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合金钢管

时间:2017-11-15 08:26来源: 作者:海诚无缝钢管点击:
1.概述

合金管(Alloy pipe)是无缝钢管的一种,合金管分为结构用无缝管及高压耐热合金管。主要区别于合金管的生产标准及其工业,对合金管进行退火调质改变它的机械性能。达到所需要的加工条件。其性能比一般的无缝钢管多变利用值较高,合金管化学成分中含Cr比较多,耐高温、耐低温、耐腐蚀的性能。普碳无缝管中不含合金成分或者合金成分很少,合金管在石油、航天、化工、电力、锅炉、军工等行业的用途比较广泛的原因因为合金管的机械性能多变化好调整。
执行标准

中国国家标准
GB/T8162-2008
GB/T8163-2008
GB3087-2008
GB6479-2000
GB9948-2006
GB5310-2008
ASME SA210 —— 美国锅炉及压力容器规范
ASME SA213 —— 美国锅炉及压力容器规范
DIN17175 ——联邦德国工业标


2.力学性能


标准
牌号
抗拉强度(MPa)
屈服强度(MPa)
伸长率(%)
硬度
GB3087
10
335~475
≥195
≥24
/
20
410~550
≥245
≥20
/
 
GB5310
20G
410~550
≥245
≥24
/
20MnG
≥415
≥240
≥22
/
 
25MnG
≥485
≥275
≥20
/
 
15CrMoG
440~640
≥235
≥21
/
 
12Cr2MoG
450~600
≥280
≥20
/
 
12Cr1MoVG
470~640
≥255
≥21
/
 
12Cr2MoWVTiB
540~735
≥345
≥18
/
 
10Cr9Mo1VNb
≥585
≥415
≥20
/
 
ASME SA210
SA210A-1
≥415
≥255
≥30
≤143HB
SA210C
≥485
≥275
≥30
≤179HB
 
ASME SA213
SA213 T11
≥415
≥205
≥30
≤163HB
SA213 T12
≥415
≥220
≥30
≤163HB
 
SA213 T22
≥415
≥205
≥30
≤163HB
 
SA213 T23
≥510
≥400
≥20
≤220HB
 
SA213 T91
≥585
≥415
≥20
≤250HB
 
SA213 T92
≥620
≥440
≥20
≤250HB
 
DIN17175
ST45.8/Ⅲ
410~530
≥255
≥21
/
15Mo3
450~600
≥270
≥22
/
 
13CrMo44
440~590
≥290
≥22
/
 
10CrMo910
480~630
≥280
≥20
/


3.化学成份
标准
牌号
化学成分(%)
                           
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Cu
Ni
V
Al
W
Ti
Nb
N
   
GB3087
10
0.07~0.13
0.17~0.37
0.38~0.65
≤0.030
≤0.030
0.3~0.65
/
≤0.25
≤0.30
/
/
       
20
0.17~0.23
0.17~0.37
0.38~0.65
≤0.030
≤0.030
0.3~0.65
/
≤0.25
≤0.30
/
/
         
GB5310
20G
0.17~0.24
0.17~0.37
0.35~0.65
≤0.030
≤0.030
≤0.25
≤0.15
≤0.20
≤0.25
≤0.08
         
20MnG
0.17~0.24
0.17~0.37
0.70~1.00
≤0.030
≤0.030
≤0.25
≤0.15
≤0.20
≤0.25
≤0.08
           
25MnG
0.18~0.24
0.17~0.37
0.80~1.10
≤0.030
≤0.030
≤0.25
≤0.15
≤0.20
≤0.25
≤0.08
           
15CrMo
0.12~0.18
0.17~0.37
0.40~0.70
≤0.030
≤0.030
0.80~1.10
0.40~0.55
≤0.20
≤0.30
             
12Cr2MoG
0.08~0.15
≤0.50
0.40~0.70
≤0.030
≤0.030
2.00~2.50
0.90~1.20
≤0.20
≤0.30
             
12Cr1MoV
0.08~0.15
0.17~0.37
0.40~0.70
≤0.030
≤0.030
0.90~1.20
0.25~0.35
≤0.20
≤0.30
0.15~0.30
           
12Cr2MoWVTiB
0.08~0.15
0.45~0.75
0.45~0.65
≤0.030
≤0.030
1.60~2.10
0.50~0.65
≤0.20
≤0.30
0.28~0.42
 
