CrMoG厚壁高壓無縫鋼管質(zhì)量檢測(cè)及質(zhì)量保證

15CrMoG厚壁高壓無縫鋼管質(zhì)量檢測(cè)及質(zhì)量保證（江西洪都鋼廠；南昌330029）摘要：本文簡要介紹厚壁高壓無縫鋼管的質(zhì)量保證，并主要介紹了渦流探傷及超聲波探傷的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：厚壁高壓無縫鋼管渦流超聲波一、前言隨著資源的緊缺和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，提高有限資源的利用率成為可持續(xù)發(fā)展的重要課題，電力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的最重要的能源，其中火力發(fā)電占我國總電力的70％，高壓鍋爐管是鍋爐材料的主要組成部分，近年來隨著發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，大量厚壁厚壁高壓無縫鋼管應(yīng)用于鍋爐材料中水冷壁管、過熱器、再熱器等。一、前言自2001年以來，電站鍋爐企業(yè)從原來的以30萬亞臨界鍋爐為主力爐型升級(jí)為以60萬千瓦的超臨界鍋爐為主力爐型，這種爐型的高壓鍋爐用管規(guī)格亦從原30萬千瓦的∮60×5、∮60×6.5等規(guī)格為主，變?yōu)橐?25.4×6.4、?31.8×8、?31.8×9.2、?38.1×9.5、?57×14、?73×15.6、?88.9×17等規(guī)格為主，由于這些規(guī)格的鋼管材質(zhì)為15CrMoG等合金鋼種，加上外徑小、壁厚大，因而制造難度大，原有的傳統(tǒng)熱軋及冷拔工藝均很難生產(chǎn)，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證。以下就生產(chǎn)15CrMoG厚壁高壓無縫鋼管的質(zhì)量檢測(cè)及質(zhì)量保證做一些介紹，并希望與同行們一起進(jìn)行探討。二、厚壁高壓無縫鋼管的主要生產(chǎn)工藝無縫鋼管主要生產(chǎn)工藝主要包括熱軋,冷拔,冷軋等方式,由于熱軋無縫鋼管工藝的特殊性,生產(chǎn)厚壁無縫鋼管非常困難,一般內(nèi)徑易成內(nèi)六方，質(zhì)量達(dá)不到鍋爐管的要求,通常采用冷拔或軋拔結(jié)合的方式進(jìn)行生產(chǎn)。二、厚壁高壓無縫鋼管的主要生產(chǎn)工藝由于15CrMoG厚壁無縫鋼管對(duì)內(nèi)外表面的質(zhì)量要求較高，一般采用正火加回火，正火溫度一般為930－960℃通常采用保護(hù)氣體熱處理爐進(jìn)行處理，，熱處理后的組織為鐵素體加珠光體，由于是厚壁管，加熱時(shí)間跟相應(yīng)壁厚對(duì)應(yīng)。如果沒有保護(hù)氣體爐進(jìn)行熱處理，則經(jīng)過正火加回火的成品鋼管通常在矯直后進(jìn)行表面噴丸處理。厚壁管精整工序主要包括矯直、切管、渦流探傷、超聲波探傷及標(biāo)識(shí)包裝、稱重等。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用渦流探傷（1）渦流樣管按SA-450《碳鋼、鐵素體合金鋼和奧氏體合金鋼管管子通用要求》如果采用鋼管渦流探傷時(shí)，如采用鉆孔，則鉆孔的直徑應(yīng)不大于0.031in.(0.8mm)，而GB／T7735－2004《鋼管渦流探傷方法》的B級(jí)孔標(biāo)準(zhǔn)。渦流探傷厚壁管對(duì)于渦流探傷來說，由于原理的限制，穿過式線圈對(duì)厚壁管進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，只對(duì)表面及亞表面的缺陷敏感，有的鍋爐廠要求按照GB/T7735－2004的B級(jí)要求進(jìn)行探傷.三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用渦流探傷但是一些用于出口的鍋爐要求按ASMESA-450的通用要求進(jìn)行渦流檢測(cè)，即鉆孔直徑應(yīng)不大于0.031in(0.8mm),根據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的比對(duì),當(dāng)鋼管外徑19<D≤25mm時(shí),兩個(gè)驗(yàn)收等級(jí)相同,由于主要規(guī)格主要為∮25.4×6.4、∮31.8×9.2、∮38.1×9.5、∮57×14、∮73×15.6、∮88.9×17等,因此對(duì)于D>42mm的無縫鋼管來說,實(shí)際ASME標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無縫鋼管的質(zhì)量要求大大高于GB5310-1995的要求。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用渦流探傷在實(shí)際探傷中，加工0.8mm直徑的渦流樣管很容易斷鉆頭，同時(shí)對(duì)鋼管的表面要求較高，一般要求鋼管進(jìn)行保護(hù)氣體熱處理，表面基本無氧化鐵，如果采用一般熱處理爐進(jìn)行熱處理，為了保證較好的探傷效果，一般在探傷前對(duì)鋼管進(jìn)行拋丸處理。