现状总产量与总消耗
生产高压锅炉管的厂家很多,特别是生产20G高压锅炉管的厂,总生产能力约在20万t。但真正具有生产实力的厂家并不多,其生产能力约15万t。1998年实际产量小于10万t。当前市场占有率41%,同时锅炉行业又需求不旺。
Φ10mm~1066mm规格的无缝钢管都能供应。长期以来主要钢种是20G、12Cr1MoVG、G102。今后的主力钢种将是20G、12Cr1MoVG、T91(P91)、TP347H。国内T91(P91)、TP347H尚处于试制阶段。
高压锅炉管的需求与火电发展密不可分。1995年国内装机容量达2亿kW。据政府计划2000年要达到2.9亿kW,即每年新增1600万kW。其中火力(按75%计算),每年新增1200万kW,锅炉制造按每万kW消耗100t高压锅炉管计,年消耗12万t。因进口锅炉整体引进,实际消耗小于此数。加上电站建设(1.7t/万kW)、火电机组保有量的维修(6.5t/万kW)以及与高压锅炉管性能要求相近钢管的需要,每年年消耗量估计约为30万t。随着保有量的增加,今后维修需要用管量将为首位。
高压锅炉向高性能参数及服务期限延长的发展对钢种要求愈来愈高,国内新材料研究与制管滞后需要。
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
30、屈服点:拉伸试验过程中,负荷不再增加,金属式样仍继续发生变形的现象,称为“屈服”,发生屈服现象时的应力,称为屈服点或屈服极限。即屈服时的负荷Ps与式样原横截面面积F0之比,σs=Ps/F0,用σs表示,单位符号MPa;
31、屈服强度:对于某些屈服现象不明显的金属材料,测定屈服点比较困难,常把产生0.20% 变形的应力定为屈服点,称为屈服强度或条件屈服极限。用σ0.2表示,单位符号MPa;
32、伸长率:金属材料拉伸时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。用δ表示,单位符号% ;
33、断面收缩率:金属材料拉伸时,在断裂处试样截面积减少的百分比。用表示,单位符号% ;
抗拉强度
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的 力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的 能力。
计算公式为:
公式中:Fb--试样拉断时所承受的 力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
屈服点
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的 应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。
屈服点的计算公式为:
公式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
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高压锅炉管应该具有足够的持久强度,足够的塑性变形能力,小的时效倾向和热脆性,高的抗氧化、耐煤灰、耐天然气高温下腐蚀、蒸汽和应力腐蚀性能;良好的组织稳定性以及良好的工艺性能。高压锅炉管的钢种有碳钢以及珠光体、铁素体和奥氏体型不锈耐热钢。
为了提高火力发电机组的热效率、降低燃耗,世界各国均以发展大容量、高参数(高温、高压)火电机组(1000MW以上)为主。蒸汽压力提高到31.5~34.3MPa,过热蒸汽温度达595~650℃,向超高压临界压力发展,这样对高压锅炉管提出了更高的要求。为此开发了新的钢种,以满足高参数电站锅炉的需用。