0.30~0.55
0.08~0.15
B 0.002~0.008
   
10Cr9Mo1VNb
0.08~0.12
0.20~0.50
0.30~0.60
≤0.020
≤0.010
8.00~9.50
0.85~1.05
≤0.20
≤0.40
0.18~0.25
≤0.015
   
0.06~0.10
0.03~0.07
 
ASME SA210
SA210A-1
0.13~0.19
≥0.1
0.45~0.65
≤0.030
≤0.030
                   
SA210C
0.18~0.24
≥0.1
0.80~1.10
≤0.030
≤0.030
                     
ASME SA213
SA213 T11
0.05~0.15
0.50~1.0
0.30~0.60
≤0.030
≤0.030
1.00~1.50
0.50~1.00
               
SA213 T12
0.05~0.15
≤0.50
0.30~0.61
≤0.030
≤0.030
0.80~1.25
0.44~0.65
                 
SA213 T22
0.05~0.15
≤0.50
0.30~0.60
≤0.030
≤0.010
1.90~2.60
0.87~1.13
                 
SA213 T23
0.04~0.10
≤0.50
0.10~0.60
≤0.030
≤0.030
1.90~2.60
0.05~0.30
     
≤0.030
1.45~1.75
B 0.0005~0.006
0.02~0.08
≤0.040
 
SA213 T91
0.08~0.12
0.20~0.50
0.30~0.60
≤0.020
≤0.010
8.00~9.50
0.85~1.05
 
≤0.40
0.18~0.25
≤0.015
   
0.06~0.10
0.03~0.07
 
SA213 T92
0.07~0.13
≤0.50
0.30~0.60
≤0.020
≤0.010
8.50~9.50
0.30~0.60
 
≤0.40
0.15~0.25
≤0.015
1.50~2.00
B 0.001~0.006
0.04~0.09
0.03~0.07
 
DIN 17175
ST45.8/
≤0.21
0.10~0.35
0.40~1.20
≤0.040
≤0.040
                   
15Mo3
0.12~0.20
0.10~0.35
0.40~0.80
≤0.035
≤0.035
 
0.25~0.35
                 
13CrMo44
0.10~0.18
0.10~0.35
0.40~0.70
≤0.035
≤0.035
0.70~1.10
0.45~0.65
                 
10CrMo910
0.08~0.15
≤0.50
0.30~0.70
≤0.025
≤0.020
2.00~2.50
0.90~1.10
≤0.30
≤0.30
 
≤0.015
         


4.消除氢脆

        【1】减少T22合金钢管中渗氢的数量,必须尽量减少高强度/高硬度钢制T22合金钢管的酸洗,因为酸洗可加剧氢脆。在除锈和氧化皮时,尽量采用喷砂抛丸的方法,若洛氏硬度等于或大于HRC 32的T22合金钢管进行酸洗时,必须在制定酸洗工艺时确保T22合金钢管在酸中浸泡的时间最长不超过10分钟。并应尽量降低酸液的浓度,并保证零件在酸中浸泡的时间不超过10分钟;在除油时,采用清洗剂或溶剂除油等化学除油方式,渗氢量较少,若采用电化学除油,先阴极后阳极,高强度T22合金钢管不允许用阴极电解除油;在热处理时,严格控制甲醇和丙烷的滴注量;在电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。

  【2】采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层
  一般认为,在电镀Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等T22合金钢管镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少。在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂层,如机械镀锌或无铬锌铝涂层,不会发生氢脆,耐蚀性高,附着力好,且比电镀环保。

  【3】镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,回火消除应力实际上可以减少零件内的陷阱数量,从而减轻发生氢脆的隐患。

  【4】控制镀层厚度,由于镀层覆盖在紧固件表面,镀层在一定程度上会起到氢扩散屏障的作用,这将阻碍氢向紧固件外部的扩散。当镀层厚度超过2.5μm时,氢从紧固件中扩散出去就非常困难了。因此硬度<32HRC的紧固件,镀层厚度可以要求在12μm;硬度≥32HRC的高强度螺栓,镀层厚度应控制在8μmmax。这就要求在产品设计时,必须考虑到高强度螺栓的氢脆风险,合理选择镀层种


