收藏词条 编辑词条 热交换器用非合金钢和铁素体合金钢无缝钢管尺寸与交货技术条件(NF A49:215-1981)
1、制造方法
(1)钢采用碱性平炉碱性纯氧转炉和碱性电弧炉冶炼。上述方式可单独或组合采用,也可经用户同意,采用能达到同等技术要求的其他炼钢方法。
除咨询和定货单中另有规定外,冶炼和脱氧方法应由生产厂自行选定。可按要求将所用的冶炼方法通告用户。
(2)钢管采用非焊接法制造,并在热处理状态下交货。
2、牌号和化学成分
铜的牌号和钢管的化学成分(成品分析)分别见表1~表4。
表1 高温用非合金钢管化学成分
牌号 |
C ≤ |
Si |
Mn |
P ≤ |
S ≤ |
Cu1) ≤ |
Sn1) ≤ |
TU37C TU42C TU48C |
0.18 0.22 0.24 |
0.05~0.27 0.07~0.40 0.09~0.40 |
0.30~0.80 0.40~1.05 0.60~1.30 |
0.045 0.045 0.045 |
0.045 0.045 0.045 |
0.25 0.25 0.25 |
0.03 0.03 0.03 |
1)如铜含量不超过0.15%,则镍含量可达0.04%。
表2 高温用铁素体合金钢管化学成分
牌号 |
C |
Si |
Mn |
P ≤ |
S ≤ |
Cr |
Mo |
Ni ≤ |
Cu3) ≤ |
Sn3) ≤ |
TU15D31) |
0.10~0.22 |
0.10~0.40 |
0.40~0.90 |
0.045 |
0.045 |
≤0.40 |
0.21~0.39 |
0.30 |
0.25 |
0.03 |
TU15CD2-05 |
0.08~0.20 |
0.05~0.40 |
0.40~1.00 |
0.035 |
0.035 |
0.30~0.75 |
0.41~0.64 |
0.30 |
0.25 |
0.03 |
TU10CD5-052) |
≤0.17 |
0.45~1.05 |
0.20~0.70 |
0.035 |
0.035 |
0.90~1.60 |
0.41~0.69 |
0.30 |
0.25 |
0.03 |
TU10CD9-102) |
≤0.17 |
0.05~0.55 |
0.20~0.70 |
0..35 |
0.035 |
1.90~2.60 |
0.85~1.15 |
0.30 |
0.25 |
0.03 |
TUZ10CD505 |
≤0.17 |
0.10~0.55 |
0.30~0.65 |
0.035 |
0.035 |
3.90~6.10 |
0.40~0.65 |
— |
— |
— |
TUZ10CD9 |
≤0.17 |
0.20~1.05 |
0.20~0.70 |
0.035 |
0.035 |
7.90~10.15 |
0.85~1.15 |
0.30 |
0.25 |
0.03 |
1)该牌号的最大钼含量不应超过0.25%。
2)产品的化学成分适于两种热处理方法。
3)如(Cu+10Sn)含量不超过0.55%,则锡含量可以超过0.03%,最大可达0.04%。
表3 低温用非合金钢管化学成分
牌号 |
C ≤ |
Si ≤ |
Mn ≤ |
P ≤ |
S ≤ |
TU42BT1) |
0.22 |
0.40 |
1.15 |
0.04 |
0.04 |
1)铜含量应小于0.30%。
表4 低温用铁素体合金钢管化学成分
牌号1) |
C ≤ |
Si ≤ |
Mn ≤ |
Ni |
P ≤ |
S ≤ |
TU17N2 TU10N9 TU10N14 TUZ6N9 |
0.23 0.17 0.17 0.12 |
0.40 0.35 0.40 0.35 |
1.60 1.00 0.75 1.00 |
0.6~0.8 2.0~2.6 3.2~3.8 8.5~9.6 |
0.045 0.035 0.035 0.035 |
0.045 0.035 0.035 0.035 |
1)除本表所列元素以外的其他成分的允许含量为:Cu≤0.30%;Mo≤0.10%;Cr≤0.20%;V≤0.05%。
只有在咨询和订货时协商,才提供钢管的化学成分。
3、力学性能
钢管的力学性能见表5~表8。
表5 高温用非合金钢管的力学性能
牌号 |
20℃下 |
力学性能MPa1) |
||||||||||||
Rm |
Rp0.2 ≥ |
A%2) ≥ |
规定性能1) |
基准温度℃ |
||||||||||
250 |
275 |
300 |
325 |
350 |
375 |
400 |
425 |
450 |
475 |
|||||
TU37C |
360~450 |
220 |
Rm(A-2)≥10500 |
Rp0.2 104h σr 105h |
157 |
142 |
127 |
122 |
118 |
115 191 157 |
113 157 122 |
110 127 98 |
108 103 78 |
