5310高压锅炉管

2013/8/30 16:50:53 人气：

5310高压锅炉管生产工艺：
5310高压锅炉管生产工艺，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。5310高压锅炉管性能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)最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。5310高压锅炉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5310高压锅炉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。5310高压锅炉管的生产工艺随钢种的不同各有差异。5310高压锅炉管生产工艺以珠光体型铬钼钒钢为例，5310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。

5310高压锅炉管轧制：5310高压锅炉管性能
1）温度控制：环炉均二段1210℃~1230℃，均一段1210℃~1230℃，加三段1180℃~1200℃，加二段1050℃~1120℃，加一段920℃~1000℃，预热段800℃~880℃，热回收段600℃~750℃。在进20G时，要求立即将预热段烧嘴关完，加一段关闭12个。加二、加三各关闭5个烧嘴，均一关闭5个烧嘴。
2）环形炉在进20G时，5310高压锅炉管炉内温度就必须提前至少2段按上述进行控制，同时20G过后至少两段以后才允许提温，以确保20G温度按要求控制。同时生产过程要控制好轧制节奏，不要出现花料和待温现象。5310高压锅炉管生产工艺总的加热时间控制在150分钟以内。
3）布料角度：2.6º，单排布料。在进20G钢之前的一炉20号钢布料角度用2.6º（即进251序号时就改为2.6 º）。
穿孔机：轧制速度≤0.40m/s。毛管壁厚：按21mm以上控制，第一支按18mm控制，以观察轧管机负荷情况，第二三支逐步将壁厚放到21mm以上（具体以轧管机负荷不超为准）。穿孔机出口用水管对毛管进行喷淋。5310高压锅炉管穿孔后毛管温度控制在1180℃内。
轧管机：后台开高压水。轧管机的减壁量按10mm以上控制（以轧管机负荷维持在2000-2200A为准，在负荷允许的情况下，越大越好），轧制速度：≤0.32m/s。轧后荒管温度控制在980℃内。
轧制时要控制好钢管表面质量，检查变形工具质量，加强工具冷却和润滑。
步进炉前小冷床开风扇冷却。
定径机：5310高压锅炉管定径后台加水套（2-3个）进行冷却，后台辊道速度1.2m/s。定径出口温度880℃内。
冷床：采用隔支布料。尾部开风机冷却。
5310高压锅炉管性能：
高压锅炉管的清除深度，影响使用效果饱和树脂;氯化不饱和聚酯树脂，具有高度的稳定性，优异的氧化性酸及高温湿氯气等氧化性介质，突出的耐含氯溶液介质和耐温性能，为了在较高压力下使用，往往都把受热面管设计的很厚。
在低中压锅炉管的使用过程中，按照合格的指标生产，改进了生产方法，但是它的寿命问题比预期的还是要少了些。通过锅炉改烧含硫高的无烟煤后发生的严重高温腐蚀。分析水冷壁管在高温腐蚀的温度条件下,在较高的还原性气氛中高温硫腐蚀和高温氯腐蚀的腐蚀机理和腐蚀产生的主要原因,结合实际情况,对燃烧系统进行改造。高压锅炉管清除深度不得超过公称壁厚的负偏差，其清理处实际壁厚不得小于壁厚所允许的最小值。防止高压锅炉在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。防火涂料就是一种近年来比较先进的防火技术措施。由于杂质元素对于高压锅炉质量的影响，高级别的产品对钢中有害元素和夹杂物的控制均有非常严格的要求，要尽量将各种杂质元素含量都要求控制在很低水平，在生产中常采用炉外精炼生产工艺以保障它的洁净度。锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧，使管壁温度短期内突然升高，温度达到临界点(Ac1)以上，高压锅炉管的抗拉强度急剧下降，管子应力超过屈服极限，产生剪切断裂而爆管，这种爆管称为短时超温爆管。材质不良的爆管是指错用钢材或使用了有缺陷的钢材造成管子提早损坏。在机组安装建设中，由于超临界机组安装存在系统复杂、焊材种类多、安装难度大、质量要求高的特点。
5310高压锅炉管一般安装难度大，特别是超临界直流锅炉没有汽包，增加了启动系统、暖管系统，刚性梁比传统亚临界锅炉的体积大，数量多，并且全部与受热面焊接，安装难度大。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。

