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生产标准:GB12770-2002 结构用不锈钢焊接管GB/T12771-2000 流体输送用不锈钢焊接钢管HG20537.2-1992 管壳式换热器用奥氏体不锈钢焊接钢管HG20537.3-1992 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术条件HG20537.4-1992 化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术条件ASTM A312/A312M 无缝和焊接奥氏体不锈钢管ASTM A358/A358M 高温作业用电熔焊奥氏体铬镍合金钢管ASTM A789/A789M 一般用途铁素体/奥氏体不锈钢无缝和焊接钢管ASTM A790/A790M 一般用途铁素体/奥氏体不锈钢无缝和焊接钢管欧洲生产商达成200系列不锈钢管生产最低标准尽管不会出现大规模生产,但是欧洲不锈钢管生产商对于200系列不锈钢生产标准还是基本上达成了一些最低要求。 200系列不锈钢以锰取代成本较高的镍,主要在亚洲生产。 蒂森克虏伯尼罗斯塔公司一位技师说:“200系列不锈钢在生产过程中会产生大量灰尘,这是欧洲环境标准不允许的,同时这种生产还需投入高额资金安装过滤装置。” 他还说,某些200系列不锈钢管品质“相当不错”,但更容易生锈及出现张力裂缝。 欧洲生产商担心这种低品质的200系列不锈钢管将会影响不锈钢产品的总体品质,但他们无法完全摆脱目前的趋势。 尼罗斯塔营销部经理阿尔弗雷德奥托称,在Euro-Inox协会的保护下,欧洲生产商去年召开会议以“解决生产200系列的问题”。 他们最终达成了一些最低标准,包括产品中不允许出现大的裂纹,铬含量不得低于16.5%。200系列的生产要求炼钢工艺有所改进,同时会给废钢的回收带来问题。奥托称:“当镍价激增时,200系列可以作为标准奥氏体不锈钢管的替代产品。”不锈钢焊管在不同行业中的应用与分析时间:2009-9-1711:03:21来源:金属导报编辑:wjh【字体:大 中 小 简 繁】【收藏】【关闭】一、前言不锈钢焊管是不锈钢板、带深加工的一个重要领域,又是石油、化工、医药、食品、铺设耐腐蚀性管的主要材料,是发电设备、舰船工业、制冷设备、海水淡化设备的主要元件,因此,不锈钢焊管越来越受到广大用户的关注和有关部门的重视。不锈钢焊管生产的主要特点是:生产设备轻巧,投资少,建设速度快,焊接方法简便,产品规格范围宽,尺寸精度高、壁厚偏差小、表面平滑、成材率高。在大批量生产的情况下,焊管比无缝管成本低20%以上。近年来国内采用的“焊接冷轧”“焊接冷拔”生产不锈钢管工艺,用冷轧卷板按规格要求纵剪、成型后,经多枪氩弧焊机焊接成管,再经冷轧(拔),使焊缝的各项性能指标可以与母材基本一致,产品质量明显提高。由此看来,用不锈钢焊管代替不锈钢无缝管的优势越来越明显。二、我国不锈钢焊管行业的总体情况随着我国经济建设的快速发展,不锈钢的消费量不断增加,其中不锈钢管的需求量同样日趋扩大,市场前景看好。不锈钢无缝管的市场需求表现在基础工业方面,如石油、化工、发电等,其需求量占不锈钢无缝管消耗总量的三分之二,还有如汽车,造船,建筑和环保业等也有较大需求。不锈钢焊管目前主要用于城市景观、建筑装饰行业上,年消耗量在70万t左右。工业用不锈钢焊管要求比较高,而且生产工艺不成熟,目前我国年用工业用不锈钢焊管量大约15万t左右,大部分需要进口。从国产不锈钢管产品上看,钢种从单一的奥氏体钢发展到马氏体和铁素体钢、双相钢、高合金钢;产品品种有:无缝钢管包括冷拉管、冷轧管、热挤压管、离心铸造管、旋压管;焊接管包括:等离子焊、氩弧焊、埋弧焊、光速焊接和高频焊接等焊管,所能生产的不锈钢管基本上覆盖了世界各国标准的品种规格,不锈钢异型管的规格、品种也达百种以上,产品用途涉及工业、民用的众多领域。但是总体来说,目前国产不锈钢管在品种、规格、数量、质量等方面,与市场需求有一定的差距:在不锈钢管的产品和数量方面:一般用途的普通不锈钢管的产量已与市场总体需求平衡。无缝管的生产能力大于市场需求,生产过剩;中、低档次标准的不锈钢装饰焊管市场供大于求;较高标准的工业用焊管,生产能力不足,尤其是高要求的工业用管,如电站用高压不锈钢锅炉管等基本是空白。在不锈钢管产品的规格方面:一般用途的中小口径不锈钢管的生产能力大于市场需求;大口径、高要求的不锈钢管,市场供不应求,缺口较大,如?219mm以上的特大口径不锈钢管还需要靠进口弥补不足。再如超长度的(大于15m)的超长管,国内也很少生产,基本依靠进口。