管道材料专题应道宴.ppt

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1、管道材料专题应道宴 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望管道材料培训的几个阶段基础知识专业知识规范宣贯设計技术文件主题1.管道元件的标准化,系列化2.材料3.管子(Pipe,Tube)4.管件(对焊,承插,螺纹)5.法兰(垫片,紧固件,夾持件)6.阀门(过滤器,视镜)1.1配管材料设計的特奌标准化系列化國际化中國化1.2规格标准化公称直径 Pipe ,Tube外径壁厚,壁厚 系列1.3公称直径,Pipe,Tube1.3.1公称直径ISO 6708,GB1

2、048-2005定义DN SI制 中國 ,欧州 NPS In制 美國 混用 日本 400A 16B1.3.2 PIPE流体输送用圆截面中空管规格采用公称直径 壁厚系列(壁厚)表示同一公称直径,外径相同而壁厚可不同工业管道,长输管道,公用工程1.3.3 TUBE中空管子统称圆形,方形规格用 外径,内径,壁厚数值 三者之二表示仪表,伴热,液压,气动,洁净,高压锅炉管,換热管,炉管1.3.4 钢管标准分类Pipe 流体输送用Tube机械,结构用ASTM钢管标准 PipePipe A106 A53 API5LA106 A53 API5L A312 A312 A333A333 A335A335 板焊管板

3、焊管 A671 A672 A671 A672 A691 A358 A691 A358A530A530通用标准通用标准 TubeTubeA179 A213A179 A213A249A249A334 A334 A213A213A450A450通用标准通用标准JIS钢管标准 PipePipeSGP STPG SGP STPG STS STPT STS STPT STPYSTPYSTPASTPASTPLSTPLSUS-TPSUS-TP TubeTubeSTBSTBSTBASTBASTBLSTBLSUS-TBSUS-TBGB 钢管标准 流体输送用流体输送用(Pipe)(Pipe)GB3091-2001

4、GB3091-2001 低压低压 CS CS 焊接焊接(ERW,SAW)(ERW,SAW)GB8163-1999 CS GB8163-1999 CS 无缝无缝GB9711.1-1997 GB9711.1-1997 高强钢高强钢,CS ,CS 无缝无缝,焊接焊接SY5037 SY5037 低压低压 CS CS 螺旋焊螺旋焊GB14976-2002 SS GB14976-2002 SS 无缝无缝GB18984-2003 GB18984-2003 低温钢低温钢 无缝无缝GB12771 SS GB12771 SS 焊接焊接HG20537.320537.4 SS HG20537.320537.4 SS

5、焊接焊接GB 钢管标准 未区分 Pipe和Tube GB5310 高压锅炉管 GB3087 中低压锅炉管 GB6479 化肥高压管 GB9948 石油裂化管1.3.5 公称直径系列 美标体系 欧州体系表表1 11.3.61.3.6公称直径的选用公称直径的选用公称直径的选用公称直径的选用 美标美标美标美标VSVS欧标欧标欧标欧标最小最大最小最大最小最大最小最大 优选优选优选优选 尽量不采用尽量不采用尽量不采用尽量不采用 大于大于DN600DN600美标体系美标体系 级差级差 150(6in)150(6in)欧洲体系欧洲体系 级差级差 100(DN6001000100(DN6001000)200(

6、200(大于大于DN1000)DN1000)DN 6,8,10DN 6,8,10DN32,65,90,DN32,65,90,125,550125,550表表1 11.4 外径 1.4.1英制管和公制管英制管英制管英制管英制管(國际通用系列國际通用系列國际通用系列國际通用系列)ASME B36.10 ASME B36.10,36.19,36.19ISO4200ISO4200 HG20553 HG20553 系列系列系列系列 SH3405 SH3405 GB17395 GB17395JISJIS 公制管公制管公制管公制管(國内沿用系列國内沿用系列國内沿用系列國内沿用系列 淘汰系列淘汰系列淘汰系列淘

7、汰系列)HG20553 HG20553 系列系列表3英制管公制管DN150以下 英制管 大外径 公制管 小外径DN200300 英制管=公制管 相同外径英制管公制管 DN350以上英制管外径=NPS25.4公制管外径英制管外径 DN+30mm DN+20mm表表3 31.4.2 选用外径系列时应注意的问题 公制管公制管 管子,管件(对焊,承插),法兰,阀门(对焊,承插)的配套 管子,管件(对焊,承插),法兰,阀门(对焊,承插)的标识 ,B 提供相关尺寸 不能采用管螺纹和螺纹管件选用外径系列时应注意的问题 英制管英制管 承插管件,阀门承插口内径与钢管外径的 配合 螺纹管件,阀门的螺纹型式(NPT