5310高压锅炉管表面处理：
1、清洗
利用溶剂、乳剂清洗钢材表面，以达到去除油、油脂、灰尘、润滑剂和类似的有机物，但它不能去除钢材表面的锈、氧化皮、焊药等，因此在防腐生产中只作为辅助手段。
2、工具除锈
主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨，可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除锈能达到Sa2级，动力工具除锈可达到Sa3级，若GB5310-2008高压锅炉管表面附着牢固的氧化铁皮，工具除锈效果不理想，达不到防腐施工要求的锚纹深度。
3、酸洗
一般用化学和电解两种方法做酸洗处理，管道防腐只采用化学酸洗，可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层，有时可用其作为喷砂除锈后的再处理。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度，但其锚纹浅，而且易对环境造成污染。
4、喷(抛)射除锈
喷(抛)射除锈是通过大功率电机带动喷(抛)射叶片高速旋转，使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料在离心力作用下对钢管表面进行喷(抛)射处理，不仅可以彻底清除铁锈、氧化物和污物，而且钢管在磨料猛烈冲击和磨擦力的作用下，还能达到所需要的均匀粗糙度。
喷(抛)射除锈后，不仅可以扩大管子表面的物理吸附作用，而且可以增强防腐层与管子表面的机械黏附作用。因此，喷(抛)射除锈是管道防腐的理想除锈方式。一般而言，喷丸(砂)除锈主要用于管子内表面处理，抛丸(砂)除锈主要用于管子外表面处理。采用喷(抛)射除锈应注意几个问题。
除锈等级：
对于钢管常用的环氧类、乙烯类、酚醛类等防腐涂料的施工工艺，一般要求钢管表面达到近白级(Sa2.5)。实践证明，采用这种除锈等级几乎可以除掉所有的氧化皮、锈和其他污物，锚纹深度达到40~100μm，充分满足防腐层与钢管的附着力要求，而喷(抛)射除锈工艺可用较低的运行费用和稳定可靠的质量达到近白级(Sa2.5)技术条件。
喷(抛)射磨料：
为了达到理想的除锈效果，应根据钢管表面的硬度、原始锈蚀程度、要求的表面粗糙度、涂层类型等来选择磨料，对于单层环氧、二层或三层聚乙烯涂层，采用钢砂和钢丸的混合磨料更易达到理想的除锈效果。钢丸有强化钢表面的作用，而钢砂则有刻蚀钢表面的作用。钢砂和钢丸的混合磨料(通常钢丸的硬度为40～50HRC，钢砂的硬度为50～60HRC可用于各种钢表面，即使是用在C级和D级锈蚀的钢表面上，除锈效果也很好。
磨料的粒径及配比;
为获得较好的均匀清洁度和粗糙度分布，磨料的粒径及配比设计相当重要。5310高压锅炉管性能粗糙度太大易造成防腐层在锚纹尖峰处变薄;同时由于锚纹太深，在防腐过程中防腐层易形成气泡，严重影响防腐层的性能。
粗糙度太小会造成防腐层附着力及耐冲击强度下降。对于严重的内部点蚀，不能仅靠大颗粒磨料高强度冲击，还必须靠小颗粒打磨掉腐蚀产物来达到清理效果，同时合理的配比设计不仅可减缓磨料对管道及喷嘴(叶片)的磨损，而且磨料的利用率也可大大提高。通常，钢丸的粒径为0.8～1.3mm，钢砂粒径为0.4～1.0mm，其中以0.5～1.0mm为主要成分。砂丸比一般为5～8。应该注意的是在实际操作中，磨料中钢砂和钢丸的理想比例很难达到，原因是硬而易碎的钢砂比钢丸的破碎率高。为此，在操作中应不断抽样检测混合磨料，根据粒径分布情况，向除锈机中掺入新磨料，而且掺人的新磨料中，钢砂的数量要占主要的。
除锈速度：
钢管的除锈速度取决于磨料的类型和磨料的排量，5310高压锅炉管性能一般应选择损耗率较低的磨料，这样有利于提高清理速度和长叶片的寿命。
清洗和预热：
在喷(抛)射处理前，采用清洗的方法除去钢管表面的油脂和积垢，采用加热炉对管体预热至40一60℃，使钢管表面保持干燥状态。在喷(抛)射处理时，由于钢管表面不含油脂等污垢，可增强除锈的效果，干燥的钢管表面也有利于钢丸、钢砂与锈和氧化皮的分离，使除锈后的钢管表面更加洁净。

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