高壓鍋爐管是鍋爐管的一種，屬于無縫鋼管類別。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。高壓鍋爐管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟�，會發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
高壓鍋爐管標(biāo)準(zhǔn)： GB3087-2008 —— 中國國家標(biāo)準(zhǔn)（低中壓鍋爐用無縫鋼管）
GB5310 -2008—— 中國國家標(biāo)準(zhǔn)（高壓鍋爐用無縫鋼管）
ASME SA106-------美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA210 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA213 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
DIN17175 —— 聯(lián)邦德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
高壓鍋爐管用途及分類
用于低中壓鍋爐（工作壓力一般不大于5.88Mpa，工作溫度在450℃以下）的受熱面管子；用于高壓鍋爐（工作壓力一般在9.8Mpa以上，工作溫度在450℃～650℃之間）的受熱面管子、省煤器、過熱器、再熱器、石化工業(yè)用管等。
| 高壓鍋爐管 |
20G
ASTM SA106B/C
ASTM SA210A/C
ST45.8-III |
GB5310-2008
ASTM SA106
ASTM SA210
DIN17175-79 |
∮8-1240*1-200 |
適用于制造高壓鍋爐受熱管，集箱，蒸汽管道等 |
高壓鍋爐管：
規(guī)格及外觀質(zhì)量
高壓鍋爐管規(guī)格及外觀質(zhì)量：GB5310-2008高壓鍋爐管的外徑22mm～530mm，壁厚20mm～70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10mm～108mm，壁厚2.0mm～13.0mm不等。
高壓鍋爐管主要牌號
現(xiàn)狀總產(chǎn)量與總消耗
生產(chǎn)高壓鍋爐管的廠家很多，特別是生產(chǎn)20G高壓鍋爐管的廠，總生產(chǎn)能力約在20萬t。但真正具有生產(chǎn)實(shí)力的廠家并不多，其生產(chǎn)能力約15萬t。1998年實(shí)際產(chǎn)量小于10萬t。目前市場占有率41%，同時(shí)鍋爐行業(yè)又需求不旺。
Φ10mm～1066mm規(guī)格的無縫鋼管都能供應(yīng)。長期以來主要鋼種是20G、12Cr1MoV、G102。今后的主力鋼種將是20G、12Cr1MoV、T91（P91）、TP347H。國內(nèi)T91（P91）、TP347H尚處于試制階段。
高壓鍋爐管的需求與火電發(fā)展密不可分。1995年國內(nèi)裝機(jī)容量達(dá)2億kW。據(jù)政府計(jì)劃2000年要達(dá)到2.9億kW，即每年新增1600萬kW。其中火力（按75%計(jì)算），每年新增1200萬kW，鍋爐制造按每萬kW消耗100t高壓鍋爐管計(jì)，年消耗12萬t。因進(jìn)口鍋爐整體引進(jìn)，實(shí)際消耗小于此數(shù)。加上電站建設(shè)（1.7t/萬kW）、火電機(jī)組保有量的維修（6.5t/萬kW）以及與高壓鍋爐管性能要求相近鋼管的需要，近年年消耗量估計(jì)約為30萬t。隨著保有量的增加，今后維修需要用管量將為首位。
高壓鍋爐向高性能參數(shù)及服務(wù)期限延長的發(fā)展對鋼種要求愈來愈高，國內(nèi)新材料研究與制管滯后需要。
10、20、20G、20MnG、25MnG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB、10Cr9Mo1VNb、SA210A1、SA210C、SA213 T11、SA213 T12、SA213 T22、SA213 T23、SA213 T91、SA213 T92、ST45.8/Ⅲ、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910等
高壓鍋爐管尺寸公差
| 鋼管種類 |
外徑(D) |
壁厚(S) |
| 冷拔管 |
鋼管外徑(mm) |
允許偏差(mm) |
鋼管壁厚(mm) |
允許偏差(mm) |
| >30～50 |
±0.3 |
>3～20 |
±10% |
高壓 鍋爐管
重量計(jì)算公式:
[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
高壓鍋爐管力學(xué)性能
| 標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
抗拉強(qiáng)度（MPa） |
屈服強(qiáng)度（MPa） |
伸長率（%） |
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 |
/ |
高壓鍋爐管化學(xué)成分
| 標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
化學(xué)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/Ⅲ |
≤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 |
|
|
|
鋼管的生產(chǎn)工藝
鍋爐管的生產(chǎn)方法
鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。
概述
(1)生產(chǎn)制造方法：
�、僖话沐仩t管使用溫度在450℃以下，國產(chǎn)管主要用10號、20號碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
�、诟邏哄仩t管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟�，會發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。
(2)用途：
�、僖话沐仩t管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機(jī)車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
種類
鍋爐管按所承受的高溫性能分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管。無論一般鍋爐管或高壓鍋爐管按其用途要求不同又可分為各種鋼管。
規(guī)格及外觀質(zhì)量
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。各種結(jié)構(gòu)鍋爐用鋼管規(guī)格，外徑10～426mm，共計(jì)43種。壁厚1.5～26mm共計(jì)29種。但機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管的外徑和壁厚另有規(guī)定。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》熱軋管的外
徑22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。
(3)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》和GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》的規(guī)定。外觀質(zhì)量：鋼管內(nèi)外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結(jié)疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應(yīng)完全清除掉。清除深度不得超過公稱壁厚的負(fù)偏差，其清理處實(shí)際壁厚不得小于壁厚所允許的最小值。
化學(xué)成分檢驗(yàn)
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定�；瘜W(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定�；瘜W(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(3)進(jìn)口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗(yàn)按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
鍋爐管采用鋼號
(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。
此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
微量有害元素As、Sn、Pb、Bi氧勢小于Fe的氧勢，在煉鋼過程中完全殘留在鋼液。要控制鋼中微量有害元素，必須從煉鋼爐料的源頭來控制
1．表中所列牌號為優(yōu)質(zhì)鋼。如果是高級優(yōu)質(zhì)鋼，在牌號后面加“A”(統(tǒng)一數(shù)字代號最后一位數(shù)字改為“3”)；如果是特級優(yōu)質(zhì)鋼，在牌號后面加“E’’(統(tǒng)一數(shù)字代號最后一-位數(shù)字改為“6”)；對于沸騰鋼，牌號后面為“F”(統(tǒng)一數(shù)字代號最后一位數(shù)字為“0”)；對于半鎮(zhèn)靜鋼，牌號后面為“b”(統(tǒng)一數(shù)字代號最后一位數(shù)字為“1”)。
2．使用廢鋼冶煉的鋼允許含銅量不大于0.30%。
3．熱壓力加工用鋼的銅含量應(yīng)不大于0.20%。
4．鉛浴淬火(派登脫)鋼絲用的35.85鋼的錳含量為0.30%-0.60%；鉻含量不大于0.10%，鎳含量不大于0.15%，銅含量不大于0.20%；硫、磷含量應(yīng)符合鋼絲標(biāo)準(zhǔn)要求。
5．08鋼用鋁脫氧冶煉鎮(zhèn)靜鋼，錳含量下限為0.25%，硅含量不大于0.03%，鋁含量為0.02%-0.07%。此時(shí)鋼的牌號為08A1。
6．冷沖壓用沸騰鋼含硅量不大于0.03%。
7．氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼其含氮量應(yīng)不大于0.008%。供方能保證合格時(shí)，可不做分析。
8．經(jīng)供需雙方協(xié)議，08-25鋼可供應(yīng)硅含量不大于0.17%的半鎮(zhèn)靜鋼，其牌號為08b-25b。
9．上述各成分含量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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