8、,R,Rc,Rp)与钢管外径的 配合 SH3405大口径英制管外径的问题表表4 4表表2 2表表3 31.5 壁厚1.5.1 壁厚系列,壁厚等级Sch.5 160(5,10,20,30,40,60,80,100,120,140,160)Sch.5S 80S(5S,10S,40S,80S,20S)重量等级 Std.XS,XXS1.5.2壁厚级数ISO4200级差约12.5%表表6 61.5.3 國内目前应用的壁厚系列 ASME B 36.10,B36.19(表表13)HG20553 系列系列 (表表1414)SH3405 (表表 15)(HG20553 系列系列)表表5 5表表1313表表141

9、4表表15151.5.4管表号 Sch.的含义 式中式中式中式中:t t 壁厚壁厚壁厚壁厚(mmmm);P P 内压内压内压内压(MPaMPa)许用应力许用应力许用应力许用应力(MPaMPa)；焊缝系数焊缝系数焊缝系数焊缝系数 C C 腐蚀余量腐蚀余量腐蚀余量腐蚀余量 (2.54mm;0.8752.54mm;0.875壁厚负偏差壁厚负偏差壁厚负偏差壁厚负偏差)11.5.4管表号 Sch.的含义設Sch.=1000PSch.的数值相当于钢管为100MPa 的承压能力Bar.t=(Sch.D1750)+2.54管表号 Sch.核算示例 表表7表表7 71.5.5为什么要采用管表号 Sch.管表号

10、Sch.适用于表达一定范围內多个公称直径管子的壁厚管表号 Sch.的数值代表许用应力为100MPa时钢管的承压能力(Bar)减少钢管壁厚规格数量,便于组织批量生差,庫存销售壁厚规格数量比较 表表8 8表表9 91.5.6板焊管及其壁厚等级 CWP大口径管道缺乏壁厚等级大口径管道缺乏壁厚等级 DN600 DN600 较多较多 DN600 1200 DN600 1200 较少较少 DN1200 DN1200 无无适用于以单张钢板为坯料的板焊管适用于以单张钢板为坯料的板焊管 板厚负偏差板厚负偏差 腐蚀余量腐蚀余量(0 ,1.5 mm)(0 ,1.5 mm)厚度厚度 SI SI制制 ,整数整数板焊管及

11、其壁厚等级 CWP适用范围适用范围 DN150 4000 DN150 4000钢板卷焊管钢板卷焊管CWPCWP含意含意 钢板卷焊管钢板卷焊管 冷态冷态(常温常温)工作压力工作压力(Bar)(Bar)数值相当于数值相当于 许用应力与焊接质量系数的乘积许用应力与焊接质量系数的乘积 等于等于125MPa125MPa时钢管的承压能力时钢管的承压能力(Bar)(Bar)按两种腐蚀余量按两种腐蚀余量(0 ,1.5 mm)(0 ,1.5 mm)設置設置板焊管及其壁厚等级 CWPCWP12,16,20,25,32,40,50,CWP12,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,

12、200,250 63,80,100,125,160,200,250 共共1414个个CWP12S,16S,20S,25S,32S,40S,50S CWP12S,16S,20S,25S,32S,40S,50S,63S,80S,100S,125S,160S,63S,80S,100S,125S,160S,200S,250S 200S,250S 共共1414亇亇 级差级差 25%25%最大厚度最大厚度40mm40mm 板焊管及其壁厚等级 CWP表10 CWP12250表11 CWP12S250S表表1010表表1111板焊管壁厚等级 CWP的应用CWP数值相当于 许用应力与焊接质量系数的乘积等于125

13、MPa时钢管的承压能力(Bar)按当量(相当于常温)设计压力选用考慮1.5D弯头和标准异径管的削弱,提高1级考慮支管連接的削弱,提高12级表表12121.6 管道元件的规格体系管道外径管道外径管道外径管道外径英制管英制管公制管公制管 公称压力公称压力公称压力公称压力Ciass150,300,Ciass150,300,600,900600,900、PN10,16,25,40,PN10,16,25,40,63,10063,100PN10,16,25,40,PN10,16,25,40,63,10063,1001.6.1英制管+美國Class公称压力钢管钢管钢管钢管 HG20553HG20553 GB

14、9711.1,SY5037GB9711.1,SY5037 SH3405SH3405 对焊对焊对焊对焊 管件管件管件管件 GB12459,13401GB12459,13401 SH3408,3409SH3408,3409 AWWA C205AWWA C205大直径大直径大直径大直径承插管件承插管件承插管件承插管件 GB14383GB14383 SH3410SH3410 MSS SP79,83,95MSS SP79,83,95螺纹管件螺纹管件螺纹管件螺纹管件 GB14626,3287(MI)GB14626,3287(MI)MSS SP79,83,95MSS SP79,83,95支管台支管台支管台支

