و جوشکاری سرد و گرم خوبی دارد. این فولاد عمدتاً برای ساخت اتصالات لوله دیگ بخار با فشار بالا و پارامترهای بالاتر، سوپرهیترها، ری‌هیترها، اکونومایزرها و دیواره‌های آب در بخش دمای پایین استفاده می‌شود. مانند لوله‌های با قطر کوچک برای لوله‌های سطحی گرمایشی با دمای دیواره ≤500℃، و لوله‌های دیواره‌های آبی، لوله‌های اکونومایزر و غیره، لوله‌های با قطر بزرگ برای لوله‌های بخار و هدرها (اکونومایزر، دیواره آبی، سوپرهیتر دمای پایین و هدر ری‌هیتر) با دمای دیواره ≤450℃، و خطوط لوله با دمای متوسط ​​≤450℃ لوازم جانبی و غیره. از آنجایی که فولاد کربنی در صورت کارکرد طولانی مدت در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد گرافیتی می‌شود، حداکثر دمای استفاده طولانی مدت لوله سطح گرمایشی بهتر است به زیر 450 درجه سانتیگراد محدود شود. در این محدوده دمایی، استحکام فولاد می‌تواند الزامات سوپرهیتر و لوله‌های بخار را برآورده کند و از مقاومت در برابر اکسیداسیون، چقرمگی پلاستیکی، عملکرد جوشکاری و سایر خواص پردازش گرم و سرد خوبی برخوردار است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد مورد استفاده در کوره ایرانی (با اشاره به یک واحد) شامل لوله ورودی فاضلاب (به مقدار ۲۸ تن)، لوله ورودی آب بخار (۲۰ تن)، لوله اتصال بخار (۲۶ تن) و هدر اکونومایزر (۸ تن)، سیستم آب دی‌سوپرهیت (۵ تن) است و بقیه به عنوان فولاد تخت و مصالح بوم (حدود ۸۶ تن) استفاده می‌شود.

SA-210C (25MnG): این گرید فولادی در استاندارد ASME SA-210 است. این یک لوله فولادی کربن-منگنز با قطر کوچک برای دیگ‌های بخار و سوپرهیترها است و یک فولاد با استحکام حرارتی پرلیتی است. چین در سال ۱۹۹۵ آن را به GB5310 پیوند داد و نام آن را ۲۵MnG گذاشت. ترکیب شیمیایی آن به جز محتوای بالای کربن و منگنز ساده است، بقیه موارد مشابه ۲۰G است، بنابراین استحکام تسلیم آن حدود ۲۰٪ بیشتر از ۲۰G است و انعطاف‌پذیری و چقرمگی آن معادل ۲۰G است. این فولاد دارای فرآیند تولید ساده و قابلیت کار سرد و گرم خوبی است. استفاده از آن به جای ۲۰G می‌تواند ضخامت دیواره و مصرف مواد را کاهش دهد، در عین حال انتقال حرارت دیگ بخار را بهبود بخشد. قسمت مورد استفاده و دمای استفاده آن اساساً مشابه ۲۰G است و عمدتاً برای دیواره آب، اکونومایزر، سوپرهیتر دمای پایین و سایر اجزایی که دمای کار آنها کمتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد است، استفاده می‌شود.

SA-106C: این گرید فولادی در استاندارد ASME SA-106 است. این یک لوله فولادی کربن-منگنز برای دیگهای بخار کالیبر بزرگ و سوپرهیترها برای دمای بالا است. ترکیب شیمیایی آن ساده و شبیه به فولاد کربنی 20G است، اما محتوای کربن و منگنز آن بیشتر است، بنابراین استحکام تسلیم آن حدود 12٪ بیشتر از 20G است و انعطاف‌پذیری و چقرمگی آن بد نیست. این فولاد فرآیند تولید ساده‌ای دارد و قابلیت کار سرد و گرم خوبی دارد. استفاده از آن برای جایگزینی هدرهای 20G (اکونومایزر، دیواره آب، سوپرهیتر دمای پایین و هدر ری‌هیتر) می‌تواند ضخامت دیواره را حدود 10٪ کاهش دهد که می‌تواند در هزینه‌های مواد صرفه‌جویی کند، حجم کار جوشکاری را کاهش دهد و اختلاف تنش در هنگام راه‌اندازی هدرها را بهبود بخشد.