83 64 |
TU42C |
410~510 |
235 |
Rp0.2 104h σr 105h |
186 |
167 |
157 |
152 |
147 |
142 235 181 |
137 191 147 |
134 152 113 |
132 118 88 |
93 67 |
|
TU48C |
470~570 |
275 |
Rp0.2 104h σr 105h |
216 |
201 |
186 |
176 |
167 |
162 304 235 |
157 245 186 |
154 191 142 |
152 147 103 |
108 74 |
1)Rp0.2为最小值;σr为平均值。
2)该条件可保证纵向伸长率不小于16%。
表6 高温用铁素体合金钢管
牌号 |
20℃下4) |
力学性能MPa1) |
规定性能2) |
|||||||||||||||
Rm |
Rp0.2 ≥ |
A% ≥ |
参考温度℃ |
|||||||||||||||
250 |
300 |
350 |
400 |
425 |
450 |
475 |
500 |
525 |
550 |
575 |
600 |
625 |
650 |
|||||
TU15D3 |
430~530 |
265 |
22 |
235 |
206 |
186 |
176 |
172 |
167 304 216 147 |
157 235 157 115 |
147 176 93 74 |
118 53 41 |
(69) 31 24 |
|
|
|
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
TU15CD205 |
440~570 |
275 |
22 |
235 |
216 |
196 |
180 |
|
181 343 |
294 196 152 |
(175) 216 137 108 |
147 88 72 |
(88) 49 (39) |
|
|
|
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
TU10CD506 |
a) 4403)~590 |
225 |
22 |
196 |
186 |
176 |
172 |
|
167 |
164 (181) |
162 206 127 93 |
147 88 69 |
98 64 49 |
69 44 34 |
|
|
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
b) 4903)~640 |
325 |
20 |
255 |
235 |
216 |
206 |
|
196 |
186 (181) |
176 225 137 93 |
147 98 69 |
98 69 49 |
69 44 34 |
|
|
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
|
TU10CD910 |
a) 4103)~560 |
225 |
22 |
191 |
186 |
176 |
167 |
|
157 |
(181) |
147 196 137 93 |
146 103 74 |
113 78 54 |
88 59 39 |
69 39 29 |
49 |
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
b) 4903)~640 |
325 |
20 |
255 |
235 |
225 |
216 |
|
206 |
(181) |
196 181 137 88 |
139 100 64 |
106 73 49 |
83 54 36 |
64 39 (29) |
49 |
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
|
TUZ10CD505 |
590~710 |
390 |
17 |
323 |
309 |
294 |
279 |
|
265 |
186 147 83 |
(255) 147 108 61 |
113 75 44 |
83 54 32 |
61 38 24 |
44 27 18 |
|
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
TUZ10CD9 |
440~590 |
205 |
22 |
|
|
|
150 |
146 |
143 |
140 |
136 |
130 |
120 88 69 41 |
69 49 29 |
49 34 21 |
34 25 18 |
|
Rp0.2 104h σR 105h σ1 |
1)括号中的值是直接给定的。
2)Rp0.2为最小值,σ1和σR为平均值。
3)根据热处理,见表9。
4)这些性能可满足产品的Rm(A-2)值保证大于10500。
