收藏词条 编辑词条 高温用奥氏体无缝钢管尺寸与交货技术条件(NF A49:214-1978)
高温用奥氏体无缝钢管主要用于制造蒸汽锅炉、压力容器以及与之相连接的管道系统。
钢管的使用范围
压力:使用压力超过42×105Pa。
温度:使用温度高于350℃。
使用条件:适用于制造高温下工作的装置。在加工过程中,须谨慎小心。在正常使用和加工条件下,钢管可以弯曲和焊接。
1、制造方法
(1)炼钢方法
钢可以采用电弧炉、感应炉或其他相当的技术工艺冶炼。某些产品
可以在真空下冶炼或重熔。
(2)钢管制造方法
钢管采用非焊接法制造,可以按热加工(质量L)或冷加工(质量F)订货。
所有钢管应经热处理,然后进行酸洗和钝化。
2、牌号和化学成分
钢的牌号和化学成分(熔炼分析和成品分析)见表1。
仅当用户订货要求时,才做钢管成品化学分析。
表1 化学成分
牌号 |
熔炼分析或成品分析 |
C |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Si≤ |
Ni |
Cr |
Mo |
B |
其他元素1) |
Z6CN19-10 |
熔炼 |
0.04~0.08 |
2.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
8~11 |
18~20 |
|
0.001~0.003 |
|
成品 |
0.03~0.09 |
2.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
7.85~11.15 |
17.8~20.2 |
|
|||
Z6CND17-12B |
熔炼 |
0.04~0.08 |
2.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
11~14 |
16~18 |
|
|
|
成品 |
0.03~0.09 |
2.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
10.85~14.15 |
15.8~18.2 |
|
|||
Z6CNT18-12B |
熔炼 |
0.04~0.08 |
2.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
10~13 |
17~19 |
|
4C≤Ti≤0.60 |
|
成品 |
0.03~0.09 |
2.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
9.85~13.15 |
16.8~19.2 |
|
|||
Z6CNNb18-12B |
熔炼 |
0.04~0.08 |
2.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
10~13 |
17~19 |
|
8C≤(Nb+Ta)≤1.00 |
|
成品 |
0.03~0.09 |
2.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
9.85~13.15 |
16.8~19.2 |
|
|||
Z8CNDT17-13B |
熔炼 |
0.05~0.10 |
2.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
12~15 |
16~18 |
2.0~3.0 |
4C≤Ti≤0.75 |
|
成品 |
0.04~0.11 |
2.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
11.85~15.15 |
15.8~18.2 |
1.92~3.08 |
|||
Z10CNWT17-13B |
熔炼 |
0.07~0.13 |
1.0 |
0.035 |
0.030 |
1.0 |
12~14 |
16~18 |
|
2.5≤W≤4 5C≤Ti≤0.8 |
|
成品 |
0.06~0.14 |
1.05 |
0.040 |
0.035 |
1.05 |
11.85~14.15 |
15.8~18.2 |
|
1)成品分析偏差为:钛和铌土±0.05%;钨土0.10%。
3、力学性能
交货状态钢管的力学性能见表2。
表2 力学性能
牌号 |
标准热处理 |
20℃性能 |
基准温度 指定性能1) |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
||
Rm |
Rp0.2≥ |
A% |
||||||||||||
Z6CN19-10 |
奥氏体化 1075~1200℃ 快冷 |
490 690 |
195 |
40 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
105 |
380 110 |
95 |
360 90 |
90 |
320 80 120 75 50 |
80 45 35 |
45 25 |
|
Z6CND17-12B |
490 690 |
195 |
40 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
118 |
410 115 |
113 |
390 110 |
110 |
350 100 181 127 91 |
122 78 54 |
69 44 31 |
|
|
Z6CNT18-12B |
490 690 |
195 |
40 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
128 |
390 125 |
123 |
370 120 |
120 |
330 110 201 137 103 |
