蒸汽管道的用钢资料.doc

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1、蒸气管道的用钢一、蒸汽管道的工作条件及用钢要求1、蒸汽管道的工作条件蒸汽管道包括主蒸汽管道、导气管和再热蒸汽管道。其作用是输送高温、高压过热蒸汽。运行中蒸汽管道主要承受管内过热蒸汽的温度和压力作用，以及有钢管重量、介质重量、保温材料重量支撑和悬吊等引起的附加荷重的作用，管壁温度与过热蒸汽温度相近，即蒸汽管道是在产生蠕变的条件下工作的。此外，在锅炉启停和变负荷工况下，还要承受周期性变化的载荷和热应力的作用，即还承受低循环疲劳载荷的作用。注：循环疲劳载荷：长期高温下，能承受的持久载荷，就像一根皮筋，拉紧后长时间不变能保持多久折断或松弛。2、蒸汽管道用钢要求a.应具

2、有足够高的蠕变强度，持久强度和持久塑性。蒸汽管道通常以105h或2*105h的高温持久强度作为强度设计的主要依据，需用蠕变极限进行校核。持久强度反映材料抗持久破坏的能力,蠕变极限反映材料抗长期变形的能力，材料的热强性能高，可提高蒸汽管道运行安全性，还可以减少因管壁过后给加工工艺带来的困难。一般要求钢材在工作温度下的持久强度平均值不低于50-70mpa；在整个运行期内允许累积的相对蠕变变形量不低于2%，持久强度和蠕变极限的分散范围不超过20%；持久塑性的延伸率不小于3%-5%。b.在高温下，长期运行过程中应具有相对稳定的组织。c.蒸汽管道的热加工和焊接的工作量大

3、，钢材应具有良好的工艺性能，特别是焊接性能要好。二、锅炉受热面管子的工作条件1、过热器管和再热器管的工作条件过热器管和再热器管均布置在锅炉烟温较高的区域。过热器由于将饱和蒸汽加热成具有额定温度的过热蒸汽，而再热器则是用于将汽轮机高压缸（或中压缸）排出的蒸汽重新加热到某一温度的再热蒸汽。运行中两种管子的管壁温度高于管内介质温度约20-90°C与蒸汽管道一样，他们也是长期在高温应力作用下，即在产生蠕变的条件下工作的。此外，由于布置在炉内，还要承受高温烟气的腐蚀和烟气的磨损作用。1、水冷壁管的工作条件水冷壁管用于吸收炉膛内高温火焰和烟气的辐射热量，使管内介质受热蒸发

4、，并起保护炉墙的作用。运行中，由于管内水流的冷却作用，管子本身的工作温度并不高，但锅炉给水水质不好时，管子内壁易产生垢下腐蚀，燃料中含硫量高时，管子外壁还会出现硫腐蚀。2、省煤器管的工作条件省煤器的作用是利用锅炉排烟加热锅炉给水。由于省煤器布置在锅炉尾部，因此其工作温度不高，但温度波动较大。对于锅筒锅炉，沸腾率大于30%时，省煤器出口蛇形管容易产生脉动疲劳损伤。此外，管子外壁还要受到烟气中飞灰颗粒的磨损作用。三、锅炉受热面管子的用钢要求1、过热器和再热器管的用钢要求a.应具有足够高的蠕变极限，持久强度和持久塑性，并在高温下长期运行过程中具有相对稳定的组织，对于

5、同一钢号；按热强性能来说，用于过热器管时，其允许最高使用温度，可比用于蒸气管道高出30-50°C。b.具有较高的抗氧化性能，所用钢材在工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/ac.具有良好的冷热加工工艺性能和焊接性能2、水冷壁管和省煤器的用钢要求a.应具有一定的室温和高温强度，以便管壁厚度不至于过厚，从而有利于加工并获得良好的传热效果。b.具有良好的抗疲劳性能和传热性能，以防因热疲劳或脉动疲劳损伤而导致过早的损坏。c.具有良好的抗高温烟气腐蚀性能，并要求耐磨性能，工艺性能良好，尤其是焊接性能良好3、锅炉再热器管再热器管同过热器管的钢种，再热器管应力水平低承受温度

6、比过热器高，按温度条件在上述过热器钢种中选用材料。10Cr2Mo我国已应用较多，与12Cr1MoV钢用途相同，但该钢的小口径管多用于制作再热器管。4、集箱及管道集箱与蒸汽管道工作条件相近，往往用相同的材料。与受热面管材相比，安全裕度要求更高。所以同一钢种用于集箱、导管和用于受热面管，允许最高使用温度不同，如用作集箱，管道的12CrMoV最高使用温度为565°C；10Cr2Mo,565°C;10Cr9Mo1V≤600°C.几种钢的简介一、TP347H不锈钢用于锅炉具有高温强度和抗腐蚀性能提高结晶TP347H钢经正常高温固溶处理的ASMESA-213TP347H不

7、锈钢在19Cr-8Ni(18-8)不锈钢中具有最高的许用应力。但是高的固溶浓度使这种晶粒粗化，结果降低了抗蒸汽侧的腐蚀能力。研发了一种针对TP347H钢管的晶粒细化工艺，这种工艺甚至能在高温固溶温度下产生细晶粒结构，这种晶粒细化通过在固溶处理期间的好的碳化铌的析出来完成。通过这种工艺制造出来的管子具有优良的抗蒸汽侧腐蚀能力。同时许用应力数值也超过ASME编码的20%或更多。因为这些性能，细晶TP347H钢管被选做管数为31.6MPa566°C/566°C/566°C的先进锅炉的过热器和再热器材料。TP347H不锈钢以其优良的高温强度和抗高温腐蚀能力而广泛用于锅

8、炉过热器和再热器管道，由于恶劣的蒸汽环