表7 低温用非合金钢管力学性能
牌号 |
Rp0.2 MPa ≥ |
Rm MPa |
A ,%2) ≥ |
冲击功1),J ≥ |
||
试验温度 |
平均试验结果 |
个别试验结果 |
||||
TU42BT |
235 |
410~510 |
23 |
-46℃ |
44 |
21 |
1)这些性能是有保证的,但在交货状态的钢管上不可能测量,因为钢管的尺寸不允许切取10mm×10mm的标准试样或缩减为10mm×7.5mm或10mm×5mm的试样。
2)这些性能可满足产品的Rm(A-2)保证不小于10500的要求。
表8 低温用铁素体合金钢管力学性能
牌号 |
Rp0.2 MPa ≥ |
Rm MPa ≥ |
A ,%2) ≥ |
冲击功1),J ≥ |
||
试验温度 |
平均试验结果 |
个别试验结果 |
||||
TU17N2 TU10N9 TU10N14 TUZ6N9 |
325 245 245 520 |
490 450 450 650 |
22 20 20 16 |
-60℃ -80℃ -100℃ 196℃ |
40 40 40 48 |
32 32 32 40 |
1)这些性能是有保证的,但在交货状态的钢管上不可能测量,因为钢管的尺寸不允许切取10mm×10mm的标准试样或缩减为10mm×7.5mm或10mm×5mm的试样。
2)除TUZ6N0外,这些性能可满足产品的Rm(A-2)保证不小于10500的要求。
钢管的标准热处理制度见表9。
表9 标准热处理
牌号 |
标准热处理 |
TU37C |
正火 |
TU12C |
正火 |
TU18C |
正火 |
TU15D3 |
875~925℃空冷1) |
TU15CD205 |
875~925℃空冷加625~700℃回火 |
TU10CD505 |
a)900/950℃,每小时至多冷却100℃,冷却到700℃ |
b)900~950℃空冷加850~775℃回火 |
|
TU10CD910 |
a)925~975℃,每小时至多冷却100℃,冷却到700℃ |
b)900~950℃加650/775℃回火 |
|
TUZ10CD505 |
900~950℃加700~760℃回火 |
TUZ10CD9 |
900~950℃,每小时至多冷却100℃,冷却到700℃ |
TU42BT |
875~925℃正火 |
TU17N2 |
850~900℃正火,或正火加550~700℃回火 |
TU10N9 |
850~900℃正火,或正火加550~700℃回火 |
TU10N14 |
825~875℃正火,或正火加625~675℃回火 |
TUZ6N9 |
785~825℃正火(或水淬)加565~655℃回火 |
1)对某些尺寸的钢管,可进行600~675℃回火。
4、尺寸、单位长度重量及偏差
(1)钢管的尺寸和单位长度重量见表10~表15。钢管一般以精确长度交货。
表10 表1~表4中各牌号钢管的尺寸和单位长度的重量
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
|||||||
1.2 |
1.5 |
2 |
2.6 |
3.2 |
4 |
4.5 |
5 |
|
16 |
0.438 |
0.568 |
0.691 |
|
|
|
|
|
20 |
|
0.726 |
0.888 |
1.12 |
|
|
|
|
25 |
|
0.923 |
1.13 |
1.44 |
1.72 |
|
|
|
30 |
|
1.12 |
1.38 |
1.76 |
2.11 |
2.56 |
|
|
38 |
|
|
1.78 |
2.27 |
2.75 |
3.35 |
|
|
51 |
|
|
2.42 |
3.10 |
3.77 |
4.64 |
5.16 |
5.67 |
表11 表2中TUZ10CD5-05和TUZ10CD9牌号钢管的尺寸和单位长度重量
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
|||||||
1.2 |
1.5 |
2 |
2.6 |
3.2 |
4 |
4.5 |
5 |
|
16 |
0.431 |
0.559 |
0.681 |
|
|
|
|
|
20 |
|
0.715 |
0.875 |
1.10 |
|
|
|
|
25 |
|
0.902 |
1.11 |
1.42 |
1.69 |
|
|
|
30 |
|
1.10 |
1.36 |
1.73 |
2.08 |
25.2 |
|
|
38 |
|
|
1.75 |
2.24 |
2.71 |
3.30 |
|
|
51 |
|
|
2.38 |
3.05 |
3.71 |
4.57 |
5.08 |
5.58 |
表12 表4中TUZ6N9牌号钢管的尺寸和单位长度重量
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
