HR3C(SA-213TP310HCbN)炉管材料
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sa213标准SA213是美国ASME(The American Society of Mechanical Engineers)的标准,该标准规定了无缝中碳合金钢锅炉和炉烟管的标准规格。
下面是一份关于SA213标准的参考内容。
第一部分:介绍SA213是一项标准规定,用于无缝中碳合金钢锅炉和炉烟管的制造。
该标准适用于在高温和高压环境下工作的设备和组件,包括锅炉、炉烟管和热交换器等。
SA213标准定义了不同材料、尺寸和强度等级的要求,以确保产品的质量和可靠性。
第二部分:材料要求SA213标准规定了几种不同的中碳合金钢材料,包括T2、T5、T9、T11、T12、T22、T91和T92等。
这些材料在化学成分、力学性能和热处理要求等方面都有特定的要求。
例如,T2材料的化学成分要求是碳含量不超过0.10%,铬含量为0.50-0.81%,而T91材料的化学成分要求是碳含量不超过0.08%,铬含量为8.00-9.50%。
此外,标准还规定了不同材料的拉伸强度、屈服强度和冲击韧性等力学性能要求。
第三部分:制造要求SA213标准要求无缝中碳合金钢锅炉和炉烟管必须通过冷加工(如冷拔、冷轧等)的方式制造。
标准规定了管材的最小壁厚、外径和长度等尺寸要求。
例如,T2材料的管材壁厚要求在0.015-0.500英寸之间,外径要求在0.405-4.000英寸之间。
此外,标准还规定了管材的化学分析、热处理、机械性能测试和非破坏性检测等制造要求。
第四部分:检验和试验SA213标准要求无缝中碳合金钢锅炉和炉烟管必须进行严格的检验和试验,以确保产品的质量和安全性。
标准规定了化学分析、拉伸试验、冲击试验、硬度试验、热处理试验和非破坏性检测等测试方法和要求。
例如,化学分析要求必须符合材料规格的要求,拉伸试验要求管材的力学性能满足标准的要求。
此外,标准还要求对检验和试验过程进行记录和报告,以便追溯和评估。
第五部分:包装和标记SA213标准规定了无缝中碳合金钢锅炉和炉烟管的包装和标记要求。
新型奥氏体耐热钢HR3C焊接工艺评定方案编制:批准:新型奥氏体耐热钢HR3C焊接工艺评定方案镇雄电厂600MW超临界机组锅炉的末级过热器、屏式过热器选用部分HR3C,规格为Φ38×6.4、Φ44.5×6.8。
HR3C是日本住友金属命名的牌号,在日本JIS 标准中的材料牌号为SUS310JITB,在ASME标准中的材料牌号为TP310NbN。
HR3C 是SA213-TP310H钢的改良钢种(标准化学成分范围见表1,室温力学性能见表2 ),HR3C钢是在SA213-TP310H钢的基础上添加了0.20~0.60%的Nb、0.15~0.35%的N,在钢时效过程中析出NbCrN氮化物,NbCrN非常细小且特别稳定,即使长时间时效,组织也很稳定,使HR3C的高温性能大大提高,蠕变断裂强度达到181MPa(10万h、600℃)。
同时加入微量的N对抑制σ相的形成、改善韧性有效。
由于HR3C钢的综合性能较TP310系列奥氏体钢中的TP304H、TP321H、TP347H 和TP316H的任何一种更为优良,所以在TP347H、 Super304H、TP347HFG钢不能满足向火侧抗烟气腐蚀和内壁抗蒸汽氧化的工况下,选用HR3C 。
1 HR3C钢的焊接性焊接HR3C钢的主要问题是焊接高温裂纹、应力腐蚀、接头的时效和σ相脆化。
试验证明,采用刚性固定法裂纹试验,在相同条件下,HR3C的裂纹敏感性略高于TP347H 。
2 为解决HR3C钢焊接性方面存在的问题,焊接时,应采取以下措施。
2.1 为防止高温裂纹,焊接时要采用降低焊接热输入、降低层间温度的工艺方法和工艺措施,如对直径不大、管壁不厚的管子采用熔池体积小、焊接热输入低的TIG焊接工艺,采用短道焊、间断焊方法保证较低的层间温度,选用杂质含量低的焊接材料。
2.2 正确选择焊接材料,熔敷金属选择与母材成分相同且杂质含量低的材料或镍基焊材,可防止焊逢产生σ相脆化。
超超临界锅炉屏过超温分析及预防措施摘要:本文对某超超临界机组锅炉启动后屏式过热器某点频繁超温进行了分析,对可能产生的原因进行深入分析。
通过技术分析,排除了管壁产生氧化皮和测点故障原因,基本确定了超温的最大可能原因,并提出了一系列预防措施。