15、管台 GB19326GB19326法兰法兰法兰法兰,盲板盲板盲板盲板 HG20613,20623HG20613,20623大直大直大直大直径径径径,GB13401,GB13401大直径大直径大直径大直径 SH3406SH3406 AWWA C207AWWA C207大直径大直径大直径大直径,ASME B16.36ASME B16.36孔板孔板孔板孔板 HG21547HG21547盲板盲板盲板盲板阀门阀门阀门阀门 API,GB,JBAPI,GB,JB1.6.2英制管+欧洲PN公称压力 钢管钢管钢管钢管HG20553HG20553GB9711.1GB9711.1SY5037SY5037 对焊对焊对

16、焊对焊 管件管件管件管件GB12459,13401GB12459,13401承插管件承插管件承插管件承插管件GB14383GB14383螺纹管件螺纹管件螺纹管件螺纹管件 GB14626,3287(MI)GB14626,3287(MI)支管台支管台支管台支管台 GB19326GB19326法兰法兰法兰法兰,盲板盲板盲板盲板 HG20592,21547HG20592,21547阀门阀门阀门阀门 API,GB,JBAPI,GB,JB,1.6.3公制管+欧洲PN公称压力钢管钢管对焊对焊 管件管件承插管承插管件和法、件和法、兰兰支管台支管台 法兰法兰,盲板盲板阀门阀门HG20HG20553 553 系列

17、系列GB12GB12459459GB13GB13401401GB13GB13483B483BHG20HG20592B592B HG20HG20592B592BHG21HG21547547GBGBJBJB2.材料金属材料金属材料,(非金属材料非金属材料)铁基材料铁基材料,(有色有色)钢钢,(铸铁铸铁)承压件用钢承压件用钢,(结构件结构件)2.1 管道元件用钢的分类碳钢碳钢,低合金高強度用钢低合金高強度用钢强度钢强度钢Cr-Mo合金钢合金钢热強钢热強钢,抗氢钢抗氢钢低温钢低温钢不锈钢不锈钢Fe-Cr-Ni合金和合金和Ni基合金基合金铝铝,铜铜,钛合金钛合金2.2碳钢,低合金高強度用钢強度強度強度強

18、度 塑性塑性塑性塑性,韌性韌性韌性韌性,可焊性可焊性可焊性可焊性,工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能含碳量含碳量含碳量含碳量 低碳低碳低碳低碳,中碳中碳中碳中碳,高碳高碳高碳高碳合金元素添加合金元素添加合金元素添加合金元素添加 Mn,V,Nb,Ti,Mn,V,Nb,Ti,残余元素残余元素残余元素残余元素 碳当量碳当量碳当量碳当量 C+Mn C+Mn6+(Cr+Mo+V)6+(Cr+Mo+V)5+5+(Ni+Cu)(Ni+Cu)15152.2碳钢,低合金高強度用钢脱氧脱氧 沸腾钢沸腾钢(Si0.07),半镇静钢半镇静钢(Si0.17)镇静钢镇静钢(Si0.12),真空脱氧真空脱氧,铝脱氧铝脱氧优质

19、钢与普通结构钢优质钢与普通结构钢 S,P0.035晶粒度晶粒度 粗晶粒粗晶粒,细晶粒细晶粒(5级级,或总铝或总铝0.02%)2.2碳钢,低合金高強度用钢材料交货材料交货材料交货材料交货(使用使用使用使用)状态和热处理状态和热处理状态和热处理状态和热处理 热轧热轧热轧热轧,A,N,N+T,Q+T,PWHT,A,N,N+T,Q+T,PWHT,控制轧制控制轧制控制轧制控制轧制生産和加工型式生産和加工型式生産和加工型式生産和加工型式 热轧热轧热轧热轧,冷轧冷轧冷轧冷轧,冷拉冷拉冷拉冷拉,锻造锻造锻造锻造,铸造铸造铸造铸造,热加工热加工热加工热加工,冷加工冷加工冷加工冷加工,机加工机加工机加工机加工 焊

20、接焊接焊接焊接,热处理热处理热处理热处理 Pcm=C+Si Pcm=C+Si30+(Mn+Cu+Cr)30+(Mn+Cu+Cr)20+20+NiNi60+Mo60+Mo15+V15+V10+5B+T10+5B+T600+600+HH60602.2碳钢,低合金高強度用钢强度等级材料材料材料材料 10 10 20 20 35 35 45 45 65 65 抗拉抗拉抗拉抗拉 MPa MPa335335410410530530600600695695 屈服屈服屈服屈服 MPa MPa205205245245315315355355410410延伸率延伸率延伸率延伸率%31312525202016161

