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不銹鋼焊管在各行業內的應用淺析(一)

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不銹鋼焊管在各行業內的應用淺析(一)

發布日期:2016-06-14 13:42 來源:http://www.buddyliles.com 點擊:

不銹鋼焊管是不銹鋼板、帶深加工的一個重要領域,又是石油、化工、醫藥、食品、鋪設耐腐蝕性管的主要材料,是發電設備、艦船工業、制冷設備、海水淡化設備的主要元件,因此,不銹鋼焊管越來越受到廣大用戶的關注和有關部門的重視。

不銹鋼焊管生產的主要特點是:生產設備輕巧,投資少,建設速度快,焊接方法簡便,產品規格范圍寬,尺寸精度高、壁厚偏差小、表面平滑、成材率高。在大批量生產的情況下,焊管比無縫管成本低20%以上。近年來國內采用的“焊接—冷軋”“焊接—冷拔”生產不銹鋼焊管工藝,用冷軋卷板按規格要求縱剪、成型后,經多槍氬弧焊機焊接成管,再經冷軋(拔),使焊縫的各項性能指標可以與母材基本一致,產品質量明顯提高。由此看來,用不銹鋼焊管代替不銹鋼無縫管的優勢越來越明顯。

我國不銹鋼焊管行業的總體情況

隨著我國經濟建設的快速發展,不銹鋼的消費量不斷增加,其中厚壁不銹鋼焊管的需求量同樣日趨擴大,市場前景看好。不銹鋼無縫管的市場需求表現在基礎工業方面,如石油、化工、發電等,其需求量占不銹鋼無縫管消耗總量的三分之二,還有如汽車,造船,建筑和環保業等也有較大需求。不銹鋼焊管目前主要用于城市景觀、建筑裝飾行業上,年消耗量在70t左右。工業用不銹鋼焊管要求比較高,而且生產工藝不成熟,目前我國年用工業用不銹鋼焊管量大約15t左右,大部分需要進口。

從國產不銹鋼焊管產品上看,鋼種從單一的奧氏體鋼發展到馬氏體和鐵素體鋼、雙相鋼、高合金鋼;產品品種有:無縫鋼管包括冷拉管、冷軋管、熱擠壓管、離心鑄造管、旋壓管;焊接管包括:等離子焊、氬弧焊、埋弧焊、光速焊接和高頻焊接等焊管,所能生產的不銹鋼焊管基本上覆蓋了世界各國標準的品種規格,不銹鋼異型管的規格、品種也達百種以上,產品用途涉及工業、民用的眾多領域。但是總體來說,目前國產不銹鋼焊管在品種、規格、數量、質量等方面,與市場需求有一定的差距:

不銹鋼焊管的產品和數量方面:一般用途的普通不銹鋼焊管的產量已與市場總體需求平衡。無縫管的生產能力大于市場需求,生產過剩;中、低檔次標準的不銹鋼裝飾焊管市場供大于求;較高標準的工業用焊管,生產能力不足,尤其是高要求的工業用管,如電站用高壓不銹鋼鍋爐管等基本是空白。

不銹鋼焊管產品的規格方面:一般用途的中小口徑不銹鋼焊管的生產能力大于市場需求;大口徑不銹鋼焊管、高要求的不銹鋼焊管,市場供不應求,缺口較大,如?219mm以上的特大口徑不銹鋼焊管還需要靠進口彌補不足。再如超長度的(大于15m)的超長管,國內也很少生產,基本依靠進口。

不銹鋼焊管的品種方面:目前國外廣泛使用304L、316L等超低碳不銹鋼。國產的尿素級、高精度不銹鋼,其質量還較難保證;一些技術難度大、質量要求高的專用不銹鋼焊管,如電站鍋爐的熱交換器管、化肥裝置用尿素管、石油井管等,還主要依靠進口;一些具有良好耐腐蝕性能的雙相不銹鋼焊管,國內也很少生產,不能滿足市場需求。