关键词:超超临界氧化皮超温某厂锅炉为东方锅炉厂制造的DG2127-29.3-Ⅱ型超超临界、变压运行,一次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构直流炉,采用两台三分仓回转式空气预热器,π型布置。
过热蒸汽额定蒸汽温度605℃再热蒸汽额定蒸汽温度623℃,机组于2020年7月11日转入商业运行。
一、事件经过该机组临修后于2022年2月6日晚点火启动,2月7日05:53分屏过出口温度逐渐升高,16:15汽轮机转速从2350升至3000转,直至2月7日16:41分,2号炉屏式过热器出口壁温测点6与周围测点(与壁温4,5,7,8相比)变化趋势一致,温度数值基本相同。
自2月7日16:41开始,在整体壁温逐渐升高过程中,屏式过热器出口壁温测点6逐渐与其他壁温拉开差距,温度数值始终高于周围壁温测点,但都保持相同变化趋势。
截止2022年4月该点超限次数共计94次,其中机组启动后超限次数占93次,其他运行期间未出现长期超温过热现象。
根据SIS壁温超限趋势及点表对应,屏过右侧壁温6点位置在右数第3屏后屏出口管段第1根管,此管道材质见下表。
表1:屏式过热器出口管段材质及动态报警温度二、超温分析2.1.钢材氧化皮产生分析受热面管材抗氧化性能。
抗氧化性能越差,氧化速度越快,其中合金内Cr含量影响最大。
Cr含量越高,其氧化速度越慢。
TP347H是奥氏体型不锈耐酸钢,Cr含量在17%-20%。
HR3C钢(SA-213TP310HCbN)是一种新型奥氏体耐热钢,Cr含量在25%以上。
各种常见管材氧化皮生长速度顺序:T91>TP347H>super304>HR3C。
氧化皮堆积管壁超温表现形式:a.随着负荷升高壁温也随之升高,并在负荷达到最大时,管壁温度也达到了最大。
·44·2010年第2期量分数为0.15%~0.35%的N,利用析出弥散分布、细小的NbCrN相和富Nb的碳、氮化物以及M:,C。
来进行强化,成功地开发了新型奥氏体耐热钢HR3C,其蠕变断裂强度明显提高到181MPa。
HR3C钢种的开发过程如图l所示。
图1HR3C钢的发展历程综合考虑,与其他耐热钢相比,HR3C具有优良的蠕变断裂强度和更优良的抗蒸汽和烟气的氧化性能,因此更适合用于超超临界机组中环境极为恶劣的锅炉过热器和再热器部件的末级管道中。
3.1基本组织如前文所述,HR3C是以奥氏体为基体,析出细小、弥散分布的NbCrN、MX和M:,C。
三种强化相,同时有可能析出Cr2N相、盯相和G相。
其固溶态的金相组织见图2。
图2HR3C钢固溶状态的金相照片尽管在ASME标准中规定了HR3C钢的合金元素及其成分范围,但实际上,在国外研发过程中对其成分范围有着更为严格的要求。
表2中给出了国外研发的HR3C钢管成分质量分数川。
表2国外研发的HR3C钢管成分质量分数%将表1和表2对比分析可知,国外研发过程中不仅对材料的主要合金元素有着严格的限制,同时对其他元素Si、Mn、P、S等也有严格的限制。
对C、P、S的限制主要是为了有利于材料的焊接;Si、Mn属于促进盯相形成元素,对它们进行适当的限制是为了抑制盯相的析出。
Nb处于中卜限(表1),与N、c、cr配合可起到较为明显的沉淀强化和时效强化效果。
而对于Ni和N元素,有试验证明,当Ni和N质量分数低于中下限时(表1),在长期时效过程中会析出盯相;而当Ni和N质量分数高于中卜限时(表1),除.r会析出富Nb的碳氮化物,还会析出Cr2N、1T相而降低材料的韧性。
N与c一样,同为问隙元素,增加钢中N质量分数,可改善材料的高温强度,并稳定奥氏体相,改善抗晶问腐蚀与点腐蚀性能。
文献[11]报道了对国外供货HR3C钢管成分进行鉴定,发现在材料中添加了Co、B、灿等元素,认为有些元素如B是特意添加在材料中的,可改善材料晶间腐蚀性能,提高热塑性,改善热加工性以及影响钢中晶界第二相的析出和分布状态,从而提高HR3C的高温强度。
关于ASME材料应用的若干问题韩肇俊北京巴布料克·威尔科克斯有限公司北京 100043)笔者在日常工作中,接触到我国锅炉及压力容器制造行业关于ASME材料应用的若干问题,这些问题的正确理解对行业中关于ASME材料应用具有普遍意义,笔者为此作了归纳整理,以期对本刊的读者有所帮助。
此外,需要附带说明的是:本文无意对ASME规范的第Ⅱ卷的各篇的版本变动作讨论,在对问题的理解过程中-般是以当时适用的版本为准。