5.除锈


        第一:除锈等级,对于合金管常用的环氧类,乙烯类,酚醛类等防腐涂料的施工工艺,一般要求的都是将合金管表面达到近白级,通过实践得出的证明是,用这种除锈等级几乎可以除掉所有的氧化皮,锈还有其他的污物充分的满足了防腐层和合金管的附着力要求,而喷射除锈工艺可以用较低的费用就可以稳定可靠的使质量达到近白级的条件。

  第二:想要使除锈效果达到理想的效果,需要根据合金管表面的硬度,原始锈蚀程度,要求的表面粗糙度,涂层类型等来选择磨料,单层环氧,二层或者是三层聚乙烯涂层,要想达到理想的除锈效果,需要采用钢砂和钢丸的混合磨料。因为钢丸有强化钢表面的作用,钢砂有刻蚀钢表面的作用。

  第三:想要获得较好的均匀清洁度和粗糙度的分布,磨料的粒径和配比的设计是相当重要的,因为粗糙度太大是很容易造成防腐层在锚纹尖峰处变薄的,同时会因为锚纹太深,就容易在防腐的过程中形成气泡,严重影响着防腐层的性能。(在实际的操作中,磨料中的钢砂和钢丸的理想比例是很难达到的)

  第四:在喷射处理之前,除去了合金管表面的油脂和积垢,还可以用加热炉对管体预热至40-60摄氏度,使合金管的表面保持干燥的状态,因为合金管表面是不含油脂等污垢的,这样可以增强除锈的效果,另外,干燥的合金管表面也是有利于钢丸,钢砂和锈和氧化皮的分离的,这样就会使才除锈后的合金管表面更加的洁净。


6.物理性能


合金管的分类情况

(1)无缝钢管
因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。

a. 工艺流程概述
热轧(挤压无缝钢管):圆管坯加热穿孔三辊斜轧、连轧或挤压脱管定径(或减径)冷却坯管矫直水压试验(或探伤)标记入库。
冷拔(轧)无缝钢管:圆圆管坯加热穿孔打头退火酸洗涂油(镀铜)多道次冷拔(冷轧)坯管热处理矫直水压试验(探伤)标记入库。

b.无缝钢管,因其用途不同而分为如下若干品种:
GB/T8162-2008(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
GB3087-2008(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。
GB5310-2008(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。
GB6479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-2007(液压支柱用热轧无缝钢管)。主要用于制作煤矿液压支架和缸、柱,以及其它液压缸、柱。其代表材质为20、45、27SiMn等。
GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)。主要用于柴油机喷射系统高压油管。其钢管一般为冷拔管,其代表材质为20A。
GB/T3639-2007(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。主要用于机械结构、碳压设备用的、要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表材质20、45钢等。
GB/T3094-1999(冷拔无缝钢管异形钢管)。主要用于制作各种结构件和零件,其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。
GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)。主要用于制作液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧无缝钢管。其代表材质为20、45钢等。
GB13296-2007(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)。主要用于化工企业的锅炉、过热器、热交换器、冷凝器、催化管等。用的耐高温、高压、耐腐蚀的钢管。其代表材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-2002(结构用不锈钢无缝钢管)。主要用于一般结构(宾馆、饭店装饰)和化工企业机械结构用的耐大气、酸腐蚀并具有一定强度的钢管。其代表材质为0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-2002(流体输送用不锈钢无缝钢管)。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表材质为0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)。主要用于制作汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。其代表材质为45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999(套管和油管规范),是美国石油学会(American Petreleum Instiute 简称"API")编制并发布的在世界各地通用。其中: 套管:由地表面伸进钻井内,作为井壁衬的管子,其管子之间通过接箍连接。主要材质为J55、N80、P110等钢级,以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。油管:由地表面插入套管内直至油层的管子,其管子之间通过接箍或整体连接。其作用于是抽油机将油层石油经油管输送到地面。主要材质为J55、N80、P110、以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。
API SPEC 5L-2000(管线管规范),是美国石油学会编制并发布的,在世界各地通用。
管线管:是把轴出地面的油、气或水,通过管线管输送到石油和天然气工业企业。管线管包括无缝和焊接管两种,其管端有平端、带螺纹端和承口端;其连接方式为端头焊接、接箍连接、承插连接等。该管主要材质为B、X42、X56、X65、X70等钢级。



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