在不锈钢管的品种方面:目前国外广泛使用304L、316L等超低碳不锈钢。国产的尿素级、高精度不锈钢,其质量还较难保证;一些技术难度大、质量要求高的专用不锈钢管,如电站锅炉的热交换器管、化肥装置用尿素管、石油井管等,还主要依靠进口;一些具有良好耐腐蚀性能的双相不锈钢管,国内也很少生产,不能满足市场需求。从不锈钢管的生产上看:近十年来,随着应用领域的迅速扩展,加上不锈钢管高附加值的吸引,生产不锈钢管材的企业从80年代时的十几家发展到目前的400多家,综合生产加工能力超过100万t,现有不锈钢无缝钢管生产企业近300家,2007年生产量50万t以上,不锈钢焊管生产线近600条,年生产能力80万t以上,大于需求。产量达5000t水平的企业很少,多数是年产2000t以下的小厂。我国工业用不锈钢焊管的产能与国内市场需求不相适应,现有的不锈钢焊管机组大部分工艺装备不配套,如缺少热处理和在线检测设备等,使机组的生产能力得不到充分发挥,普遍只能生产一般的装饰用管,而高要求的化工机械用管、热交换器用管等只有少数厂家可以生产。三、超级铁素体不锈钢焊管在半咸水和污染海水作为冷却介质的条件下,铜和铜合金管作为冷凝管的耐蚀性已不能满足使用要求。随着冶金技术的进步和发展,高性能不锈钢焊管和钛焊管是替代铜合金冷凝器管的有效途经。目前国内电站用凝汽器管材的选用均参照DL/T712-2000“火力发电厂凝汽器管选材导则”的要求而进行,在海水作为冷却介质的条件下,可选用 HAl77-2、BFe30-1-1、TA1焊管。而在国际上各种不同牌号的高性能不锈钢管已广泛应用在滨海电站的凝汽器换热管材上,根据美国“在含氯离子水中使用不锈钢的导则”中介绍,适用于海水冷却的管材除钛材外,还有高性能奥氏体不锈钢(如AL-6XN、254SMO)和高性能铁素体不锈钢(如 AL29-4C、SEA-CURE)。这些材料从耐腐蚀角度看均能在海水中运行。在美国,高性能奥氏体不锈钢焊管从1973年开始在电站凝汽器最早得到应用,在1979年前基本上全部使用高性能奥氏体不锈钢焊管。高性能铁素体不锈钢焊管从1979年开始在电站凝汽器得到应用,虽然在以后几年里占的份额还不大,但增长的速度比较快。2000年以后高性能奥氏体不锈钢焊管基本上不再使用,而使用高性能铁素体不锈钢焊管,从2003年开始在实际使用累计总量方面,高性能铁素体不锈钢焊管也超过高性能奥氏体不锈钢焊管。铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢性能对比如下:弹性模量:高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢略大,所以高性能铁素体不锈钢的抗震性能要比高性能奥氏体不锈钢略强,可以用更薄的管壁而不产生振动,薄壁也更有利于传热。热导率:高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢大一些,所以高性能铁素体不锈钢的传热性能要比高性能奥氏体不锈钢要好。线膨胀系数:高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢更接近于碳钢的线膨胀系数,所以高性能铁素体不锈钢由热膨胀产生变形内应力较小,表面氧化膜因热膨胀系数差别而引起的剥落或开裂倾向小,更适用于高温循环氧化的环境。密度:高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢小,在相同体积的条件下,高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢重量要轻。这两类高性能不锈钢焊管对各种类型的腐蚀,如氯点蚀、蒸汽冲蚀、应力腐蚀、海生物腐蚀等,均具有优异的耐腐蚀性能。所以两类高性能不锈钢焊管均可在滨海电站凝汽器上应用(包括污染海水)。通过具体的耐蚀试验表明,高性能铁素体不锈钢(SEA-CUER)与高性能奥氏体不锈钢(AL-6XN)相比,具有更加优异的耐氯化物腐蚀、耐泥沙冲蚀的性能。超级铁素体不锈钢具有优异的综合性能,而且已在美国等国家得到大量的使用,在国内具有较好的前景。四、不锈钢焊管在不同行业换热器上的应用分析超级铁素体不锈钢管在我国尚未投入使用,从使用情况上看,目前在美国主要为电厂凝汽器方面的应用,另外在化工厂换热装置上也有较多应用。作为一个国内新型替代产品,我们着重介绍在含氯离子水中冷凝管如钛管、铜合金管和其他类型不锈钢管等类型换热管材的使用情况:1电厂凝汽器作为基础能源行业,我国的电力工业在未来几年仍会继续处于增长期。从20032006年的国内装机总容量来看,火电一直占到75左右,见表1。