21、0102.2碳钢,低合金高強度用钢 强度等级GBGB97119711 L L245245 L L290290 L L360360 L L415415 L L450450 L L485485API API 5L5L B BX42X42X52X52X60X60X65X65X70X70抗拉抗拉抗拉抗拉MPaMPa415415415415460460520520535535570570屈服屈服屈服屈服MPaMPa245245290290360360415415450450485485延伸延伸延伸延伸%21 21 21 21 19 19 17 17 17 17 16 162.2碳钢,低合金高強度用钢管道

22、工程中的应用管道工程中的应用工业管道工业管道 管子管子,对焊管件对焊管件 20,Q235A,B,(16Mn)锻制管件锻制管件,法兰法兰16Mn,(20)铸件铸件 WCB長输管道長输管道 管子管子,对焊管件对焊管件X42,X60,X702.2碳钢,低合金高強度用钢使用温度上限和下限使用温度上限和下限使用温度上限和下限使用温度上限和下限 高温长期强度高温长期强度高温长期强度高温长期强度,氧化氧化氧化氧化,组织穩定性组织穩定性组织穩定性组织穩定性(石墨化石墨化石墨化石墨化,珠光珠光珠光珠光体球化体球化体球化体球化)脆断脆断脆断脆断腐蚀与防腐腐蚀与防腐腐蚀与防腐腐蚀与防腐腐蚀余量腐蚀余量腐蚀余量腐蚀余

23、量镀锌镀锌镀锌镀锌,镀镍镀镍镀镍镀镍,氮化氮化氮化氮化,磷化磷化磷化磷化内内内内,外塗料外塗料外塗料外塗料,油漆油漆油漆油漆(底漆底漆底漆底漆,面漆面漆面漆面漆),),衬里衬里衬里衬里除锈除锈除锈除锈,喷砂喷砂喷砂喷砂 Sa2.5 Sa2.5级级级级2.2碳钢,低合金高強度用钢SCCSCC 碱脆和碱脆和碱脆和碱脆和PWHT PWHT NaOH 2 3 5 10 15 20 30 40 50 60 NaOH 2 3 5 10 15 20 30 40 50 60 90 80 85 76 70 65 54 48 43 40 90 80 85 76 70 65 54 48 43 40 H2S-SCC(

24、H2S-SCC(氢脆氢脆氢脆氢脆)湿湿湿湿H2S-SCC,H2SH2S-SCC,H2S分压分压分压分压0.0035kg0.0035kgcm2,cm2,温度温度温度温度,PH,PH值值值值,催化剂氰化物催化剂氰化物催化剂氰化物催化剂氰化物 NACE MR0175 Rc22,HB187,197 NACE MR0175 Rc22,HB187,197强度强度强度强度,含碳量含碳量含碳量含碳量,碳当量碳当量碳当量碳当量,Ni,Ni,热处理热处理热处理热处理,焊接焊接焊接焊接,WPQ,WPQ,补焊补焊补焊补焊(HV250),PWHT,(HV250),PWHT,检验检验检验检验HB,HB,2.2碳钢,低合金

25、高強度用钢HIC,层状撕裂层状撕裂,Z向性能向性能 板板 S0.003 管管 S0.01 锻件锻件 S0.025高温高压氢腐蚀高温高压氢腐蚀,氢鼓泡氢鼓泡 Nelson曲线曲线2.3低温用钢铁素体钢的脆性转变铁素体钢的脆性转变(体心立方晶格体心立方晶格)脆性断裂脆性断裂 应力应力,缺口缺口,脆性转变温度脆性转变温度工程中钢材脆性转变的判据工程中钢材脆性转变的判据 V形缺口夏比冲击试验和冲击试验温度形缺口夏比冲击试验和冲击试验温度 标准试样标准试样,小试样小试样,冲击功冲击功,侧向膨胀侧向膨胀,断断口纤维率口纤维率,脆性转变温度脆性转变温度,冲击试验温度冲击试验温度2.3低温用钢影响钢材脆性转变

26、的因素强度强度强度强度厚度厚度厚度厚度,方向性方向性方向性方向性,焊接厚度焊接厚度焊接厚度焊接厚度应力应力应力应力,残余应力残余应力残余应力残余应力,低应力低应力低应力低应力焊接焊接焊接焊接,PWHT,PWHT晶粒度晶粒度晶粒度晶粒度化学成份化学成份化学成份化学成份 c,Mn,Ni,c,Mn,Ni,微合金化微合金化微合金化微合金化,纯净度纯净度纯净度纯净度,脱氧脱氧脱氧脱氧,气气气气体含量体含量体含量体含量热处理热处理热处理热处理,回火脆性回火脆性回火脆性回火脆性,控轧控轧控轧控轧焊接材料焊接材料焊接材料焊接材料,药皮类型药皮类型药皮类型药皮类型2.3低温用钢低温界线与低温用钢低温界线与低温用