120 73 59 |
71 39 33 |
|
|
Z6CNNb18-12B |
490 690 |
195 |
40 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
128 |
390 125 |
123 |
370 120 |
120 |
330 110 225 152 113 |
149 95 76 |
78 39 29 |
|
|
Z8CNDT17-13B |
540 740 |
195 |
40 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
138 |
430 135 |
113 |
410 130 |
130 |
370 120 230 157 118 |
152 94 75 |
94 57 43 |
|
|
Z10CNWT17-13B |
540 740 |
195 |
35 |
Rm Rp0.2 104h σR 105h σ1105h |
138 |
420 135 |
113 |
390 130 |
125 |
360 115 191 120 106 |
135 90 64 |
100 67 47 |
36 25 |
注:螺变性能值是根据试验结果通过内插法和外推法取得的平均值,这些平均值可以认为比最小值高20%。
1)Rm和Rp0.2为最小值;R和σ1为平均值。
4、物理性能
各牌号的弹性模量、平均线膨胀系数和热导率见表3、表4和表5,供参考。
表3 弹性模量
牌号 |
温度℃ |
|||||||
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
|
TUZ6CNT19-10 TUZ6CND17-12B TUZ6CNT18-12B TUZ6CNNb18-12B TUZ6CNDT17-13B |
200000 |
|
185000 |
|
170000 |
|
155000 |
140000 |
TUZ10CNWT17-13B |
205000 |
|
185000 |
|
170000 |
|
155000 |
140000 |
表4 平均膨胀系数
牌号 |
在20℃和以下一种温度之间 |
|||||||
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
TUZ6CNT19-10 TUZ6CND17-12B TUZ6CNT18-12B |
|
17 |
|
18 |
|
19 |
|
20 |
TUZ6CNNb18-12B TUZ6CNDT17-13B |
|
17.5 |
|
18.5 |
|
19 |
|
20 |
TUZ10CNWT17-13B |
|
16.5 |
|
17.5 |
|
18.5 |
|
20 |
1)10-6m/m•℃=10-6K-1。
表5 热导率
牌号 |
温度℃ |
||||||||
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
TUZ6CNT19-10 TUZ6CND17-12B TUZ6CNT18-12B TUZ6CNNb18-12B TUZ6CNDT17-13B |
57 |
|
63 |
|
73 |
|
84 |
|
90 |
TUZ10CNWT17-13B |
52 |
|
59 |
|
69 |
|
84 |
|
90 |
1)1KJ/(m•h•℃)=0.2778W/(m•K)
5、尺寸、单位长度重量和偏差
(1)尺寸和单位长度重量见表6和表7。可以参照标准规定,提供不同中间厚度的钢管。
表6 各牌号热轧管的尺寸和单位长度的重量
D mm |
厚度mm |
|||||||||||||||||||||||
2.3 |
2.6 |
2.9 |
3.2 |
3.6 |
4 |
4.5 |
5 |
5.4 |
5.6 |
5.9 |
6.3 |
7.1 |
8 |
8.8 |
10 |
12.5 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
||
1) |
2) |
单位长度重量kg/m |
||||||||||||||||||||||
26.9 |
|
1.42 |
1.58 |
1.75 |
1.90 |
2.10 |
2.29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
1.59 |
1.79 |
1.97 |
2.14 |
2.38 |
2.60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33.7 |
|
1.81 |
2.02 |
2.23 |
2.45 |
2.71 |
2.97 |
3.29 |
3.59 |
3.83 |
3.94 |
4.10 |
4.32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
|
2.30 |
2.55 |
2.79 |
3.10 |
3.40 |
3.78 |
4.13 |
4.41 |
4.54 |
4.74 |
5.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42.4 |
|
|
2.59 |
2.86 |
3.14 |
3.49 |
3.85 |
4.27 |
4.68 |
5.00 |
5.16 |
5.39 |
5.69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44.5 |
|
2.73 |
3.02 |
3.31 |
3.68 |
4.06 |
4.51 |
4.94 |
5.29 |
5.45 |