表1 2003-2006年中国新增装机容量(单位:万kW)2003年 2004年 2005年 2006年新增装机容量 3000 5055 6602 10097其中:火电 2433 3917 5464 9028水电 882 1157 1896 971装机总容量 39015 44239 50841 66200其中:火电 28977 32984 38413 48405水电 9489 10524 12426 12857按照国家“十一五”电力发展规划和至2010年的远期规划,燃煤火电仍是发电装机容量的主要组成部分,2010年燃煤火电装机将达4.773亿5.033亿kW,占68.268.9,“十一五”期间国内将新增1.4亿1.6亿kW;到2020年燃煤火电的装机将达7.1亿7.85亿 kW,从此看到2020年前每年预计新增的火电机组大约为3000万kW。按照国家对供电火电机组建设的要求,新建的燃煤电厂的单机装机容量必须达到 300MW,专门用于供电的机组达到600MW,因此可以近似认为今后每年将新建50台600MW火力发电机组,等于新建25个600MW2个火电项目。同时按照沿海省份(指广西、广东、福建、浙江、江苏、山东、辽宁等省)的“十一五”电力规划和远期规划,每年大约有10个600MW2的滨海火电厂项目进行建设,占每年投入建设的火电项目的40。核电作为清洁能源,近几年来在中国呈现出强劲发展的态势,核电中长期发展规划(20052020年)见表2。表2核电建设项目进度设想(单位:万kW)五年内五年内接转下个五年末核电运新开工规模投产规模五年规模行总规模2000年前规模226.8“十五”期间346468558694.8“十一五”期间124455812441252.8“十二五”期间2000124420002496.8“十三五”期间1800200018004496.8从表2看,从“十一五”到“十三五”期间,我国总共将开工建设核电机组5044万kW,每年将新开工建设336万kW核电机组,近似于每年新增6台600MW核电机组,3个600MW2核电项目投入建设。长期以来,电站凝汽器的换热管以铜和铜合金管为首选材料,实践表明在淡水和清洁海水中,铜合金呈现出优异的服役性能。但20世纪50年代末,由于石油、化工、造纸等行业的迅速发展,工业废水、城市污水及有机物的大量排放,使江河水、河口处及城市周围海湾的海水被严重污染,导致选用白铜(BFe30-1- 1)管的滨海电站凝汽器的冷却管相继发生严重的腐蚀泄漏 ,不能满足电站运行的要求。近年来,随着不锈钢管产量增加和管道焊接技术的成熟,不锈钢管凭借壁薄、换热面积大、强度高等特点,而成为铜管用做火力发电厂凝汽器材料的主要竞争对手。目前火力发电30万kW以上的新机组凝汽器已基本改用不锈钢冷凝器管,在一些水质状况较为恶劣的地区,如采用海水进行冷却的滨海地区,新建电厂基本上是选择了造价高、一次性投资大的钛管替代铜合金管。因核电站基本都建设在海边,采用海水作为冷却介质,目前基本都采用钛管作为冷凝器管。2石化行业石化行业大量使用热交换装置,如炼油工业中常减压装置、加氢裂化装置中使用的热交换管,海上石油平台的热交换器,水处理和供水系统、消防系统、喷水系统、稳水系统等,石化工业的聚氯乙烯热交换器、氯乙烯装置中的盘管式氧氯化反应器、甲醇合成反应器、物料流出物热交换器、中压闪蒸罐顶冷凝器、醋酸等有机酸(甲醛、甲酸)的生产装置及管道等等,这些热交换装置和管道普遍使用不锈钢管。石化行业生产上由于操作温度范围宽,低温条件时可达零下196,高温时可达500以上;操作压力有外压、真空、常压、中压、高压、超高压(大于100MPa);操作环境中介质复杂,如存在腐蚀性、磨损性、易燃、易爆、有毒等固态、气态、液态以及各种混合介质氯化物、硫化物和其他盐类等这些特殊情况,因此,石化行业在使用不锈钢时,要求不锈钢具有很强的耐腐蚀性能(包括抗氯化物、硫化物和其他盐类腐蚀)和耐高温与耐低温性能。目前石化行业使用的多为奥氏体类不锈钢,其中304牌号的不锈钢板、管、锻件用量最大,316、304L、 316L板、管、锻件用量较大,ASTM标准中的TP304H、TP347H、Super310S的锅炉管、换热器用量也在逐渐增大。此外,双相不锈钢由于具有特殊的耐腐蚀性能,在石化行业中正迅速得到推广与运用,其中双相不锈钢管用量逐渐增大。目前,不锈钢焊管用量约为15000t。3. 海水淡化近年来,中国淡水资源的状况也不容乐观,正常年份缺水量近400亿m3左右。全国660多个城市中,有400多个城市缺水,其中108个为严重缺水城市。但是,中国有近2万km的海岸线,海水资源丰富。