15Mo3 (15MoG): این یک لوله فولادی مطابق با استاندارد DIN17175 است. این یک لوله فولادی کربن-مولیبدن با قطر کوچک برای سوپرهیتر بویلر است، در عین حال یک فولاد با مقاومت حرارتی پرلیتی است. چین در سال 1995 آن را به GB5310 پیوند داد و نام آن را 15MoG گذاشت. ترکیب شیمیایی آن ساده است، اما حاوی مولیبدن است، بنابراین ضمن حفظ عملکرد فرآیندی مشابه فولاد کربنی، مقاومت حرارتی آن از فولاد کربنی بهتر است. به دلیل عملکرد خوب و قیمت پایین، به طور گسترده توسط کشورهای مختلف در سراسر جهان پذیرفته شده است. با این حال، این فولاد در کار طولانی مدت در دمای بالا تمایل به گرافیتی شدن دارد، بنابراین دمای استفاده از آن باید زیر 510 درجه سانتیگراد کنترل شود و مقدار آلومینیوم اضافه شده در طول ذوب باید محدود شود تا فرآیند گرافیتی شدن کنترل و به تأخیر بیفتد. این لوله فولادی عمدتاً برای سوپرهیتر و ری‌هیتر دمای پایین استفاده می‌شود و دمای دیواره آن زیر 510 درجه سانتیگراد است. ترکیب شیمیایی آن C0.12-0.20، Si0.10-0.35، Mn0.40-0.80، S≤0.035، P≤0.035، Mo0.25-0.35 است؛ سطح مقاومت در برابر آتش معمولی σs≥270-285، σb≥450-600 مگاپاسکال؛ پلاستیسیته δ≥22.

SA-209T1a (20MoG): این گرید فولادی در استاندارد ASME SA-209 است. این یک لوله فولادی کربن-مولیبدن با قطر کوچک برای دیگ‌های بخار و سوپرهیترها است و یک فولاد با مقاومت حرارتی پرلیتی است. چین در سال ۱۹۹۵ آن را به GB5310 پیوند داد و نام آن را ۲۰MoG گذاشت. ترکیب شیمیایی آن ساده است، اما حاوی مولیبدن است، بنابراین ضمن حفظ عملکرد فرآیندی مشابه فولاد کربنی، مقاومت حرارتی آن بهتر از فولاد کربنی است. با این حال، این فولاد در کارکرد طولانی مدت در دمای بالا تمایل به گرافیتی شدن دارد، بنابراین دمای استفاده از آن باید زیر ۵۱۰ درجه سانتیگراد کنترل شود و از افزایش بیش از حد دما جلوگیری شود. در طول ذوب، مقدار آلومینیوم اضافه شده باید محدود شود تا فرآیند گرافیتی شدن کنترل و به تأخیر بیفتد. این لوله فولادی عمدتاً برای قطعاتی مانند دیواره‌های خنک شونده با آب، سوپرهیترها و ری‌هیترها استفاده می‌شود و دمای دیواره زیر ۵۱۰ درجه سانتیگراد است. ترکیب شیمیایی آن C0.15-0.25، Si0.10-0.50، Mn0.30-0.80، S≤0.025، P≤0.025، Mo0.44-0.65؛ سطح استحکام نرمال شده σs≥220، σb≥415 مگاپاسکال؛ پلاستیسیته δ≥30 است.

15CrMoG: گرید فولادی GB5310-95 است (مربوط به فولادهای 1Cr-1/2Mo و 11/4Cr-1/2Mo-Si که به طور گسترده در کشورهای مختلف جهان استفاده می‌شوند). میزان کروم آن بیشتر از فولاد 12CrMo است، بنابراین استحکام حرارتی بالاتری دارد. هنگامی که دما از 550 درجه سانتیگراد فراتر رود، استحکام حرارتی آن به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. هنگامی که برای مدت طولانی در دمای 500-550 درجه سانتیگراد کار می‌کند، گرافیتی شدن رخ نمی‌دهد، اما کروی شدن کاربید و توزیع مجدد عناصر آلیاژی رخ می‌دهد که همگی منجر به گرم شدن فولاد می‌شوند. استحکام کاهش می‌یابد و فولاد در دمای 450 درجه سانتیگراد مقاومت خوبی در برابر شل شدن دارد. عملکرد فرآیند لوله سازی و جوشکاری آن خوب است. عمدتاً به عنوان لوله‌ها و هدرهای بخار فشار بالا و متوسط ​​با پارامترهای بخار زیر 550 درجه سانتیگراد، لوله‌های سوپرهیتر با دمای دیواره لوله زیر 560 درجه سانتیگراد و غیره استفاده می‌شود. ترکیب شیمیایی آن C0.12-0.18، Si0.17-0.37، Mn0.40-0.70، S≤0.030، P≤0.030، Cr0.80-1.10، Mo0.40-0.55 است. سطح استحکام σs≥ در حالت تمپر شده معمولی 235، σb≥440-640 مگاپاسکال؛ پلاستیسیته δ≥21 است.