5.70 |
6.03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48.3 |
|
|
2.97 |
3.30 |
3.61 |
4.03 |
4.44 |
4.93 |
5.42 |
5.80 |
5.99 |
6.26 |
6.63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
|
3.15 |
3.49 |
3.83 |
4.27 |
4.71 |
5.24 |
5.76 |
6.16 |
6.36 |
6.66 |
7.04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
3.35 |
3.70 |
4.07 |
4.54 |
5.00 |
5.57 |
6.13 |
6.57 |
6.78 |
7.11 |
7.52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
57 |
|
|
3.93 |
4.31 |
4.81 |
5.31 |
5.92 |
6.51 |
6.97 |
7.21 |
7.55 |
8.00 |
8.87 |
9.82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60.3 |
|
|
|
4.17 |
4.58 |
5.11 |
5.63 |
6.28 |
6.92 |
7.42 |
7.66 |
8.04 |
8.52 |
9.46 |
10.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63.5 |
|
|
4.39 |
4.83 |
5.40 |
5.96 |
6.65 |
7.32 |
7.86 |
8.12 |
8.51 |
9.02 |
10.0 |
11.1 |
12.1 |
13.4 |
15.0 |
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
4.87 |
5.35 |
5.99 |
6.61 |
7.38 |
8.13 |
8.73 |
9.02 |
9.47 |
10.0 |
11.2 |
12.4 |
13.5 |
15.0 |
18.0 |
|
|
|
|
|
|
76.1 |
|
|
|
5.32 |
5.84 |
6.54 |
7.22 |
8.07 |
8.90 |
9.56 |
9.89 |
10.4 |
11.0 |
12.3 |
13.6 |
14.8 |
16.5 |
19.9 |
|
|
|
|
|
|
|
82.5 |
|
|
|
6.35 |
7.11 |
7.86 |
8.79 |
9.70 |
10.4 |
10.8 |
11.3 |
12.0 |
13.4 |
14.9 |
16.2 |
18.2 |
21.9 |
26.6 |
31.3 |
|
|
|
|
88.9 |
|
|
|
|
6.86 |
7.68 |
8.51 |
9.51 |
10.5 |
11.3 |
11.7 |
12.3 |
13.0 |
14.5 |
16.2 |
17.7 |
19.8 |
24.0 |
29.2 |
34.5 |
|
|
|
|
101.6 |
|
|
|
|
|
8.83 |
9.77 |
11.0 |
12.1 |
13.0 |
13.5 |
14.1 |
15.0 |
16.7 |
18.8 |
20.4 |
22.9 |
27.9 |
34.3 |
40.8 |
|
|
|
|
|
108 |
|
|
|
|
9.41 |
10.5 |
11.7 |
12.9 |
13.9 |
14.4 |
15.1 |
16.0 |
18.0 |
20.0 |
21.8 |
24.6 |
29.8 |
36.8 |
44.1 |
52.0 |
|
|
|
114.3 |
|
|
|
|
|
9.98 |
11.1 |
12.4 |
13.7 |
14.7 |
15.2 |
16.0 |
17.1 |
19.1 |
21.3 |
23.2 |
26.1 |
31.9 |
39.4 |
47.2 |
55.9 |
|
|
|
|
133 |
|
|
|
|
|
12.9 |
14.5 |
16.0 |
17.3 |
17.9 |
18.8 |
20.0 |
22.3 |
25.1 |
27.4 |
30.8 |
37.7 |
46.9 |
56.5 |
67.6 |
|
|
|
139.7 |
|
|
|
|
|
|
13.6 |
15.2 |
16.8 |
18.2 |
18.8 |
19.8 |
21.0 |
23.6 |
26.4 |
28.8 |
32.5 |
39.8 |
49.5 |
59.9 |
71.9 |
|
|
|
|
159 |
|
|
|
|
|
|
17.4 |
19.3 |
20.8 |
21.5 |
22.6 |
24.1 |
27.0 |
30.2 |
33.1 |
37.3 |
45.9 |
57.2 |
69.6 |
83.8 |
|
|
|
168.3 |
|
|
|
|
|
|
|
18.5 |
20.4 |
22.0 |
22.8 |
24.0 |
25.6 |
28.6 |
32.1 |
35.1 |
39.6 |
48.7 |
61.0 |
74.2 |
89.6 |
110 |
|
|
|
193.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25.5 |
26.4 |
27.7 |
29.5 |
33.2 |
37.1 |
40.7 |
46.0 |
56.7 |