为此,国家将海水淡化列入“当前优先发展的高技术产业化重点领域指南”,以应对淡水供应日益紧张的局势,这促使海水淡化及其设备生产正日益成为一个热门产业。2005年国家发展和改革委员会、国家海洋局、财政部联合发布海水利用专项规划提出发展目标。表3我国海水利用发展目标年份海水淡化水量海水直接利用量对解决沿海地区缺万m3/日亿m3/年亿m3/年水的贡献率(%)2010801002.63.3550162420202503008.39.910002637目前世界上常用的海水淡化方法包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法,而日处理量在3000t以上海水淡水技术一般采用蒸馏法,估计日处理量为1万t的淡化设备中需要铜合金管300t左右作为冷凝器管,规格多为?19mm、?20mm、?25mm、?32mm,厚度在0.751.0mm。其中,多效闪蒸法(MED)所用的冷凝管是长度在18m左右的镍白铜合金管;多级闪蒸法(MSF)所用的冷凝管是长度在34m和78m左右的铝黄铜合金管。经过40多年的发展,中国已经成为继美国、日本、韩国之后世界上少数几个掌握海水淡化先进技术的国家之一,特别是在蒸馏法、反渗透法两大技术领域拥有较为丰富工程实践和技术经验,目前也有一定基础和规模。2003年中国利用海水作为电力、石油、化工等行业的冷却水用量达330亿m3左右,已建成运行的海水淡化水产量约为3.1万m3/日(苦咸水淡化水产量为2.8万m3/日),在建和待建的工程规模为38.1万m3/日;2005年海水淡化的日产水量提高至1015万t。要实现海水利用专项规划提出的发展目标,按2010年目标估算,即80100万t/日的海水淡水新增处理能力,今后几年中国需要每年完成新增20万t/日的淡水量,按其中50采用蒸馏法,那么在海水淡化设备中需要每年约3000t铜合金冷凝管。目前,在发达国家,已经采用超级铁素体不锈钢管替代铜合金管作为冷凝器用管。4. 船舶制造舰船及大型油轮用的冷凝器管材是铜合金管应用的又一重要领域。舰船用铜合金冷凝管主要有BFe30-1-1、BFel0-1-1白铜管,HSn70-1锡黄铜管和HAl77-2铝黄铜管。油轮作为原油运输的重要工具,其功能是将原油由产地运送到具有炼油能力的另一地,由于原油黏度较高加之海上温度有时很低,需将原油加热以便于输出,所以热交换用管材就按照计算出的必要的换热面积敷设于油舱的底部及四壁。由于在海上实现热交换的介质多为海水,所以要求管材具有优异的耐海水腐蚀能力和较高的力学性能、工艺性能。此类管材大多采用铝黄铜管,规格较大,特别是用于连接部分的管材,如常用加热管规格为?(4244)mm2mm6000mm,连接管规格为?(2456)mm 6mm6000mm。中国造船企业的技术管理水平的提高、人力、原材料成本优势和强有力的产业扶持政策使得全球造船业正加速向中国转移。中国造船业在世界市场的份额也从最初的3上升至目前的32,造船产量年均增长率高达40以上,见表4。表420032006年中国造船完工量2003年2004年2005年2006年全国造船完工量(万载重吨)60585512121452承接新船订单(万载重吨)1850157916994251手持船舶订单(万载重吨)2659335939636872出口金额(亿美元)30.2231.646.681.1大约有近20种铜及铜合金在舰船上得到应用,且用量有逐渐增加的趋势。一般军用和商用船上,铜及铜合金的用量可占到舰船自重的2%3。其中,铜合金类冷凝管在目前中国造船工业中的用量最大,每年约为6万t。近几年来,随着冶金技术的提高,造船工业采用的铜合金管正在被不锈钢管替代。5. 其他行业(1)汽车工业我国汽车行业正在蓬勃发展,从事不锈钢开发应用的企业都十分重视汽车用不锈钢,每辆汽车平均用不锈钢在2430kg/台,其中有58kg是使用不锈钢焊管,主要应用在三元净化器和排气管、空调机和水冷箱内。2008年,我国汽车产量960万辆,消耗不锈钢焊管量在50000t左右。(2)电子仪表工业等电子、仪表、冶金等行业每年所需的不锈钢管为5000t左右。饮料、酒类、食品、纺织、印染等轻工行业及医疗医药行业,用于设备制造和维修等,年消耗不锈钢管30000t以上。其中不少不锈钢管可以采用不锈钢焊管。(3)供水行业近年来,我国的一些城市在水和煤气等流体输送方面也开始采用不锈钢管。不锈钢管道及输水设备,是当今世界最先进的基础性净水材料,其防腐蚀性能强,铸铁管、碳钢管、塑料管等都无法与其相比。日本采用不锈钢管作为输水管线以后,漏水从15%降低到7%左右,水质也得到了极大改善。