l应用非ASME材料如何符合ASME规范的要求,具体怎么操作?(卷I,Ⅷ-10材料,非ASME材料的认同使用)1)从2001年版的规范起,在它的第Ⅱ卷的A篇《铁基材料》、B篇《非铁基材料》、C篇《焊接材料》和D篇《性能》,4篇共同的“序言”中,有以下的-段说明文字:“1992年,ASME的《压力技术规范及标准局》认可了将非ASTM标准材料(注:如果符合相应ASME材料标准的要求,即可成为ASME材料,下同。
)用于锅炉及压力容器规范的用途,其意图在于遵循当前通用的程序和实践上,以实现采用非ASME的材料。
”这-段说明性文字是在自1998年版起发布的ASME规范中,有关采用非ASME/ASTM材料的最为明朗的描述。
2)自1995年版起,在ASME规范的卷I和卷Ⅷ-1新增加TPG-10和UG-10节的规定,这2节的题目为:“按本卷未允许的材料标准认同或生产的材料,以及未全面认同的材料”。
所以,所谓的“非ASME材料要符合AsME规范的要求”,要严格地按规范的要求去做。
此外,请注意按PG-10和UG-10这2节,只要是按“按本卷不允许的材料标准生产或认同的材料”及“未全面认同的材料”就是所谓的“非ASME材料”。
对于ASME规范的钢印产品,如何按这2节的规定使得“非ASME材料”能够被使用的问题,-方面所有的结果及质量证明文件需要得到授权检验师的认可或签字批准,另-方面具体操作时也应该得到其指导。
火电厂高温再热器SA-213TP310HCBN(HR3C)管材爆管技术管理探讨摘要:在火电厂中,高温再热器的主要作用,是将已经完成做功的低压蒸汽进行再次加热,从而实现循环利用,提升电厂热效率,同时也可以将汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在合理范围内,完成对汽轮机叶片的保护。
本文以1050MW超超临界机组为例,对其高温再热器SA-213TP310HCBN(以下简称HR3C)管材的爆管问题进行了分析,希望能够为电厂的稳定可靠运行提供一些参考。
关键词:火电厂;高温再热器;HR3C管材;爆管;原因前言:火电厂锅炉运行的各类故障和事故中,锅炉管道内部介质长期处于高温、高压的环境,并受到长期的腐蚀和磨损,而且其外部管道也同样受到高温烟气的腐蚀和破坏,如果不实行有效的防治措施,将导致锅炉管道发生爆裂和泄漏,引发安全事故。
这不仅极大地影响了锅炉的使用寿命和正常运行,同时给火电厂的经济效益和社会效益造成巨大的损失,因此火电厂锅炉受热面爆管的防范已经成为研究热点。
1.管材超温1.1 锅炉管道超温原因分析锅炉内部存在严重结焦现象,煤粉过粗、燃烧时间长、出现三次以上的风带过量煤粉等原因,导致锅炉炉膛产生高温烟气,导致锅炉烟道内部的受热面管壁出现超温现象;锅炉过热器内部存在积水,当锅炉着火后,积水很快就蒸发,并形成水塞,锅炉个别管道出现超温;锅炉炉膛火焰位置不合理,造成锅炉炉膛的出口烟气温度产生较大的偏差,造成锅炉局部管道出现超温问题;锅炉管道内部蒸汽对管道的冷却效果较差,导致热量堆积,管道超温。
1.2 锅炉管道超温防治措施保证锅炉煤粉的细度,缩短煤粉的燃烧时间,减少锅炉出现三次以上的风带过量煤粉的产生,避免锅炉不完全燃烧现象的出现;当锅炉机组处于负荷升降频繁的状态,要及时进行滑压运行措施,防治锅炉管道出现超温;当锅炉着火前,要及时在锅炉底部实行蒸汽加热措施,并建立锅炉水循环,启动锅炉过热器或者排汽系统;定期对锅炉管道实行吹灰、除焦措施,以保证锅炉管道受热面的清洁,避免烟气走廊的产生;针对四角配置燃烧器的锅炉,在锅炉运行过程中可对一次风热态调整,使得四角燃烧器风速保持一致,二次风则实行等比分配的方式,以纠正锅炉炉膛火焰偏差,避免锅炉管道出现超温现象。
国产TP310HCbN 钢在高温应力作用下的组织结构摘 要:本文借助高分辨透射电镜、扫描电镜和光学显微镜研究国产TP310HCbN 钢在高温应力作用下的组织结构。
结果表明:经高温应力作用,晶内析出面心立方结构的M23C6和NbC 和简单四方结构的NbCrN ,晶界也析出M23C6,这些析出相提高了TP310HCbN 钢持久样的硬度;晶内和晶界析出的M23C6碳化物的晶格常数均为基体的3倍,并与基体保持完全共格关系。
关键词:TP310HCbN 钢;组织结构;析出1 前言TP310HCbN 钢是在TP310的基础上,通过限制C 含量,并复合添加质量分数为0.20%~0.60%的强碳、氮化物形成元素Nb 和质量分数为0.15%~0.35%的N ,利用析出弥散分布、细小的NbCrN 相和富Nb 的碳、氮化物以及M 23C 6来进行强化。