27、钢低温界线与低温用钢低温界线与低温用钢 0 0 Q235B,A Q235B,A 1919 20,16Mn 20,16Mn 2929 L245,A105,WPB,WCB,L245,A105,WPB,WCB,4040 16MnD 16MnD 4646 10MnD,A333Gr6,WPL6,LF2,LCB10MnD,A333Gr6,WPL6,LF2,LCB 101101 3.5Ni 3.5Ni 253253奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢,Al,Cu,Al,Cu2.3低温用钢管道工程中遇到的几种低温工况管道工程中遇到的几种低温工况 工作条件工作条件 环境温度环境温度(定义定义,厚度厚

28、度,材料材料,管道规范管道规范)节流效应节流效应 低温低应力低温低应力 压力试验的温度压力试验的温度2.4 Cr-Mo合金钢2.4.1用途用途耐热耐热,热强热强,650 表表16,400抗氢抗氢,高温高温H2S腐蝕腐蝕 Nelson曲线曲线表表16162.4.2 Cr-Mo合金钢钢号优选540 15CrMo 14Cr1Mo580 12Cr2Mo 12Cr1MoV650 1Cr5Mo Cr9Mo1V2.4.3 Cr-Mo合金钢热处理与合金钢热处理与强度等级强度等级 表表17 退火退火退火退火 A A 正火正火正火正火+回火回火回火回火 N+T N+T 回火温度回火温度回火温度回火温度 调质调质调

29、质调质 Q+T Q+T 回火温度回火温度回火温度回火温度 热加工后的恢复性能热处理热加工后的恢复性能热处理热加工后的恢复性能热处理热加工后的恢复性能热处理 PWHT PWHT与回火温度与回火温度与回火温度与回火温度,氢腐蚀与氢腐蚀与氢腐蚀与氢腐蚀与PWHTPWHT 母材和焊接接头硬度母材和焊接接头硬度母材和焊接接头硬度母材和焊接接头硬度 HB225,241 HB225,241 焊前予热与层间温度焊前予热与层间温度焊前予热与层间温度焊前予热与层间温度表表17172.4.4 Cr-Mo钢的回火脆性钢的回火脆性 450600450600,可逆可逆可逆可逆,2.25Cr1Mo,2.25Cr1Mo敏感敏

30、感敏感敏感长时间回火或长时间回火或长时间回火或长时间回火或PWHTPWHT高温长期使用高温长期使用高温长期使用高温长期使用冲击功下降冲击功下降冲击功下降冲击功下降,脆性断裂脆性断裂脆性断裂脆性断裂影响因素影响因素影响因素影响因素 P,Sn,As,Pb P,Sn,As,Pb杂质杂质杂质杂质 J=(Si+Mn)(P+Sn)10E4 J=(Si+Mn)(P+Sn)10E4 X=(10P+5Sb+4Sn+As)X=(10P+5Sb+4Sn+As)100100 晶粒度晶粒度晶粒度晶粒度2.4.4 Cr-Mo钢的回火脆性 回火脆性敏感性试验回火脆性敏感性试验(步冷试验步冷试验)593315 200余小时逐

31、步冷却余小时逐步冷却 材料材料TT54J或或FATT脆性转变温度在步脆性转变温度在步冷试验前后的变化冷试验前后的变化为判据为判据2.5 不锈钢不锈钢2.5.1不锈钢分类不锈钢分类奥氏体奥氏体，沉淀硬化不锈钢，沉淀硬化不锈钢，铁素体，马氏体，铁素体，马氏体，双相钢双相钢2.5.2奥氏体不锈钢的用途奥氏体不锈钢的用途耐蚀，洁净，耐蚀，洁净，高温，高温，低温低温2.5.3奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢Cr Cr 耐蚀耐蚀耐蚀耐蚀,鈍化膜鈍化膜鈍化膜鈍化膜Ni,Ni,组织和相平衡组织和相平衡组织和相平衡组织和相平衡铬当量铬当量铬当量铬当量,镍当量镍当量镍当量镍当量,舍夫勒图舍夫勒图舍夫勒图舍夫勒图,Delo

32、ng,Delong图图图图 Cr=Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb Cr=Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb Ni=Ni+30(C+N)+0.5Mn Ni=Ni+30(C+N)+0.5Mn C C 碳化物碳化物碳化物碳化物,強度強度強度強度标准成份范围的差異标准成份范围的差異标准成份范围的差異标准成份范围的差異 表表表表1818表表18182.5.4 300系列奥氏体不锈钢系列奥氏体不锈钢301,302304低碳低碳304L超低碳超低碳 321,347稳定化稳定化304316,317316mod904L6Mo(254SMO)20合金合金304304H316H,347H309 310800H8