武汉市投入巨资,广泛采用不锈钢管道和设备,在可能短的时间内,在新建高层住宅和写字楼,采用不锈钢管道供水。宁波、大庆等地部分居民的供水管道,也已开始采用不锈钢管道。五、铁素体不锈钢焊管的分析1.超级铁素体不锈钢管与竞争材料的比较我们针对超级铁素体不锈钢管与竞争材料如钛管、不锈钢焊管317L、不锈钢焊管316L、海军铜合金管等进行对比,如表5所示。表5超级铁素体不锈钢管与竞争材料对比规格价格(万元/t)比重用量替代系数整体替代系数(含价格)钛管250.5554.5111不锈钢焊管317L250.6137.71.710.484不锈钢焊管316L250.687.71.710.298海军铜管25178.93.950.538超级铁素体不锈钢焊管250.615(预计)7.71.710.558以600MW机组为例,预计需要采用钛管80t,同等冷却面积下比较如下:用量(t)单价(万元/t)总价(万元)钛管80554400不锈钢焊管317L136.8131778.4不锈钢焊管316L136.881094.4海军铜管31672212超级铁素体不锈钢焊管136.815(预计)2052从表5看,超级铁素体不锈钢管作为冷凝管相对于钛管有比较大的价格优势,在同等性能条件下可以得到用户的认可。目前的钛管凝汽器市场可以作为超级铁素体不锈钢焊管的目标市场进行替代。虽然超级铁素体不锈钢管较317L不锈钢管价格略高,但耐氯离子等应力腐蚀性能上的优势可以抵消这部分价格因素,可以作为潜在的替代市场。在海水淡化和船舶制造等清洁海水中使用的冷凝管从惯例上依旧是铜合金管市场,但由于铜价持续上涨,由2000年的1.5万元/t涨至现在的7万元/t,在性价比上与不锈钢管相比已经不具有竞争力,可以预计在不远将来,不锈钢管将在海水淡化和船舶制造领域逐步替代铜管,海水淡化领域和船舶制造领域将是超级铁素体和双相不锈钢管的未来巨大潜在市场。2. 超级铁素体不锈钢焊管应用前景从市场情况上看,超级铁素体不锈钢管在我国的使用刚刚开始,从美国的使用情况上看,超级铁素体不锈钢焊管使用较多的为电厂凝汽器方面,另外在化工换热装置上也有较多应用。我国目前在滨海电站和核电站凝汽器的换热管材上多使用钛管,石化行业换热装置在采用海水作为冷却介质或者在含氯离子较高工作环境下,也多使用钛管,这两个领域可以采用超级铁素体不锈钢管进行替代,作为其现在显见的目标市场。在海水淡化和船舶制造领域,采用海水作为冷凝介质,而且冷凝管数量较大,可作为超级铁素体不锈钢管的潜在市场。对于汽车制造和电子仪表、冶金、纺织、印染等领域,也可作为潜在市场。对于其他领域,比如化肥工业虽然对不锈钢管需求量很大,但是对高性能不锈钢管要求的规格杂、钢种多、批量小,可以进行替代的可能性较小。供水行业采用不锈钢管虽然可能产生很大的用量,但是普通304钢管即可满足要求,受到价格的影响,无须采用高性能的超级铁素体不锈钢管。(1)海边新建电厂凝汽器用冷凝器管按照沿海省份的十一五电力规划和远期规划,每年大约有10个600MW2的海边火电厂项目进行建设。这些电厂按目前的凝汽器设计和选材要求,基本上都采用钛管作为冷凝器管材,以每台600MW火电机组的凝汽器用钛管80t计算,约需要钛管1600t/a。若使用超级铁素体不锈钢管,每台600MW火电机组凝汽器需要140t,总计需要2800t/a。每年将有6台600MW的核电机组进入建设期,所有核电项目均建设在海边,需要大量海水作为冷凝介质,在凝汽器上基本都使用钛管作为换热管材,以每台600MW机组需用钛管80t计算,每年约需钛管480t。若改用超级铁素体不锈钢管,约需要840t/a。以上火电厂用和核电厂用凝汽器用钛管总量约为每年2080t,若换成使用超级铁素体不锈钢管,将需要3640t/a。(钛管以?250.5计,超级铁素体不锈钢管以?250.6计)。(2)现有海边电厂凝汽器改造虽国内已建成海边电厂的凝汽器均采用钛管作为冷凝管,但因90年代国内引进了部分国外机组采用原有设计,采用铜管作为冷凝管,在目前海水受污染情况下,防腐蚀性能已经不能达到要求,频繁出现泄露,影响了机组的正常运行。因此这部分电厂对于凝汽器改造的要求十分迫切,如营口电厂、绥中电厂等。另外因国家对地下水、水库水等清洁水源使用的控制,部分内地靠海的电厂也将改用海水作为冷却水源,还有部分内地的电厂改用城市中水作为冷却水源,这些电厂都将改变凝汽器用管,产生一定的市场需求。总体估计每年约有300万kW机组进行这方面改造,产生超级铁素体不锈钢管年需求700t。(3)化工行业换热管石化行业每年使用的不锈钢焊管约5000t,其中有30%都用在热交换器上,预计有40采用高性能不锈钢管,另外氯碱行业每年使用钛管1000t,主要在含氯离子的换热装置中使用。