71.2 |
87.0 |
106 |
130 |
154 |
|
219.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31.5 |
33.6 |
37.7 |
42.2 |
46.3 |
52.3 |
64.7 |
81.3 |
99.7 |
122 |
150 |
180 |
|
244.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37.6 |
42.2 |
47.4 |
52.0 |
58.7 |
72.6 |
91.6 |
113 |
137 |
171 |
205 |
|
273 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42.0 |
47.3 |
53.1 |
58.2 |
65.9 |
81.5 |
103 |
127 |
155 |
193 |
233 |
279 |
323.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
56.3 |
63.2 |
69.4 |
78.6 |
97.4 |
123 |
152 |
187 |
233 |
284 |
343 |
355.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69.6 |
76.4 |
86.5 |
108 |
136 |
168 |
207 |
259 |
316 |
388 |
1)这些直径相当与ISO64《钢管—外径》基础系列。
2)51mm和63.5mm的直径D特别适用于制造蒸汽锅炉。
表7 冷轧(拔)管的尺寸和单位长度的重量
D mm |
厚度mm |
|||||||||||||||||||
2.3 |
2.6 |
2.9 |
3.2 |
3.6 |
4 |
4.5 |
5 |
5.4 |
5.6 |
5.9 |
6.3 |
7.1 |
8 |
8.8 |
10 |
12.5 |
16 |
20 |
||
1) |
2) |
单位长度重量,kg/m |
||||||||||||||||||
17.2 |
|
0.858 |
0.950 |
1.04 |
1.12 |
1.23 |
1.32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21.3 |
|
1.09 |
1.22 |
1.34 |
1.45 |
1.60 |
1.73 |
1.89 |
2.04 |
2.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.9 |
|
1.42 |
1.58 |
1.75 |
1.90 |
2.10 |
2.29 |
2.52 |
2.74 |
2.91 |
2.98 |
3.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
1.59 |
1.79 |
1.97 |
2.14 |
2.38 |
2.60 |
2.87 |
3.13 |
3.33 |
3.42 |
3.56 |
3.74 |
4.07 |
|
|
|
|
|
|
33.7 |
|
1.81 |
2.02 |
2.23 |
2.45 |
2.71 |
2.97 |
5.29 |
3.59 |
3.83 |
3.94 |
4.10 |
4.32 |
4.73 |
5.15 |
|
|
|
|
|
|
38 |
|
2.30 |
2.55 |
2.79 |
3.10 |
3.40 |
3.78 |
4.13 |
4.41 |
4.54 |
4.74 |
5.00 |
5.49 |
6.01 |
6.43 |
|
|
|
|
42.1 |
|
|
2.59 |
2.86 |
3.14 |
3.49 |
3.85 |
4.27 |
4.68 |
5.00 |
5.16 |
5.39 |
5.69 |
6.27 |
6.80 |
7.40 |
8.11 |
|
|
|
|
44.5 |
|
2.73 |
3.02 |
3.31 |
3.68 |
4.06 |
4.51 |
4.94 |
5.29 |
5.45 |
5.70 |
6.03 |
6.65 |
7.31 |
7.86 |
8.64 |
|
|
|
48.3 |
|
|
2.97 |
3.30 |
3.61 |
4.03 |
4.44 |
4.93 |
5.42 |
5.80 |
5.99 |
6.26 |
6.63 |
7.32 |
8.07 |
8.70 |
9.59 |
|
|
|
|
51 |
|
3.15 |
3.49 |
3.83 |
4.27 |
4.71 |
5.24 |
5.76 |
6.16 |
6.36 |
6.66 |
7.04 |
7.80 |
8.61 |
9.30 |
10.3 |
12.0 |
|
|
|
54 |
|
3.35 |
3.70 |
4.07 |
4.54 |
5.00 |
5.57 |
6.13 |
6.57 |
6.78 |
7.11 |
7.52 |
8.34 |
9.21 |
9.96 |
11.0 |
13.0 |
|
|
|
57 |
|
|
3.93 |
4.31 |
4.81 |
5.31 |
5.92 |
6.51 |
6.97 |
7.21 |
7.55 |
8.00 |
8.87 |
9.82 |
10.6 |
11.8 |
13.9 |
|
|
50.3 |
|
|
|
4.17 |
4.58 |
5.11 |
5.63 |
6.28 |
6.92 |
7.42 |
7.66 |
8.04 |
8.52 |
9.46 |
10.5 |