600℃~750℃条件下TP310HCbN 的蠕变断裂强度明显高于TP347H 、TP310系列耐热钢;同时由于TP310HCbN 钢含有高Cr ,其高温抗蒸汽氧化和烟气腐蚀性能明显优于18Cr-8Ni 型耐热钢,目前已被广泛应用于超超临界锅炉高温过热器、高温再热器[1-4]。
TP310HCbN 是在ASME 标准中的材料牌号,它在日本JIS 标准中的材料牌号为SUS310JITB ,作为日本住友金属命名的钢牌号,称为HR3C 。
TP310HCbN 钢是一种含有较多合金元素的材料,使用过程中第二相的析出行为也较为复杂,对其组织结构和性能产生较大影响,因而TP310HCb 钢的第二相析出行为备受关注[5]。
Park [6]等通过对比HR3C 钢与不添加Nb 和N 的25Cr-20Ni 钢和SUS310S 钢的蠕变行为讨论了N 在HR3C 钢中的重要作用。
Iseda [7]等研究了HR3C 钢在700℃下的长时蠕变后组织性能的变化,以及在500-700℃下长期时效过程中的组织稳定性。
超超临界锅炉材料TP310HCbN(HR3C)持久及析出行为方旭东;王岩;范光伟;夏焱;王志斌;韩培德【摘要】Using persistent experiment method, combined withGleeble,hardness analysis, SEM, EDS, TEM and other analytical methods,the hot deformation, stress rupture and precipitation behavior ofTP310HCbN heat resistance steel was analysed at 650℃ and 700 ℃, the results show that: the change of the hardness is not obviously under two different stress rupture temperature;with stress rupture time prolongs,TP310HCbN heat-resistant steel intragranular precipitates from granular into rod-shaped, and presence of wormlike NbCrN rich precipitates and dislocation interactions;Taiyuan Iron and Steel production of TP310HCbN heat-resistant steel at 650/700℃-100000h extrapolation lasting strength meet the standard requirements.%采用持久试样方法,结合Gleeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃与700℃条件下持久及析出行为进行了分析.结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-100000h外推持久强度均满足标准要求.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】6页(P112-117)【关键词】TP310HCbN;析出相;持久;硬度【作者】方旭东;王岩;范光伟;夏焱;王志斌;韩培德【作者单位】太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室,太原030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心, 太原 030003;太原理工大学材料科学与工程学院, 太原 030024;太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室,太原 030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心, 太原 030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心, 太原 030003;太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室,太原 