33、00HT304304NXM192.5.5奥氏体不锈钢使用问题耐蚀耐蚀耐蚀耐蚀 氧化性氧化性氧化性氧化性,还原性还原性还原性还原性,钝化膜钝化膜钝化膜钝化膜,酸洗钝化酸洗钝化酸洗钝化酸洗钝化,回火色回火色回火色回火色,保护保护保护保护气氛气氛气氛气氛,铁离子试验铁离子试验铁离子试验铁离子试验晶间腐蚀晶间腐蚀晶间腐蚀晶间腐蚀 机理机理机理机理,碳化物析出碳化物析出碳化物析出碳化物析出,敏化和晶间腐蚀试验敏化和晶间腐蚀试验敏化和晶间腐蚀试验敏化和晶间腐蚀试验,休氏试休氏试休氏试休氏试验验验验,超低碳超低碳超低碳超低碳,稳定化稳定化稳定化稳定化奌蚀奌蚀奌蚀奌蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀缝隙腐蚀和应力腐蚀缝隙

34、腐蚀和应力腐蚀缝隙腐蚀和应力腐蚀 氯离子氯离子氯离子氯离子,浓度和浓缩浓度和浓缩浓度和浓缩浓度和浓缩,温度温度温度温度,PH,PH 連多硫酸連多硫酸連多硫酸連多硫酸-SCC,-SCC,稳定化稳定化稳定化稳定化SSSS2.5.5奥氏体不锈钢使用问题热处理热处理热处理热处理固溶固溶固溶固溶,稳定化处理稳定化处理稳定化处理稳定化处理,消除应力热处理消除应力热处理消除应力热处理消除应力热处理,再结晶再结晶再结晶再结晶金相组织金相组织金相组织金相组织奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体,相相相相,相（相（相（相（65010006501000）,碳化铬析碳化铬析碳化铬析碳化铬析出（出（出（出（400950400950

35、）,马氏体转变（磁性马氏体转变（磁性马氏体转变（磁性马氏体转变（磁性),),晶粒度晶粒度晶粒度晶粒度应变硬化和泠加工变形量应变硬化和泠加工变形量应变硬化和泠加工变形量应变硬化和泠加工变形量 A2-70,A193 B8-2 A2-70,A193 B8-2 2015%,10%(675 2015%,10%(675)2.5.5奥氏体不锈钢使用问题高温使用高温使用(H)含碳量含碳量(焊材焊材),晶粒度晶粒度(6),冷变形冷变形(10%)低温使用低温使用-101WPQ,相相5%-196侧向膨胀侧向膨胀0.38mm固溶状态固溶状态2.5.5奥氏体不锈钢使用双牌号双牌号304304L ,304304H3163

36、16L ,316316H许用应力许用应力,0.2,1ns1.5,1.1钢号合併钢号合併,代用代用,不锈铸钢不锈铸钢2.6双相不锈钢双相不锈钢2.6.1双相不锈钢的特奌双相不锈钢的特奌双相双相,50%,+加加N高强高强耐蚀耐蚀 奌蚀奌蚀,SCC2.6.2常用双相钢常用双相钢3RE60,00Cr18Ni5Mo3Si22205,31803 (2304)2507表表19奌蝕指数奌蝕指数PREN PREN=Cr+3.3Mo+16N表表19192.6.3双相钢的应用相比例相比例 相相 母材母材3555%相和相和475脆化脆化,HB271(Rc28)-46Akv 45J設計温度設計温度 -50,+3002.

37、6.3双相钢的焊接焊接材料焊接材料 22-09,母材母材 N 0.140.20焊接接头焊接接头 HVmax310(Rc28)-46 Akv27J(0.38mm)焊缝焊缝,热影响区热影响区 相相 3070%粗晶区粗晶区(2个晶粒宽个晶粒宽)相相 85%2.6.4双相钢的热处理重新固溶液淬3.管道工程用钢管3.1钢管分类3.1.1几种分类方法几种分类方法 用途用途(压力压力,对象对象)材料材料 制管工艺制管工艺3.1.2按制管工艺分类按制管工艺分类无缝无缝(热轧热轧,冷拔冷拔,冷轧冷轧,锻造锻造,离心铸造离心铸造)有缝有缝,焊接焊接3.1钢管分类3.1.2按制管工艺分类直缝直缝(炉焊炉焊,ERW,