这两部分冷凝管若用超级铁素体不锈钢替代,将需要3700t/a。从以上看,每年超级铁素体不锈钢管在新建电厂凝汽器和老电厂凝汽器改造使用管材上的需求量为4340t/a,化工行业总需求量约为3700t,竞争产品主要为钛管。3.潜在市场从超级铁素体不锈钢管的性能和不锈钢管的使用情况上看,内陆电厂凝汽器用管材、汽车制造、海水淡化和船舶制造可以作为超级铁素体不锈钢管的潜在市场。(1)内陆电厂凝汽器用管材目前火力发电30万kW以上的新机组的凝汽器已基本使用不锈钢冷凝管,不锈钢冷凝管在火力发电行业所占比重已达70,主要使用在内陆地区,材质有 316L、317L等。每年新增3000万kW火电机组中有60在内陆地区,新增总量为1800万kW,按采用317L管作为凝汽器管材的电厂占60计算,需要使用317L不锈钢管2520t/a。在超级铁素体不锈钢生产成本下降后,可以作为317L的替代产品。(2)海水淡化从市场情况上看,我国因海水淡化将需要铜合金管3000t/a,因铜价和镍价持续上涨,导致铜镍合金管的价格居高不下。为了对氯离子有较好的防腐蚀效果,铜合金管中镍的含量达到22,这类铜管市场价格达到将近10万元/t,而且铜合金管普遍采用1mm壁厚,较超级铁素体不锈钢管0.6mm壁厚大出很多,成本估算上也大体接近,若国家标准和设计情况发生改变,超级铁素体不锈钢管将成为铜合金管的替代品种。(3)空调空调是关系百姓生活的产业。2008年我国家用空调产量2430万台,空调用管一直以来采用的是铜管,管径一般在?610mm,壁厚0.40.7mm,当铁素体不锈钢加工性能改善以后,可以生产壁厚0.10.15mm,直径?6?12mm的空调用不锈钢管,使用寿命延长,换热效率提高,是节能、环保、降低空调成本的重要措施,按空调平均使用2kg/台来计算,每年要用约48600t,因此空调用管的开发生产也是值得焊管生产企业研究开发的重要项目。(4)制糖、制药、乳制品生产和酿造业对不锈钢管的需求每年在3万t左右,不锈钢管的制造工艺得到提高,实现了焊缝轧制,内在质量和内外表面质量都可以满足卫生级用管的要求。还有许多工业领域用不锈钢管尚未进行深入研究,无法明确这方面用量,比如:热泵技术的发展带动的新能源产业、太阳能产业、通讯业、仓储业、暖通业等等,可以肯定是个巨大的潜在市场。从以上看,工业用不锈钢焊管存在着巨大的潜在市场,有待于进行深入开发。一、磁性试验 磁性试验是区别退火奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的最简单的方法。奥氏体不锈钢是非磁性钢,但经大压下冷加工后将具有轻度的磁性;而纯粹的铬钢和低合金钢都是强磁性钢。 二、硝酸点试验 不锈钢管的一个显著特点是对浓硝酸和稀硝酸具有固有的耐蚀性。这种性能使其能很容易地从大多数其他金属或合金中加以区分。但高碳型420和440钢在进行硝酸点试验时则稍受腐蚀,有色金属遇到浓硝酸时立即会被腐蚀。而稀硝酸对碳钢具有强烈的腐蚀性。 三、硫酸铜点试验 硫酸铜点试验是快速区分普通碳素钢和所有类型的不锈钢的最简便方法。所使用的硫酸铜溶液的浓度为510%。 在进行点试验前,试验区应彻底清除油脂或各种杂质,并用软磨布磨光一个小区域,然后再用滴瓶向清理后的区域滴注硫酸铜溶液。普通碳素钢或铁在几秒钟内就会形成一层表面金属铜,而不锈钢的表面则不产生铜沉淀或显示铜的颜色。 四、硫酸试验 硫酸浸没不锈钢管试验能把302和304与316和317区分开来。试样的切边应经过细磨,然后在体积浓度为2030%、温度为6066的硝酸(比重为1.42)中清洗和钝化半小时。 硫酸试验溶液的体积浓度为10%,加热到71当.302和304钢浸入这种热溶液中时,被迅速腐蚀并产生大量气泡,试样在几分钟内变黑;而316和317钢的试样则不受腐蚀或反应很慢(不产生气泡),试样在1015分钟内不变色。如果采用同时试验具有已知成分的试样来进行近似比较的话,可使试验更为准确。1/2 XHVY指的外径和壁厚是多少?XHVY是什么意思?3.063OD x1.751 ID ASTM 指的壁厚是多少? 为什么用ID表示?希望知情人告之,谢谢!主要想知道XHVY指什么? ID是内径,要知道壁厚是用外径减壁厚吗?3.063和1.751的单位是mm吗?3.063OD不是表示外径为3.063MM,因为1OD=25.4MM,1.751ID表示内径为多少?应该不是1.751MM。od=outer diameter即外径id=inner(inside) diameter即内径它不是用ID表示它的意思是外径3.063 内径1.751二者之差即为壁厚3.063OD x1.751 ID表示外径3.063,内径1.751。