030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心, 太原 030003;太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室,太原 030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心, 太原 030003;太原理工大学材料科学与工程学院, 太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG113.2随着全球温室气体剧增、能源危机及水资源枯竭,大力发展高效、清洁、环保的高参数超超临界电站锅炉,不断提高热效率,是降低排放的有效途径[1-3]。
sa213 锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管标准锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管标准是指用于锅炉和换热器的管道材料的标准规定。
这些管道材料需要在高温和高压等极端条件下工作,并承受着很大的压力和温度变化,因此需要具有较高的强度、耐腐蚀性和耐高温性能。
这些要求对于材料的选择和标准制定是非常重要的。
中国国家标准化管理委员会发布了一系列关于锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管的标准,其中包括材料标准、制造标准、检验标准和使用标准等。
下面将重点介绍几个代表性的标准。
1.《高压锅炉用无缝钢管》是适用于高压和超高压锅炉的铁素体无缝钢管的标准。
该标准规定了材料的化学成分、机械性能和力学性能等指标要求,以及制造和检验方法。
2.《厚壁奥氏体不锈钢无缝钢管》适用于高温高压环境下使用的奥氏体不锈钢无缝钢管。
该标准规定了不锈钢管的材料、化学成分、机械性能、力学性能和冲压试验等要求。
3.《奥氏体耐热钢制焊接钉接管》适用于高温高压环境下使用的奥氏体耐热钢焊接钉接管。
该标准规定了钢管的材料、化学成分、机械性能、力学性能和冲击试验等要求。
4.《合金钢管用钢》适用于制造锅炉及换热器用的合金钢管。
该标准规定了钢管材料的化学成分、机械性能和力学性能等指标要求。
这些标准不仅规定了锅炉及换热器管道材料的化学成分和机械性能等基本要求,还要求对管材进行制造、检验和测试等技术要求。
这些标准的实施,可以确保锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管的质量和安全性能,在生产和使用过程中能够满足相关的标准要求。
此外,还有许多国际标准和行业标准也适用于锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管的制造和应用。
这些标准进一步完善了中国国内标准的体系,并促进了国内锅炉及换热器行业的发展和标准化。
总之,锅炉及换热器用铁素体和奥氏体合金管的标准对于确保管材的质量和安全性能非常重要。
通过这些标准的制定和实施,可以提高管材的材料性能、加工工艺和质量控制,促进国内锅炉及换热器行业的经济发展和技术进步。
培训教材(二)TRAINING MATERAL锅炉常用材料的介绍METALLIC MATERIALS USED FOR BOILERS编写:孙鹏举哈尔滨鑫北源电站设备制造有限公司HARBIN XINBEIYAN POWER EQUIPMENT MANUFACTURING CO.,LTD2010年7月15日锅炉常用材料一、什么是ASME材料在ASME的BPV规范中,凡经过ASME的BPV材料分委员会认可的ASTM材料标准。
在原标准前加字母S,即正式成为ASME材料技术条件。
例:A299/A299M ASME采用后就改成为SA-299/SA-299M。
A-335P12被ASME采用后就改成为SA-335P12。
