管道用鋼培訓(xùn)教材

《管道用鋼培訓(xùn)教材》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、管道用鋼培訓(xùn)教材編制人:趙寶中二零零七年五月十日前言鋼材，是火力發(fā)電廠管道安裝工程所使用的主材。管道安裝作業(yè)實(shí)質(zhì)上就是把管材敷設(shè)成管道設(shè)施的工藝過程。為此，首先要了解管道用鋼的種類與性能，明確鋼材各個性能參數(shù)的意義，掌握管道常用鋼種的使用范圍和對鋼材的檢驗(yàn)知識。火力發(fā)電廠管系繁多，工況各自有別，有互為生產(chǎn)工藝流程的關(guān)系。管道和設(shè)備組成“有機(jī)”整體，各管道的介質(zhì)參數(shù)，如壓力從負(fù)壓到32MPa、溫度從常溫到550℃、管徑￠15mm-￠2000mm、管壁厚度從1.5-90mm。材質(zhì)有碳素鋼、合金鋼等，在安裝過程中，用錯材質(zhì)、誤用不合格的劣質(zhì)鋼材以及不合理的鋼材

2、代用都是導(dǎo)致發(fā)生安裝返工事故或運(yùn)行事故的根源。有事即使存在于鋼材中的小缺陷，也可能成為裂紋源，成為這個管系的薄弱環(huán)節(jié)，影響管道的使用壽命。適用于管道的鋼材性能包括：（1）良好的機(jī)械性能（力學(xué)性能），以滿足強(qiáng)度與塑性及抗動載韌性要求，對合金鋼還要求有耐高溫的金屬組織穩(wěn)定性；（2）適應(yīng)性強(qiáng)的工藝性能（即在安裝使用過程中能適應(yīng)各種必要的加工工序，鋼材易于加工和在加工過程中不易引起材質(zhì)惡化），對合金鋼還要求鋼材的熱處理性能符合要求；（3）抗腐蝕性能，即鋼材在工作條件下的金屬化學(xué)穩(wěn)定性；此外，對鋼材的幾種物理性能也有所要求。第一章管道用鋼的力學(xué)性能鋼材在力學(xué)（靜力

3、）性能測試中表現(xiàn)出強(qiáng)度特征和變形特征，對于管道用鋼，其塑性變形性能和強(qiáng)度性能都是重要的，它要求這倆種性能的兼?zhèn)洌€要求有一定的抗沖擊動載荷的韌性，由于熱管道都有多次的投運(yùn)和停運(yùn)，反復(fù)在熱脹冷縮應(yīng)力作用下，必須有較佳的低周交變疲勞強(qiáng)度。蠕變與應(yīng)力松弛是鋼材在高溫和應(yīng)力長期作用下的有害特征，對高溫高壓管道有著很大的不利影響。為此，管材不得不選用貴重的各種合金，并且在介質(zhì)參數(shù)愈來愈大的工況條件下，從設(shè)計(jì)方面盡力改善應(yīng)力條件，在安裝中相應(yīng)提高工藝質(zhì)量要求以及在運(yùn)行中對蠕脹進(jìn)行監(jiān)測，這樣才能對運(yùn)行中的管道有一個可監(jiān)控性。一般碳鋼，在350℃就有蠕變萌芽，把350℃

4、以上的碳素鋼管道和450℃及其以上的合金鋼管道稱為蠕變工況管道。當(dāng)溫度超過550℃時(shí)，在相同的應(yīng)力條件下，鋼材的蠕變進(jìn)程更為顯著，必須選用高級耐熱合金鋼材。管道高溫參數(shù)和高壓參數(shù)的內(nèi)壓應(yīng)力條件使蠕變工況不可避免。為了給運(yùn)行維修人員提供管道運(yùn)行中的蠕變監(jiān)測，在設(shè)計(jì)中有明確的蠕脹測點(diǎn)位置和蠕變檢查管段。監(jiān)察段是溫度大于450℃的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽（熱段）管道的水平段上安裝的用來進(jìn)行蠕脹監(jiān)督的管段。蠕脹測量是指安裝測點(diǎn)之間的原始測量數(shù)據(jù)（有徑向數(shù)據(jù)和長度數(shù)據(jù)兩種）和運(yùn)行中定期測量數(shù)據(jù)的對比，其脹大后與原尺寸的差數(shù)即蠕脹量。主蒸汽管道熱段管道蠕脹測點(diǎn)是設(shè)置

5、在監(jiān)察段或蒸汽管上對管道進(jìn)行徑向蠕脹或長度蠕脹測定的裝置或標(biāo)記。應(yīng)力松弛，是指總變形量不變，隨著時(shí)間的推移，應(yīng)力逐漸降低的現(xiàn)象。在此過程中，彈性變形逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉菑椥宰冃?。由于彈性值不斷下降，?yīng)力也相應(yīng)的不斷下降，但總的變形量維持不變。高溫管道存在應(yīng)力松弛，且各處處于不同的應(yīng)力條件其松弛程度有別。高溫高壓法蘭螺栓是典型的應(yīng)力松弛例證，施以預(yù)緊力在初始時(shí)間能正常密封的法蘭，在運(yùn)行期中可能因應(yīng)力下降（螺栓在緊力下產(chǎn)生的應(yīng)力）而泄漏，就是應(yīng)力松弛現(xiàn)象。第二章鋼材的工藝性能鋼材的工藝性能就是鋼材對各種加工過程的適應(yīng)性。適應(yīng)性的含義是：（1）指該鋼材可接受各種加工工

6、序的廣泛性；（2）對某種必要加工工序的可行性與簡便性；（3）鋼材在加工后其原有性能是否有較大的變化，該變化是性能的惡化還是優(yōu)化，對使用性能要求是否有影響。只有工藝性能較好的鋼材才能得到廣泛的應(yīng)用，而其他性能雖好的鋼材只因缺乏某一種必要的工藝性能，會限制它的使用價(jià)值和使用范圍。一、氣割氣割即火焰切割，是管道安裝中應(yīng)用最廣泛的下料方法和整形切割手段。它是利用乙炔和氧燃燒產(chǎn)生的熱量使鋼材升溫到紅熱狀態(tài)進(jìn)行切割的一種工藝過程。在此過程中，乙炔是經(jīng)燃燒釋放化學(xué)熱能的可燃?xì)怏w，而氧氣有三種效用：（1）作為助燃劑參與燃燒釋放熱化學(xué)反應(yīng)；（2）以助燃化學(xué)反應(yīng)需氧的富余量

7、（過氧）和鋼材產(chǎn)生金屬氧化反應(yīng)；（3）以其噴氣動力吹掃熔點(diǎn)溫度較底（低于金屬熔點(diǎn)）的金屬氧化熔渣把鋼材吹割成切口。氣割操作的要領(lǐng)是：初加溫階段和切割階段對割槍兩種氣流的調(diào)節(jié)；割嘴與工藝之間適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的距離；吹掃氣體與割槍移動速度配合；移動軌跡和割口劃線以及入射角的準(zhǔn)確性；初割口應(yīng)稍偏離工件的線外側(cè)以免穿孔傷線，只有穿透后才移動割槍。在上述幾方面的均衡協(xié)調(diào)操作中使氣割口的加熱一金屬氧化一氧化物熔化一吹掃連續(xù)進(jìn)行。氣割以其工具簡單、加工成本低、效率高和便于現(xiàn)場移位操作在工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。某些合金鋼材，不具備氣割工藝性能或該種工藝性能很差，例如不銹鋼

8、、F11、F12、Ht9、Ht7等，其原因在于其生成氧化物的熔點(diǎn)太高或者鋼材的氧