单位是毫米。3.063OD不是表示外径的3.063倍。一英寸约等于25.4MM。英寸是INCH,而不是IN,也不是OD。其它的我就不知道了。不锈钢管的基本知识1、结构用不锈钢管(GB/T14975-1994)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。2.流体输送用不锈钢管(GB/T14976-1994)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。3、不锈钢管裂纹情况分析:对焊缝附近有裂纹的管子取纵向试样进行化学成分、力学性能和金相组织的测定并对裂纹进行观察。结果表明TP304H不锈钢管中的cu含量偏高。在管子壁厚的中间有裂纹是不锈钢管制造厂在生产过程中造成的。焊缝附近的裂纹是由于焊接造成的。4、 不锈钢管产品应用:石化工业的发展对不锈钢管的需求量也很大,一套聚烯苯酚装置检修更换所需的不锈钢管为991吨,其中108-630mm大口径不锈钢无缝管占5379。据测算,仅中美合资生产的BUICK轿车和上海大众的桑塔纳B5型豪华轿车年消耗不锈钢管五六千吨。航空航天工业年需要精密不锈钢管和高温全金管200吨。电子、仪表、冶金等行业每年所需的不锈钢管为5000吨左右。饮料、酒类、食品、纺织、印染等轻工业及医疗医药行业,用于设备制造和维修等,年消耗不锈钢管20000吨以上。不锈钢管道及其输水设备,是当今世界最先进的基础性净水材料,一些城市在水和煤气等流体输送方面也开始采用不锈钢管。武汉市投入巨资,广泛采用不锈钢管道和设备,对13座水厂的主要净水管道和集水箱等进行了更新改造,还将在尽可能短的时间内,在新建高层住宅和写字楼里,采用不锈钢管道供水。宁波、大庆等地部分居民的供水管道,也已开始采用不锈钢管道。未来的民用领域将是不锈钢管的一个巨大市场。5、不锈钢管的安装常识: 不锈钢管的安装知识,包括不锈钢管道的安装方法与普通碳素钢基本相同,在某些工艺上有下列工艺要求: 1)不锈钢材料吊运,不能与其他金属直接接触,应加垫木板或橡胶板等非金属材料。 2)管子切割不允许用普通砂轮片切割,应采用不锈钢专用砂轮片或等离子切割。 3)不锈钢管材及管件定位焊时焊缝内侧应进行充氩保护。 4)起弧与收弧、起弧采用回焊法 , 收弧应填满弧坑 . 起弧必须在坡口内完成 , 禁止在管道、管件母材表面打弧与起弧。若起弧与收弧处发现气孔、裂纹等缺陷应及时处理干净。 5)不锈钢管道、管件以及不锈钢管道、管件与非不锈钢材。6、不锈钢管换热器和铜管换热器各自的优缺点:最大的区别不在于传热性能、抗腐蚀性能的好坏,而是铜管比不锈钢管更不容易结垢;其次,才是传热性能。铜的热传导率要比不锈钢的高,所以同样形状的铜管的传热系数要比不锈钢管的高。第三,不锈钢的强度要比铜高一些,所以现在我们所看到板式换热器的板片都是不锈钢的(当然也不其它的,如钛板、石墨),但最初的板片也是铜的当然,铜的价格要比不锈钢高的多。新型管线用不锈钢管常识、基本知识新型管线用不锈钢无缝管新型管线用马氏体不锈钢无缝管KLHP12CR具有优良的焊接性、力学性能和耐蚀性。通过降低碳和氮含量改善了其焊接性。降低碳含量还显著地改善了耐二氧化碳腐蚀性,在温度高达160和2.0MPa的二氧化碳环境中的腐蚀率低于0.127mma。由于添加钼,提高了耐硫化物应力蚀裂性(SSC)。这种新型钢管可以用于pH值为4.0和0.001MPa的硫化氢环境中。这种钢管的强度为X80级,在实际用于管线时具有充足的低温韧性。焊后热处理数分钟、降低碳含量并添加钛可以有效地防止在热影响区产生晶间应力腐蚀裂纹(IGSCC)。这种钢管可望进一步用于输送含有腐蚀性气体的液体,如二氧化碳是一种高寿命周期低成本的经济型材料。 人们对于石油资源减少的关注日益增强,目前正在开采的油井和气井的温度和压力达到了空前的高度,开采出的液体一般都含有二氧化碳,这样就造成了更多的腐蚀。因此,要在去除腐蚀性物质和水之前输送液体时,防止流线和收集线的管道被二氧化碳腐蚀就变得极为重要。此外,这些液体通常含有微量的硫化氢,因此还需要防止氯化物应力蚀裂。在这样的腐蚀环境下,对于以碳钢为管线材料,传统防腐蚀方法是向液体中注入防锈剂,用防锈剂来防止腐蚀。然而,这样做生产成本增加,尤其是近海的管线,因此防锈剂较少使用,特别是考虑到寿命周期成本。不采用防锈剂的另一个原因是担心因泄漏事故造成污染。因此,需要一种不需要使用防锈剂而又经济的材料。现有的管线用耐蚀合金,包括双相不锈钢,但缺点是材料成本高。与此相比,马氏体不锈钢通常的焊接性较差,并且需要预热和较长时间的焊后热处理。