说明:ASTM:American Society for Testing Materials(美国材料实验协会)ASME:American Society for Mechanical Engineers(美国机械工程师协会)BPV: Boiler and Pressure Vessel Committee(锅炉及压力容器委员会)二材料的标准写法1. 管材(TUBE)SA-210CSA-210A1SA-213T12SA-213T22SA-213T91SA-213T92SA-213S30432SA-213TP310HCbN注:T为TUBE缩写错误写法 SA 213T91或SA213-T912.管道及集箱SA-106BSA-106CWB36 CASE No.2353-1 (15NiCuMoNb5,德国材料上升为ASME 材料)SA-335P12SA-335P22SA-335P91SA-335P92SA-335P122注:P为PIPE的编写错误写法 SA335P91 或SA335-P913.弯头及三通SA-234WPBSA-234WPCSA-234WP12CL1SA-234WP22CL1注:1.W为wrought的缩写;2. SA-234WPB相当于SA-106B,但执行技术条件不同: SA-106B执行管道技术条件:SA-234WPB执行锻造技术条件。
SA-213/SA-213M 锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管1 适用范围1.3 通常按本标准提供的管子尺寸和厚度为,内径3.2mm~外径127mm,并最小壁厚从0.4mm~12.7mm。
3 一般要求按本标准提供的材料,还应符合现行版本的A450/A450M标准的要求。
A450/A450M 《碳钢,铁素体合金钢和奥氏体合金钢管子通用要求》5 制造5.2 晶粒度5.2.1 304H、316H、321、347H、348H和310HCbN级钢按E112试验方法测的的晶粒度应是7号或更细。
5.2.2 冷加工的TP321H级钢的晶粒度按E112试验方法测的的晶粒度应是7号或更粗。
5.2.3 TP309H、TP309HCb、TP310HCb按E112试验方法测的的晶粒度应是6号或更粗。
5.2.4冷加工的TP347HFG级钢的晶粒度按E112试验方法测的的晶粒度应是7号~10号。
8 成品分析8.2 T91级钢的碳含量的成品分析值可与规定的范围值偏差在-0.01%~+0.02%以内,T91碳0.08~0.12。
10 硬度要求10.1 铁素体级别:10.1.1 T5b、T7和T9级钢的硬度应不超过179HB/190HV/89HRB。
T91和T92级钢的硬度应不超过250HB/265HV/25HRC。
10.1.2 18Cr-2Mo级钢的硬度应不超过217HB/230HV/96HRB。
10.1.3 所有其它的铁素体级别的硬度应不超过163HB/170HV/85HRB。
10.2 奥氏体级别:10.2.1 TP201和TP202级钢的硬度应不超过219HB230HV/95HRB。
10.2.2 S30815、S31272、S31050和S25700的硬度应不超过217HB/95HRB。
10.2.3 TP310HCbN的硬度应不超过256HB/100HRB。
10.2.4 XM-19(UNS S20910)级钢的硬度应不超过250HB/265HV/25HRC。
关于ASME材料应用的若干问题韩肇俊北京巴布料克·威尔科克斯有限公司北京100043)笔者在日常工作中,接触到我国锅炉及压力容器制造行业关于ASME材料应用的若干问题,这些问题的正确理解对行业中关于ASME材料应用具有普遍意义,笔者为此作了归纳整理,以期对本刊的读者有所帮助。
此外,需要附带说明的是:本文无意对ASME规范的第Ⅱ卷的各篇的版本变动作讨论,在对问题的理解过程中-般是以当时适用的版本为准。
l应用非ASME材料如何符合ASME规范的要求,具体怎么操作?(卷I,Ⅷ-10材料,非ASME材料的认同使用)1)从2001年版的规范起,在它的第Ⅱ卷的A篇《铁基材料》、B篇《非铁基材料》、C篇《焊接材料》和D篇《性能》,4篇共同的“序言”中,有以下的-段说明文字:“1992年,ASME的《压力技术规范及标准局》认可了将非ASTM标准材料(注:如果符合相应ASME 材料标准的要求,即可成为ASME材料,下同。
)用于锅炉及压力容器规范的用途,其意图在于遵循当前通用的程序和实践上,以实现采用非ASME的材料。
”这-段说明性文字是在自1998年版起发布的ASME规范中,有关采用非ASME/ASTM材料的最为明朗的描述。
2)自1995年版起,在ASME规范的卷I和卷Ⅷ-1新增加TPG-10和UG-10节的规定,这2节的题目为:“按本卷未允许的材料标准认同或生产的材料,以及未全面认同的材料”。