38、SAW,GTAW,GMAW,PAW,FCAW,SMAW)螺旋焊缝螺旋焊缝(ERW,SAW)对接对接3.2无缝制管工艺及质量控制3.2.13.2.1无缝轧制工艺无缝轧制工艺无缝轧制工艺无缝轧制工艺 工艺工艺工艺工艺管坯管坯管坯管坯(軋軋軋軋,锻锻锻锻,連铸連铸連铸連铸););修磨修磨修磨修磨;穿孔穿孔穿孔穿孔(荒管荒管荒管荒管););热軋热軋热軋热軋;定径定径定径定径;热处理热处理热处理热处理;校直校直校直校直;表面处理表面处理表面处理表面处理.冷軋冷軋冷軋冷軋;泠拔泠拔泠拔泠拔(打头打头打头打头).).主要质量控制奌主要质量控制奌主要质量控制奌主要质量控制奌:管坯管坯管坯管坯;穿孔穿孔穿孔穿孔

39、;成型及表面质量成型及表面质量成型及表面质量成型及表面质量;热处理热处理热处理热处理;NDT;NDT和压力和压力和压力和压力试验试验试验试验.3.2.2锻管3040T钢锭钢锭4500T立式冲孔立式冲孔2500T卧式拔伸卧式拔伸車削車削,镗孔镗孔317.5281066.5198,48.5M471厂厂3.2.3 ERW工艺工艺工艺工艺工艺:板卷板卷板卷板卷+分条分条分条分条;机组成型和机组成型和机组成型和机组成型和 ERW;ERW;去毛刺去毛刺去毛刺去毛刺;热处理热处理热处理热处理;切断切断切断切断.主要质量控制奌主要质量控制奌主要质量控制奌主要质量控制奌:板卷板卷板卷板卷;去内毛刺去内毛刺去内毛

40、刺去内毛刺;焊缝热处理焊缝热处理焊缝热处理焊缝热处理;检验检验检验检验.3.2.4 EFW3.2.4 EFW板焊管工艺板焊管工艺板焊管工艺板焊管工艺:板卷板卷板卷板卷+分条分条分条分条;机组成型和机组成型和机组成型和机组成型和 EFW;EFW;热处理热处理热处理热处理;切断切断切断切断;检检检检验验验验;表面处理表面处理表面处理表面处理.单张钢板单张钢板单张钢板单张钢板+刨边刨边刨边刨边;UOE;UOE或或或或JCOE;EFW;JCOE;EFW;定径或冷扩定径或冷扩定径或冷扩定径或冷扩(1.5%);PWHT;(1.5%);PWHT;检验检验检验检验;表面处理表面处理表面处理表面处理.3.2.4

41、 EFW板焊管工艺主要质量控制奌主要质量控制奌 钢板钢板 EFW工艺工艺 PWHT NDT 压力试验压力试验3.3钢管标准 國内钢管标准國内钢管标准见见1.3.4 GB Pipe所列所列,但缺乏板焊管但缺乏板焊管 國外钢管标准國外钢管标准见见1.3.4 ASTM Pipe所列所列,尤其是尤其是A671,A691板焊管标准板焊管标准3.4 钢管标准的适用规格,范围和质量等级标准规定的适用范围标准规定的适用范围;材料材料;规格规格;质量等质量等级级;质量等级质量等级 A高级高级 1高级高级 B中等中等 2一般一般 C较低较低3.4 钢管标准的适用范围和质量等级3.4.13.4.1无缝管标准无缝管标

42、准无缝管标准无缝管标准 规格规格规格规格 热轧热轧热轧热轧 DN25500 DN25500 冷拔冷拔冷拔冷拔DN200(50)DN200(50)冷轧冷轧冷轧冷轧DN100,DN100,仪表仪表仪表仪表,公差公差公差公差,抛光抛光抛光抛光 GB8162,GB8162,机械结构用机械结构用机械结构用机械结构用;不适用不适用不适用不适用.BB级无缝管标准级无缝管标准级无缝管标准级无缝管标准(优质碳素钢优质碳素钢优质碳素钢优质碳素钢)GB8163GB8163 和和和和GB3087GB3087 以及以及以及以及GB9711.1 L245GB9711.1 L245 适用范围适用范围适用范围适用范围,市场及

43、质量体系市场及质量体系市场及质量体系市场及质量体系 B-2;B-1;B-1.B-2;B-1;B-1.管坯管坯管坯管坯 B-2;B-1;B-1.B-2;B-1;B-1.质量要求质量要求质量要求质量要求(检验检验检验检验)和等级和等级和等级和等级 B-2;B-1;B-1.B-2;B-1;B-1.3.4.1无缝管标准A级无缝管标准级无缝管标准 GB5310 CS AS SS A1 GB6479 CS AS SS A1 GB9948 CS AS SS A2 GB18984 LTCS Ni-AS A2 GB14976 SS A2 GB9711.2 高強度低合金钢高強度低合金钢 A23.4.2 ERW 焊