|||||||
1.2 |
1.5 |
2 |
2.6 |
3.2 |
4 |
4.5 |
5 |
|
16 |
0.445 |
0.557 |
0.701 |
|
|
|
|
|
20 |
|
0.737 |
0.901 |
1.14 |
|
|
|
|
25 |
|
0.937 |
1.15 |
1.46 |
1.75 |
|
|
|
30 |
|
1.14 |
1.40 |
1.79 |
2.14 |
2.60 |
|
|
38 |
|
|
1.81 |
2.30 |
2.79 |
3.40 |
|
|
51 |
|
|
2.46 |
3.15 |
3.83 |
4.71 |
5.24 |
5.76 |
表13 表1~表4中各牌号钢管的尺寸和单位长度重量(表2中TUZCD5-05及TUZ10CD9和表4中TUZ6N9钢管除外)
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
||||||||
1.25 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.41 |
3.76 |
4.2 |
4.5 |
5 |
|
15.9 |
0.452 |
0.580 |
0.718 |
0.897 |
1.05 |
|
|
|
|
19.05 |
|
0.708 |
0.881 |
1.11 |
1.32 |
|
|
|
|
25.4 |
|
0.966 |
1.21 |
1.55 |
1.85 |
|
|
|
|
31.8 |
|
1.23 |
1.54 |
1.98 |
2.39 |
2.60 |
|
|
|
38.1 |
|
1.48 |
1.87 |
2.41 |
2.92 |
3.18 |
|
|
|
50.8 |
|
|
2.53 |
3.28 |
3.99 |
4.30 |
4.83 |
5.14 |
5.65 |
63.5 |
|
|
3.19 |
4.15 |
5.05 |
5.54 |
6.14 |
6.55 |
7.21 |
76.1 |
|
|
|
5.01 |
6.11 |
6.71 |
7.45 |
7.95 |
8.77 |
表14 表2中TUZ10CD5-05和TUZ10CD9号钢管的尺寸及单位长度重量
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
||||||||
1.25 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.41 |
3.76 |
4.2 |
4.5 |
5 |
|
15.9 |
0.445 |
0.571 |
0.707 |
0.883 |
1.03 |
|
|
|
|
19.05 |
|
0.697 |
0.868 |
1.09 |
1.30 |
|
|
|
|
25.4 |
|
0.951 |
1.19 |
1.53 |
1.82 |
|
|
|
|
31.8 |
|
1.21 |
1.52 |
1.95 |
2.35 |
2.56 |
|
|
|
38.1 |
|
1.46 |
1.84 |
2.37 |
2.88 |
3.13 |
|
|
|
50.8 |
|
|
2.49 |
3.23 |
3.93 |
4.29 |
4.76 |
5.06 |
5.57 |
63.5 |
|
|
3.14 |
4.09 |
4.97 |
5.47 |
6.05 |
6.45 |
7.10 |
76.1 |
|
|
|
4.93 |
6.02 |
6.61 |
7.34 |
7.83 |
8.64 |
表15 表4中TUZ6N9号钢管的尺寸和单位长度重量
外径 mm |
厚度(mm)和单位长度重量,kg/m |
||||||||
1.25 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.41 |
3.76 |
4.2 |
4.5 |
5 |
|
15.9 |
0.459 |
0.589 |
0.729 |
0.911 |
1.07 |
|
|
|
|
19.05 |
|
0.719 |
0.894 |
1.13 |
1.34 |
|
|
|
|
25.4 |
|
0.981 |
1.23 |
1.57 |
1.88 |
|
|
|
|
31.8 |
|
1.25 |
1.56 |
2.01 |
2.43 |
2.64 |
|
|
|
38.1 |
|
1.50 |
1.90 |
2.45 |
2.96 |
3.23 |
|
|
|
50.8 |
|
|
2.57 |
3.33 |
4.05 |
4.43 |
4.90 |
5.22 |
5.73 |
63.5 |
|
|
3.24 |
4.21 |
5.13 |
5.61 |
6.23 |
6.65 |
7.32 |