T22 (P22)، 12Cr2MoG: T22 (P22) مواد استاندارد ASME SA213 (SA335) هستند که در GB5310-95 چین فهرست شده‌اند. در سری فولاد Cr-Mo، استحکام حرارتی آن نسبتاً بالا است و استحکام استقامت و تنش مجاز آن در دمای یکسان حتی از فولاد 9Cr-1Mo نیز بیشتر است. بنابراین، در نیروگاه‌های حرارتی خارجی، نیروگاه‌های هسته‌ای و مخازن تحت فشار استفاده می‌شود. طیف وسیعی از کاربردها. اما اقتصاد فنی آن به خوبی 12Cr1MoV کشور من نیست، بنابراین در ساخت دیگ‌های بخار نیروگاه حرارتی داخلی کمتر استفاده می‌شود. فقط در صورت درخواست کاربر (به ویژه هنگامی که طبق مشخصات ASME طراحی و ساخته می‌شود) استفاده می‌شود. این فولاد به عملیات حرارتی حساس نیست، از انعطاف‌پذیری بادوام بالا و عملکرد جوشکاری خوبی برخوردار است. لوله‌های با قطر کوچک T22 عمدتاً به عنوان لوله‌های سطح گرمایش برای سوپرهیتر و ری‌هیترهایی که دمای دیواره فلزی آنها زیر 580 درجه سانتیگراد است استفاده می‌شوند، در حالی که لوله‌های با قطر بزرگ P22 عمدتاً برای اتصالات سوپرهیتر/ری‌هیتر که دمای دیواره فلزی آنها از 565 درجه سانتیگراد تجاوز نمی‌کند، استفاده می‌شوند. جعبه و لوله اصلی بخار. ترکیب شیمیایی آن C≤0.15، Si≤0.50، Mn0.30-0.60، S≤0.025، P≤0.025، Cr1.90-2.60، Mo0.87-1.13 است. سطح استحکام σs≥280، σb≥ تحت تمپرینگ مثبت 450-600 مگاپاسکال است. پلاستیسیته δ≥20.

12Cr1MoVG: این فولاد در فهرست GB5310-95 قرار دارد که به طور گسترده در سوپرهیترهای بویلر نیروگاه‌های خانگی با فشار بالا، فوق فشار بالا و زیر بحرانی، هدرها و لوله‌های اصلی بخار استفاده می‌شود. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آن اساساً مشابه ورق 12Cr1MoV است. ترکیب شیمیایی آن ساده است، کل آلیاژ آن کمتر از 2٪ است و یک فولاد پرلیت کم کربن و کم آلیاژ با استحکام گرم است. در میان آنها، وانادیوم می‌تواند با کربن یک کاربید VC پایدار تشکیل دهد که می‌تواند باعث شود کروم و مولیبدن موجود در فولاد ترجیحاً در فریت وجود داشته باشند و سرعت انتقال کروم و مولیبدن از فریت به کاربید را کاهش دهد و باعث شود فولاد در دماهای بالا پایدارتر باشد. مقدار کل عناصر آلیاژی در این فولاد تنها نیمی از فولاد 2.25Cr-1Mo است که به طور گسترده در خارج از کشور استفاده می‌شود، اما استحکام استقامتی آن در دمای 580 درجه سانتیگراد و 100000 ساعت 40٪ بیشتر از دومی است. و فرآیند تولید آن ساده است و عملکرد جوشکاری آن خوب است. تا زمانی که فرآیند عملیات حرارتی دقیق باشد، می‌توان عملکرد کلی و استحکام حرارتی رضایت‌بخشی را به دست آورد. عملکرد واقعی نیروگاه نشان می‌دهد که خط لوله اصلی بخار 12Cr1MoV می‌تواند پس از 100000 ساعت کارکرد ایمن در دمای 540 درجه سانتیگراد همچنان مورد استفاده قرار گیرد. لوله‌های با قطر بزرگ عمدتاً به عنوان هدر و لوله‌های اصلی بخار با پارامترهای بخار زیر 565 درجه سانتیگراد استفاده می‌شوند و لوله‌های با قطر کوچک برای لوله‌های سطح گرمایش دیگ بخار با دمای دیواره فلزی زیر 580 درجه سانتیگراد استفاده می‌شوند.