因此,考虑到管道铺设效率,马氏体不锈钢很少用于管线。然而,马氏体不锈钢具有适当的耐二氧化碳腐蚀性,而且比双相不锈钢便宜。为此,日本某钢铁公司采取大量的炼钢技术措施,如降低碳和氮的含量、控制和添加合金元素以改善马氏体不锈钢的焊接性,开发出具有良好的焊接性和耐蚀性的管线用马氏体不锈钢无缝管。1开发的进程1.1目标特性开发的目标如下:(1)焊接性:焊接不需要预热;(2)热影响区最大硬度:HV350或者更低;(3)耐二氧化碳腐蚀性:耐5NaCl,二氧化碳分压为3.0MPa,150的腐蚀环境;(4)耐硫化物应力蚀裂性(SSC):耐5NaCl,0.001MPaH2S,pH4.0;(5)强度:X80级(550MPa或屈服强度更高);(6)低温韧性:100J或在-40下有更高的夏氏冲击韧性吸收能。1.2化学成分设计钢管的化学成分设计要考虑合金元素对马氏体不锈钢的焊接性、耐蚀性、热加工性和其他特性的影响。尤其是焊接性的研究根据用于二氧化碳环境的石油管的KO13Cr(0.20C13Cr0.03N)的化学成分,同时在基体材料中保持同等的耐蚀性。根据表1关于化学成分对热加工性和其他特性的影响的研究结果,这种钢的化学成分最终确定为12Cr5Ni2Mo0.01N,0.015C或更低。1.2.1焊接性由于马氏体不锈钢在焊接时存在产生焊接裂纹的倾向,在实际应用中要进行预热以防止产生裂纹。焊接裂纹是由溶解到焊接金属和焊接热影响区中的氢以及热影响区马氏体相变诱发的硬化和残余应力引起的。因此,在材料方面防止焊接裂纹的有效手段是降低碳和氮的含量以抑制因马氏体相变诱发的硬化。表1所示为低CN马氏体不锈钢的Y形坡口焊抗裂试验结果。抗裂试验用钢含碳或氮0.03,同时将钢中的碳和氮都将低到0.01,不进行抗裂试验,在30下预热。结果说明如果碳和氮的含量降低到0.01,不经预热进行焊接是可能的。现有的炼钢技术可以将碳和氮的含量降低到如此低的水平。表1 低CN马氏体不锈钢的Y形坡口焊抗裂试验结果材料预热温度30701000.03C0.01N11Cr1.0Ni0.5Cu有裂纹有裂纹有裂纹0.01C0.03N11Cr1.0Ni0.5Cu有裂纹有裂纹有裂纹0.01C0.01N12Cr1.0Ni0.5Cu无裂纹无裂纹无裂纹12Cr1.0Ni1.0Cu无裂纹无裂纹无裂纹12Cr2.0Ni0.5Cu无裂纹无裂纹无裂纹板的厚度:15mm焊接材料:410HSMAW,4(可扩散氢;4.28cm3100g)焊接条件:电流:160A电压:2426V速度:150mmmin试验条件:室温:30,湿度:60RH1.2.2耐二氧化碳腐蚀性降低碳含量还能改善钢的耐二氧化碳腐蚀性。试验表明,不同化学成分的马氏体不锈钢具有不同的耐二氧化碳腐蚀性,腐蚀率与二氧化碳指数的关系由Cr10C2Ni确定。提高铬和镍的含量、降低碳的含量可改善钢的耐二氧化碳腐蚀性。这大概是因为降低碳含量就降低了碳化铬的含量,因而提高了铬的溶解量,进而有效地防止了腐蚀。1.2.3耐硫化物应力蚀裂性由于马氏体不锈钢的硫化物应力蚀裂始发于点状腐蚀,改善了耐点蚀性即可改善耐硫化物应力蚀裂性。已知合金元素钼可改善钢的耐点蚀性。试验表明,将镍的含量从4提高到5的试验结果无差别,而将钼的含量从1提高到2,硫化物应力蚀裂的发生趋向低pH值、高硫化氢分压,或更加恶劣的环境。这一现象说明,添加1的钼即可充分地确保在5NaCl,0.001MPaH2S,pH4.0的环境下的耐硫化物应力蚀裂性,这就是开发这种钢的目标。然而,由于热影响区的耐点蚀性可能低于基体金属,添加2的钼即可确保稳定的耐点蚀性。2新型钢管的特性对新开发的钢管的特性进行了测试,试样为无缝管,外径为273mm,壁厚12.7mm,其化学成分列于表2,并进行了淬火和回火处理以得到X80级的产品。用这种产品及用25Cr双相不锈钢做焊接材料,第一道次用气体保护钨极电弧焊(GTAW),第二道次用气体保护金属极电弧焊(GMAW)进行环形焊缝焊接。焊接材料的化学成分示于表2,焊接条件示于表3,未进行预热或焊后热处理。表2 用于环形焊缝焊接的基体金属和焊丝的化学成分 wt材料CCrNiMoN基体金属0.015125.120.01GTAW焊丝0.0125.39.540.27GMAW焊丝0.0225.19.640.27表3 环形焊缝焊接条件道次焊接方法焊接材料焊接位置保护气体层间温度电流电压速度输入热量AVmm/minkJ/mm1GTAW2.0mm5G100Ar2514813.5442.72GMAW1.2mm5G100Ar2514515751.72.1力学性能表4为抗拉

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