44、管规格规格 DN15500(400),英制管英制管材料材料 Q195,Q235A(Galv.)标准和质量等级标准和质量等级 GB3091 C2 GB9711.1 C1(内毛刺内毛刺,热处理热处理,NDT和压力试验和压力试验)3.4.3碳钢和低合金钢SAW板焊管规格规格DN4502000(对接更大对接更大)板材板材(20mm),长度长度12M,GB9711 L245X70 A,BA671,672 CS,LTCS,Ni-AS A,B A694 AS AGB3091(直直)Q235A,B C Sy5037(螺旋螺旋 Q235A,B C 3.4.3碳钢和低合金钢SAW板焊管影响质量等级的因素影响质量等

45、级的因素板材板材钢管长度钢管长度(併接併接)双面双面,单面单面saw焊缝探伤焊缝探伤 焊缝係数焊缝係数 表表20热处理热处理压力试验压力试验表表20203.4.4不锈钢EFW焊管两种工艺两种工艺連续生産連续生産DN15200,5S 10S 板卷板卷,机组成型机组成型,自动自动TIG不加丝不加丝,在线在线NDT,热处理热处理,压力试验压力试验,酸洗钝化酸洗钝化单根生産单根生産,DN150,20mm,6M 单张板单张板,折卷成型折卷成型,半自动半自动PAW(加或不加加或不加丝丝),整形整形,NDT,(热处理热处理,压力试验压力试验),酸洗酸洗钝化钝化3.5設計选用3.5.1按质量等级选用按质量等级

46、选用GC1 AGC2 B或或AGC3 C或或BGC2,无毒无毒,非可燃非可燃,且且PN20以下以下 C或或B 3.5設計选用3.5.23.5.2按材料选用按材料选用按材料选用按材料选用Q235,195 ERW GB3091Q235,195 ERW GB3091 SAW GB3091 SAW GB3091 螺旋螺旋螺旋螺旋 SAW SY5037 SAW SY503720 20 无缝无缝无缝无缝 GB8163,3087,9948,6479 GB8163,3087,9948,647920G 20G 无缝无缝无缝无缝 GB5310 GB5310L245 L245 无缝无缝无缝无缝 GB9711 GB9

47、711 DSAW GB9711 DSAW GB9711 ERW GB9711 ERW GB97113.5設計选用3.5.2按材料选用20R,20g,16MnD,15CrMoR,A51620R,20g,16MnD,15CrMoR,A516等板等板等板等板 DSAWDSAW板焊管板焊管板焊管板焊管 A671,672,694 A671,672,69415CrMo15CrMo等等等等CrMoCrMo合金管合金管合金管合金管 无缝无缝无缝无缝 GB5310,6479,9948 GB5310,6479,9948LTCS,3.5NiLTCS,3.5Ni等低温钢等低温钢等低温钢等低温钢,无缝无缝无缝无缝,GB

48、18984,GB18984304304等不锈钢等不锈钢等不锈钢等不锈钢 无缝无缝无缝无缝 GB14976 GB14976304304等不锈钢等不锈钢等不锈钢等不锈钢 板焊管板焊管板焊管板焊管 HG20537.4 HG20537.4 ASTM A358 ASTM A3583.5設計选用3.5.3按规格选用Q235,195 ERW DN15500 Q235,195 ERW DN15500 Q235,195 SAW DN450 Q235,195 SAW DN450 L245 ERW DN15400L245 ERW DN15400L245 DSAW DN450 L245 DSAW DN450 20,1

49、5CrMo20,15CrMo等等等等 无缝无缝无缝无缝 DN400 DN40020G,15CrMo20G,15CrMo等高温高压厚壁锻造管等高温高压厚壁锻造管等高温高压厚壁锻造管等高温高压厚壁锻造管 DN3001000 DN3001000低温钢低温钢低温钢低温钢 无缝无缝无缝无缝 DN400 DN400 3.5設計选用3.5.3按规格选用20R,16MnDR,15CrMoR等等DSAW管管 DN450304等不锈钢等不锈钢 无缝无缝 DN300304等不锈钢等不锈钢 板焊板焊 DN1503.5設計选用3.5.4考慮经济性检查项目增加检查项目增加,价格依次提高价格依次提高C2C1B2B1A2A1

50、ERWSAW气体保护焊气体保护焊热轧热轧冷拔冷拔冷轧冷轧锻造锻造Q235A Q235B 20 L245 20G LTCS CrMo钢钢3.5Ni 304304L321347316316L3.5.5考慮采购与成套标准与非标标准与非标通用与特殊通用与特殊,专用专用材件和规格的合併与分散材件和规格的合併与分散批量大与小批量大与小庫存与订单生産庫存与订单生産4.管件4.1管件分类(不包括法兰类)按结构形式或功能分按结构形式或功能分直通直通,转向转向,封闭封闭,分支分支/斜接斜接,变径变径,同心同心/偏心偏心,按連接型式分按連接型式分对接对接,承插承插(承口承口/插口插口),管螺纹管螺纹(NPT,R,R