12Cr2MoWVTiB (G102): این فولاد در رده GB5310-95 قرار دارد. این فولاد، فولادی با استحکام گرم بینیت کم کربن و کم آلیاژ (مقدار کمی از چندین) است که در دهه 1960 توسط کشور من توسعه و تولید شده است. این فولاد از دهه 1970-1970 در استاندارد YB529 وزارت متالورژی و استاندارد ملی فعلی گنجانده شده است. در پایان سال 1980، این فولاد ارزیابی مشترک وزارت متالورژی، وزارت ماشین آلات و برق را با موفقیت پشت سر گذاشت. این فولاد دارای خواص مکانیکی جامع خوبی است و استحکام حرارتی و دمای کارکرد آن از فولادهای خارجی مشابه فراتر رفته و به سطح برخی از فولادهای آستنیتی کروم-نیکل در دمای 620 درجه سانتیگراد می‌رسد. دلیل این امر وجود انواع عناصر آلیاژی موجود در فولاد و عناصری مانند Cr، Si و غیره است که مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می‌بخشند، بنابراین حداکثر دمای کارکرد می‌تواند به 620 درجه سانتیگراد برسد. عملکرد واقعی نیروگاه نشان داد که ساختار و عملکرد لوله فولادی پس از کارکرد طولانی مدت تغییر چندانی نکرده است. عمدتاً به عنوان لوله سوپرهیتر و لوله ری هیتر دیگ بخار با پارامتر فوق العاده بالا با دمای فلز ≤620℃ استفاده می‌شود. ترکیب شیمیایی آن C0.08-0.15، Si0.45-0.75، Mn0.45-0.65، S≤0.030، P≤0.030، Cr1.60-2.10، Mo0.50-0.65، V0.28-0.42، Ti0.08 -0.18، W0.30-0.55، B0.002-0.008 است. سطح استحکام σs≥345، σb≥540-735 مگاپاسکال در حالت تمپر مثبت؛ پلاستیسیته δ≥18 است.

SA-213T91 (335P91): این گرید فولادی در استاندارد ASME SA-213 (335) است. این ماده‌ای برای قطعات تحت فشار دمای بالا در نیروگاه هسته‌ای (همچنین در سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود) است که توسط آزمایشگاه ملی Rubber Ridge ایالات متحده توسعه یافته است. این فولاد بر پایه فولاد T9 (9Cr-1Mo) ساخته شده است و به محدودیت‌های بالا و پایین محتوای کربن محدود شده است. در حالی که محتوای عناصر باقیمانده مانند P و S به طور دقیق‌تری کنترل می‌شود، مقدار کمی از 0.030-0.070٪ N، مقدار کمی از عناصر تشکیل دهنده کاربید قوی 0.18-0.25٪ V و 0.06-0.10٪ Nb برای دستیابی به پالایش اضافه می‌شوند. نوع جدید فولاد آلیاژی مقاوم در برابر حرارت فریتی با توجه به الزامات دانه‌بندی تشکیل می‌شود. این گرید فولادی ذکر شده در ASME SA-213 است و چین در سال ۱۹۹۵ این فولاد را به استاندارد GB5310 منتقل کرد و این گرید به عنوان 10Cr9Mo1VNb تعیین شده است؛ و استاندارد بین‌المللی ISO/ DIS9329-2 به عنوان X10 CrMoVNb9-1 ذکر شده است. به دلیل محتوای بالای کروم (۹٪)، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام در دمای بالا و تمایل به گرافیتی شدن آن بهتر از فولادهای کم آلیاژ است. عنصر مولیبدن (۱٪) عمدتاً استحکام در دمای بالا را بهبود می‌بخشد و فولاد کروم را مهار می‌کند. تمایل به شکنندگی گرم؛ در مقایسه با T9، عملکرد جوشکاری و عملکرد خستگی حرارتی را بهبود بخشیده است، دوام آن در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد سه برابر دومی است و مقاومت عالی در برابر خوردگی در دمای بالای فولاد T9 (9Cr-1Mo) را حفظ می‌کند. در مقایسه با فولاد ضد زنگ آستنیتی، ضریب انبساط کوچک، رسانایی حرارتی خوب و استحکام استقامتی بالاتری دارد (به عنوان مثال، در مقایسه با فولاد آستنیتی TP304، صبر کنید تا دمای قوی 625 درجه سانتیگراد و دمای تنش برابر 607 درجه سانتیگراد باشد). بنابراین، دارای خواص مکانیکی جامع خوب، ساختار و عملکرد پایدار قبل و بعد از پیری، عملکرد جوشکاری و عملکرد فرآیند خوب، دوام بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. عمدتاً برای سوپرهیترها و ری‌هیترها با دمای فلز ≤650 درجه سانتیگراد در دیگ‌های بخار استفاده می‌شود. ترکیب شیمیایی آن C0.08-0.12، Si0.20-0.50، Mn0.30-0.60، S≤0.010، P≤0.020، Cr8.00-9.50، Mo0.85-1.05، V0.18-0.25، Al≤0.04، Nb0.06-0.10، N0.03-0.07؛ سطح استحکام σs≥415، σb≥585 مگاپاسکال در حالت تمپر مثبت؛ پلاستیسیته δ≥20 است.


زمان ارسال: ۱۸ نوامبر ۲۰۲۰

شرکت لوله فولادی تیانجین سانون، با مسئولیت محدود

آدرس

طبقه 8. ساختمان Jinxing، شماره 65 منطقه Hongqiao، تیانجین، چین

تلفن

‎+86 15320100890‎

واتساپ

‎+86 15320100890‎