76.1 |
|
|
|
5.09 |
6.20 |
6.81 |
7.56 |
8.07 |
8.90 |
表13、表14和表15为维修现有的热交换器所需要的。
(2)偏差
(a)外径(D)偏差
D≤20mm ±0.10mm
D>20~38mm ±0.15mm
D>38~50mm ±0.25mm
D>50mm ±0.30mm
(b)厚度偏差
管体:±9%,最小为±0.20mm。
根据咨询和定货单要求,可按钢管最小厚度交货,此时厚度偏差为+18%。
(c)不圆度与偏心度偏差
钢管截面应为圆形。不圆度不应导致外径超过偏差。用研磨或机械加工去除缺陷后,局部外径可小于允许的最小直径,但厚度必须保持在规定的允许偏差范围内。
(d)单位长度重量的偏差;
对于每批至少50根的钢管,其允许偏差为
D≤31.8 +12%
0
D>31.8 +13%
0
(e)精确长度偏差
长度≤6m +3.0mm
0
长度>6~9m +4.5mm
0
长度>9~12m +6.0mm
0
长度>12~15m +7.5mm
0
长度>15~18m +9.0mm
0
长度>18m +12.5mm
0
(f)平直度偏差
局部弯曲:用lm直尺测出的局部弯曲应小于3mm。
总弯曲:允许的总弯曲度应至多等于以下规定的最大值:
长度<4m:2mm/m
长度4~<6m:8mm
长度≥6m:8mm,6m以上长度,每增加1m加1mm。
5、物理性能
钢管各牌号的弹性模量、平均线热膨胀系数和热导率见表16、表17和表18。
表16 弹性模量
牌号 |
温度 |
||||||
20℃ |
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
600℃ |
|
TU37C TU42C TU48C TU15D3 TU15CD205 TU10CD505 TU10CD910 |
205000 |
200000 |
195000 |
185000 |
175000 |
165000 |
155000 |
TUZ10CD9 TUZ10CD565 |
215000 |
210000 |
205000 |
195000 |
185000 |
175000 |
|
表17 平均线热膨胀系数1)
牌号 |
在20℃和下列任一温度间 |
||||||
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
600℃ |
700℃ |
|
TU37C TU42C TU48C TU15D3 TU15CD205 TU10CD505 TU10CD910 |
11.1 |
12.1 |
12.9 |
13.5 |
13.9 |
14.1 |
|
TUZ10CD9 TUZ10CD565 |
10.9 |
11.3 |
11.7 |
12.1 |
12.4 |
12.7 |
12.9 |
1)10-5m/(m•℃)=10-6K-1。
表18 热导率1)
牌号 |
温度 |
||||||
20℃ |
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
600℃ |
|
TU37C TU42C TU48C |
193 |
186 |
176 |
165 |
155 |
144 |
|
TU15D TU15CD205 TU10CD505 TU10CD910 |
172 161 159 138 |
167 159 155 134 |
163 155 149 130 |
155 149 142 126 |
147 142 136 121 |
138 134 126 113 |
128 126 117 105 |
TUZ10CD9 TUZ10CD505 |
72 |
83 |
90 |
97 |
101 |
101 |
101 |
1)KJ/(m•h•℃)=0.2778W/(m•K)。
6、外观要求
(1)钢管应具有与制造方法相符合的加工精良的内外表面。钢管表面允许附着薄层氧化皮。应仔细检查钢管的表面缺陷,如印痕、机械划痕、凹坑、夹渣等。
在任何情况下,缺陷下面的完全的金属壁厚应保持在标准规定的偏差范围内。
对气孔、折叠、裂纹等缺陷,如缺陷深度不小于0.3mm,应予清除;
反之,在下列条件下,可予许可:
——缺陷下面的完好金属的厚度保持在偏差范围内;
——在同一根钢管上或同的的多根钢管上的缺陷不重复出现,且其平均深度小于0.2mm。
只要这些缺陷满足缺陷下面的金属厚度在标准规定的偏差范围内,则象印痕、机械划痕、凹坑、夹渣之类的缺陷允许存在。
只能采用研磨或机械加工方法进行修整。严禁用焊接方法填补和
修整。
(2)端部精整:应垂直于钢管轴线切割管端,并清除端部毛刺。
清除毛刺允许有轻度内外倒角。
7、密封检验
每根钢管必须进行密封试验。如进行液压试验,试验压力应为60Pa并保持6s。
检验后既不应出现表面泄漏,也不能有残余变形。
如生产厂同意,可进行涡流检验代替液压试验。