化学成分标准
中低压锅炉管对化学成分有着严格要求。以常见的 20 号钢制造的中低压锅炉管为例,根据 GB3087 - 2008《低中压锅炉用无缝钢管》标准,其含碳量(C)一般在 0.17 - 0.24% 之间,硅含量(Si)在 0.17 - 0.37%,锰含量(Mn)在 0.35 - 0.65%。这些元素的比例对于管材的强度、韧性等性能有着关键作用。例如,碳元素能够提高管材的强度,但含碳量过高会降低韧性,所以要严格控制其范围。
同时,对硫(S)和磷(P)等有害元素的含量限制很严格。硫含量通常要求不超过 0.035%,磷含量不超过 0.035%。因为硫会导致钢材热脆性增加,磷会使钢材冷脆性增大,它们会严重影响管材的质量和安全性。
力学性能标准
抗拉强度:中低压锅炉管需要有足够的抗拉强度来承受内部介质的压力。例如,20 号钢制造的中低压锅炉管,其抗拉强度(Rm)应不小于 410MPa。这是保证在正常工作压力下,管材不会被拉断的重要指标。
屈服强度:屈服强度(Rel)也是关键指标之一。如 20 号钢的中低压锅炉管屈服强度一般不小于 245MPa。当管材内部压力使管材产生的应力达到屈服强度时,管材会开始产生塑性变形,所以这个指标是确保管材在正常压力范围内不会发生不可恢复变形的重要依据。
伸长率:管材的伸长率(A)要符合标准,一般不小于 25%。伸长率体现了管材的韧性,当管材受到外力拉伸时,一定的伸长率能够保证管材在局部应力集中等情况下不会轻易断裂,具有一定的抗变形能力。
尺寸偏差标准
外径偏差:中低压锅炉管的外径尺寸有严格的公差范围。例如,对于外径小于等于 159mm 的管材,其外径允许偏差在 ±1.0% 范围内;对于外径大于 159mm 的管材,外径允许偏差为 ±1.25% D(D 为钢管公称外径)。精确的外径尺寸是为了保证锅炉管在安装和使用过程中能够与其他部件紧密配合,防止泄漏等问题。
壁厚偏差:壁厚偏差同样重要。一般来说,壁厚允许偏差在 ±12.5% 范围内。例如,对于标称壁厚为 5mm 的锅炉管,其实际壁厚应该在 4.375 - 5.625mm 之间。合适的壁厚是保证管材能够承受工作压力的重要因素,壁厚过薄可能导致无法承受压力而破裂。
表面质量标准
管材的表面应光滑,不得有裂缝、折叠、分层、结疤等缺陷。因为这些表面缺陷可能会成为应力集中点,在管材承受压力时容易导致裂纹的产生和扩展。例如,表面的裂缝可能会在内部压力作用下逐渐加深,最终导致管材泄漏甚至破裂。
对于管材表面的氧化铁皮等杂质,也有一定的要求。一般在生产过程中会通过酸洗等方式尽量去除这些杂质,以保证管材表面质量,使管材在使用过程中不会因为表面杂质的脱落等情况影响锅炉的正常运行。
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