11.3 |
12.6 |
15.0 |
|
|
|
63.5 |
|
|
4.39 |
4.83 |
5.40 |
5.96 |
6.65 |
7.32 |
7.86 |
8.12 |
8.51 |
9.02 |
10.0 |
11.1 |
12.1 |
13.4 |
15.9 |
19.0 |
|
|
70 |
|
|
4.87 |
5.35 |
5.99 |
6.61 |
7.38 |
8.13 |
8.73 |
9.02 |
9.47 |
10.0 |
11.2 |
12.4 |
13.5 |
15.0 |
18.0 |
21.6 |
|
76.1 |
|
|
|
5.32 |
5.84 |
6.54 |
7.22 |
8.07 |
8.90 |
9.56 |
9.89 |
10.4 |
11.0 |
12.3 |
13.6 |
14.8 |
16.5 |
19.9 |
24.1 |
|
|
82.5 |
|
|
|
6.35 |
7.11 |
7.86 |
8.79 |
9.70 |
10.4 |
10.8 |
11.3 |
12.0 |
13.4 |
14.9 |
16.2 |
18.2 |
21.9 |
26.6 |
31.3 |
88.9 |
|
|
|
|
6.86 |
7.68 |
8.50 |
9.51 |
10.5 |
11.3 |
11.7 |
12.3 |
13.0 |
14.5 |
16.2 |
17.7 |
19.8 |
24.0 |
29.2 |
34.5 |
1)这些直径相当与ISO64《钢管—外径》基础系列。
2)51mm和63.5mm的直径D特别适用于制造蒸汽锅炉。
单位长度重量值按下列公式计算,并四舍五人成三位有效数字:
M=(D-a)×a×0.0250314
系数按密度为7.97t/m3考虑(7.85t/m3与牌号有关的系数1.015相乘得出)。
(2)钢管的交货长度
通常长度:一般为3.5~8m,对其中厚度不太于20mm的钢管,应有85%的供货长度不小于5m。
超长长度:按照特殊要求,钢管可以多种超长长度交货,但不应超过15m。供货中长度稍短的钢管最多不超过10%。其最小长度仍应符合订货要求。
精确长度:根据特殊要求,钢管可用精确长度交货。
(3)偏差
(a)外径D偏差
热加工钢管(质量L):偏差为±1%,最小偏差为土0.5mm。
冷加工钢管(质量F):偏差为±0.75%,最小偏差为士0.3mm。
(b)厚度a偏差
热加工钢管(质量L):偏差为士12.5%,最小偏差为±0.4mm。
冷加工钢管,偏差为±l0%。
但是,钢管上符台表8规定的局部厚度不足的长度范围不超过(Da)1/2,最大为300mm时,钢管可以验收,但这一条不适用于锅炉的过热器或超过热器用钢管。
表8 允许的厚度下限
质量(L) |
a |
<4mm |
≥4mm |
允许偏差 |
-0.5mm |
-0.15a |
|
质量(F) |
a |
全部厚度 |
|
允许偏差 |
-0.12a |
可用适当的方法保证钢管厚度在局部变薄处或其相邻部位均在以上规定的偏差范围之内。厚度不足部位两端截面间的距离至少应当等于6D,而且在同一个区段只允许有一个厚度不足的部位。
此外,没有修整过的任何一个横截面上,厚度的变化不应超过表9的规定。
表9 横截面的厚度变化
质量(L) |
a≤25mm |
a>25mm~40mm |
a>40mm~50mm |
0.20a |
±6mm |
±0.15a |
|
质量(F) |
±0.15a |
— |
— |
(c)不圆度和偏心度的偏差
钢管截面应呈圆形。不圆度不应导取外径超过偏差。用研磨或机械加工方法消除缺陷后,局部外径可小于允许的最小直,但厚度要保持在规定的允许范围内。保持在厚度偏差限度内的偏心度允许存在。
(d)单位长度重量偏差
钢管的理论重量允许有如下偏差:
热加工管,偏差为士7.5%;
冷加工管,偏差为士6%。
(e)精确长度偏差
精确长度的偏差见表10。
表10
外径D |
长度l≤7.5mm |
长度l>7.5m |
D<88.9mm |
+5mm 0 |
+5mm 0 超过7.5m,每增加1m加1mm |
D≥88.9mm |
+10mm 0 |
+10mm 0 超过7.5m,每增加1m加1mm |
(f)平直度偏差
局部弯曲:在1m长直尺上测得的任何局部弯曲均应小于3mm。
总弯曲:允许的总弯曲不应大于以下规定:
直径D<168.3mm钢管
l<4m:2mm/m;
l4~<6m:8mm;
l≥6m:8mm,长度超过6m,每增加lm,加1mm。
直径D≥168.3mm钢管
l<8m:12mm,每加长lm,加lmm;
l8~<10mm:10mm
l≥10m:1mm/m。
6、外观要求
(1)钢管内外表面应光洁。
在任何情况下,完好的钢管壁厚均应保持在标准规定的偏差范围内。
应仔细检验气孔、折叠或裂纹等缺陷。如缺陷深度不小于0.05a和0.3mm这两个值中最大者,应清除该缺陷,反之,该缺陷可以允许,条件是:
——必须保持壁厚在标准规定的偏差范围内,并且不呈集合状态;
——如该缺陷在同一根钢管或同一批多根钢管上重复出现,则其平均深度必须低于0.03a和0.2mm这两个值中的最大者。
只要缺陷符合标准规定(壁厚在规定的偏差范围内),则象压痕、机械划痕、凹坑、夹渣之类的缺陷允许存在,但热处理后产生的规则的或重复出现的压痕和机械划痕,对于锅炉过热器或超过热器钢管是不允许的。
缺陷只能用研磨或机械加工方法进行修整,严禁用焊接进行填补和修整。经修整的钢管均应重新酸洗和钝化。
(2)端部精整:应垂直于钢管轴线剪切管端,截面应无超厚部分,并应清除毛刺。清除毛刺允许有轻微的内外倒角。
7、密封检验
每根钢管进行水压试验。检验过程中,钢管不能有明显泄漏,也不能有残余变形。
8、超声波检验
如果订单上有规定,钢管直进行超声波检验。