不銹鋼焊管的生產上看:近十年來,隨著應用領域的迅速擴展,加上不銹鋼焊管高附加值的吸引,生產不銹鋼焊管材的企業從80年代時的十幾家發展到目前的400多家,綜合生產加工能力超過100t,現有不銹鋼無縫鋼管生產企業近300家,2007年生產量50t以上,不銹鋼焊管生產線近600條,年生產能力80t以上,大于需求。產量達5000t水平的企業很少,多數是年產2000t以下的小廠。我國工業用不銹鋼焊管的產能與國內市場需求不相適應,現有的不銹鋼焊管機組大部分工藝裝備不配套,如缺少熱處理和在線檢測設備等,使機組的生產能力得不到充分發揮,普遍只能生產一般的裝飾用管,而高要求的化工機械用管、熱交換器用管等只有少數廠家可以生產。

 

超級鐵素體不銹鋼焊管

在半咸水和污染海水作為冷卻介質的條件下,銅和銅合金管作為冷凝管的耐蝕性已不能滿足使用要求。隨著冶金技術的進步和發展,高性能不銹鋼焊管和鈦焊管是替代銅合金冷凝器管的有效途經。目前國內電站用凝汽器管材的選用均參照DL/T712-2000“火力發電廠凝汽器管選材導則”的要求而進行,在海水作為冷卻介質的條件下,可選用 HAl77-2、BFe30-1-1、TA1焊管。而在國際上各種不同牌號的高性能不銹鋼焊管已廣泛應用在濱海電站的凝汽器換熱管材上,根據美國“在含氯離子水中使用不銹鋼的導則”中介紹,適用于海水冷卻的管材除鈦材外,還有高性能奧氏體不銹鋼(AL-6XN、254SMO)和高性能鐵素體不銹鋼(如 AL29-4C、SEA-CURE)。這些材料從耐腐蝕角度看均能在海水中運行。

在美國,高性能奧氏體不銹鋼焊管從1973年開始在電站凝汽器Z早得到應用,在1979年前基本上全部使用高性能奧氏體不銹鋼焊管。高性能鐵素體不銹鋼焊管從1979年開始在電站凝汽器得到應用,雖然在以后幾年里占的份額還不大,但增長的速度比較快。2000年以后高性能奧氏體不銹鋼焊管基本上不再使用,而使用高性能鐵素體不銹鋼焊管,從2003年開始在實際使用累計總量方面,高性能鐵素體不銹鋼焊管也超過高性能奧氏體不銹鋼焊管。

 

鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼性能對比如下:

彈性模量:高性能鐵素體不銹鋼比高性能奧氏體不銹鋼略大,所以高性能鐵素體不銹鋼的抗震性能要比高性能奧氏體不銹鋼略強,可以用更薄的管壁而不產生振動,薄壁也更有利于傳熱。

熱導率:高性能鐵素體不銹鋼比高性能奧氏體不銹鋼大一些,所以高性能鐵素體不銹鋼的傳熱性能要比高性能奧氏體不銹鋼要好。

線膨脹系數:高性能鐵素體不銹鋼比高性能奧氏體不銹鋼更接近于碳鋼的線膨脹系數,所以高性能鐵素體不銹鋼由熱膨脹產生變形內應力較小,表面氧化膜因熱膨脹系數差別而引起的剝落或開裂傾向小,更適用于高溫循環氧化的環境。

密度:高性能鐵素體不銹鋼比高性能奧氏體不銹鋼小,在相同體積的條件下,高性能鐵素體不銹鋼比高性能奧氏體不銹鋼重量要輕。

這兩類高性能不銹鋼焊管對各種類型的腐蝕,如氯點蝕、蒸汽沖蝕、應力腐蝕、海生物腐蝕等,均具有優異的耐腐蝕性能。所以兩類高性能不銹鋼焊管均可在濱海電站凝汽器上應用(包括污染海水)。

通過具體的耐蝕試驗表明,高性能鐵素體不銹鋼(SEA-CUER)與高性能奧氏體不銹鋼(AL-6XN)相比,具有更加優異的耐氯化物腐蝕、耐泥沙沖蝕的性能。

超級鐵素體不銹鋼具有優異的綜合性能,而且已在美國等國家得到大量的使用,在國內具有較好的前景。


相關標簽:厚壁不銹鋼焊管

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