所以,所谓的“非ASME材料要符合AsME规范的要求”,要严格地按规范的要求去做。
此外,请注意按PG-10和UG-10这2节,只要是按“按本卷不允许的材料标准生产或认同的材料”及“未全面认同的材料”就是所谓的“非ASME材料”。
对于ASME规范的钢印产品,如何按这2节的规定使得“非ASME材料”能够被使用的问题,-方面所有的结果及质量证明文件需要得到授权检验师的认可或签字批准,另-方面具体操作时也应该得到其指导。
设备管理与维修2021翼4(上)600MW 超超临界锅炉高温氧化皮问题分析与防治雷中辉,钟强(华能岳阳电厂,湖南岳阳414002)摘要:某电厂三期600MW 投产初期,一直受锅炉高温氧化皮超标甚至爆管问题的困扰,影响机组的安全稳定运行。
后续电厂通过采取逢停必检、过热器酸洗等系列措施,在锅炉高温氧化皮治理方面了取得了一定成果,可供其他同类型的燃煤机组参考。
关键词:超超临界;奥氏体不锈钢;氧化皮;防治;酸洗中图分类号:TM621.2;TK212文献标识码:BDOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.04.490引言目前,锅炉过热器管内壁氧化皮脱落堵塞超温甚至爆管已成为了很多火电厂面临的一个巨大难题,严重影响机组的安全运行,给火电厂带来很大的经济损失。
因此,开展对氧化皮问题的分析与研究并提出相应的防治处理措施就显得非常迫切和必要,这也是很多火电厂和科研院所攻关的课题。
1某超超临界机组概况某大型火电厂三期5#、6#超超临界机组分别于2011年1月和2011年7月投入运行。
锅炉采用乇形布置、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、固态排渣、全悬吊结构,过热器系统沿蒸汽流程依次为一级低温过热器、二级分隔屏过热器、三级屏式过热器和四级末级过热器,再热器则沿蒸汽流程分成低温再热器和高温再热器两级。
过热蒸汽调温方式以煤水比为主,喷水减温为辅;再热蒸汽则使用调温挡板和燃烧器的摆动来调节温度,同时在低温再热器入口管道上还设置有事故喷水减温器[1]。
(1)末级过热器沿炉宽方向布置有51片管屏,每片管屏由16根管并联绕制而成,根据需要设计了不同规格的管道,主要规格为椎44.5伊7.5mm (SA-213TP347H )、椎44.5伊8.5mm(A-213S30432)、椎44.5伊9mm(A-213S30432)。
(2)后屏过热器共有32片屏,每片屏由18根管组成,管道材料为213TP347H 、Super304H 和SA-213TP310HCbN ,管径为51.0mm/63.5mm ,平均壁厚8.0~11.5mm 。
HR3C(SA-213TP310HCbN)超超临界锅炉的过热器管
超超临界锅炉的过热器管的工作状况更加恶劣,要求具有更高的抗腐蚀性能的部位,一般选用SA-213TP310H不锈钢。
SA-213TP310H不锈钢,高Cr, Ni含量,抗高温腐蚀性能良好,但是其高温蠕变强度不理想,其高温许用应力只等于或小于普通的SA-213TP304H不锈钢。
而且普通SA-213TP310H钢还存在σ相析出后产生的脆性问题。
为提高SA-213TP310H钢的高温性能,日本住友公司在对SA-213TP304H研究中发现,在基体中析出的细小的NbCrN氮化物,对TP310H钢强化同样很有效。
因此在TP310H不锈钢中添加N、Nb元素开发了HR3C钢。
HR3C(25Cr-20Ni-Nb-N)钢与普通的SA-213TP310H钢化学成分区别仅在于添加了0.20~0.60%的Nb和0.15~0.35%的N,使新钢种的高温性能却大大提高。
其蠕变断裂强度的提高主要是在钢时效过程中析出了NbCrN。
NbCrN氮化物非常细小而且特别稳定,即使长时间时效,组织也很稳定,大大提高了蠕变断裂强度。
同时加入微量的N对抑制σ相的形成,改善韧性有效。
HR3C钢高温抗腐蚀性能(抗蒸汽氧化性能)良好,其许用应力比普通的SA-213TP310H钢有很大提高。
HR3C化学成分(%)
材料牌号≤ C Si Mn P S Ni Cr Nb N
HR3C min 0.04 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.030 ≤0.030 17.00 24.00 0.20 0.15
max 0.10 23.00 26.00 0.60 0.35。