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用渦流探傷（3）實(shí)際應(yīng)用由于厚壁無縫鋼管磁飽和時(shí)磁化電流較大，磁飽和裝置長期工作時(shí)易產(chǎn)生大量熱量，一方面影響磁化效果，另一方面影響探頭工作的穩(wěn)定性，為了保證好的探傷效果，應(yīng)該對(duì)磁化線圈進(jìn)行散熱處理，如風(fēng)冷，加散熱孔等。實(shí)際探傷中，沒有經(jīng)過保護(hù)氣體熱處理的鋼管表面質(zhì)量較差，在渦流探傷中，探傷靈敏度需高出5－6dB才能探傷（信噪比較差）。超聲波探傷（1）超聲波樣管厚壁無縫鋼管超聲波探傷如按照ASMESA－450的要求，則內(nèi)、外徑缺口槽深不應(yīng)超過規(guī)定管壁厚的12.5%或0.004in(0.1mm),兩者取其大者，缺口槽寬不得超過其深度的兩倍。按照GB/T5777－1996C5級(jí)則要求較ASME標(biāo)準(zhǔn)較高。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用超聲波探傷（2）標(biāo)準(zhǔn)理解及應(yīng)用以∮38.1×9.5鋼管為例，壁厚／外徑＝9.5/38.1=0.249,由于壁厚/外徑之比大于0.2,因此參照GB/T5777-1996的附錄A進(jìn)行檢驗(yàn),制作樣管時(shí),內(nèi)傷人工缺陷深度/外壁人工缺陷深度按2.5進(jìn)行加工。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用可疑鋼管的處理經(jīng)過渦流或超聲波探傷的鋼管，由于厚壁管形狀的特殊性，加上探傷方法的局限性，因此在正常探傷生產(chǎn)中，探傷靈敏度要求比其他規(guī)格的鋼管探傷時(shí)適當(dāng)提高，出現(xiàn)傷波及時(shí)查找，發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)允許修磨，根據(jù)需方要求按ASMESA－450外徑及壁厚偏差或GB5310進(jìn)行控制。三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用可疑鋼管的處理按ASMESA－450外徑及壁厚偏差進(jìn)行控制。(1)壁厚控制鋼管外徑≤38.1時(shí),壁厚的允許偏差按+20%,-0控制;鋼管外徑>38.1時(shí),壁厚的允許偏差按+22%,-0控制;三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用(2)外徑控制按ASMESA－450外徑及壁厚偏差進(jìn)行控制。按GB5310要求控制三、無損檢測(cè)技術(shù)在厚壁無縫鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用（3）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及應(yīng)用實(shí)際外徑按ASME標(biāo)準(zhǔn)控制要求較高,壁厚控制則是按GB5310控制要求較高。在修磨時(shí)主要考慮外徑的允許偏差是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，修磨后的厚度則可以采用超聲波測(cè)厚儀來測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量厚度的數(shù)值來判斷修磨后鋼管的厚度是否超標(biāo)。四、結(jié)束語由于近年來厚壁高壓無縫鋼管使用成增長趨勢(shì),一方面通過選擇優(yōu)質(zhì)管坯和合理的厚壁無縫鋼管產(chǎn)生工藝，在熱軋毛管生產(chǎn)后可以通過工業(yè)內(nèi)窺鏡進(jìn)行內(nèi)表面抽查來保證中間產(chǎn)品的內(nèi)表面質(zhì)量，另一方面由于采用常規(guī)鋼管渦流探傷和超聲波探傷難以保證鋼管質(zhì)量，尤其是內(nèi)表面質(zhì)量，如何利用現(xiàn)有及先進(jìn)的無損檢測(cè)手段，比如把超聲相控陣技術(shù)引入到厚壁無縫鋼管檢測(cè)上來，把好最后的出廠檢驗(yàn)關(guān)是我們檢測(cè)工作者面臨的一個(gè)新課題。參考文獻(xiàn)：GB5310－1995.《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB/T5777－1996.《無縫鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法》GB／T7735－2004.《鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法》ASTMA450／A450M.《碳鋼,鐵素體合金鋼和奧氏體合金鋼管子通用要求》第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi

：按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計(jì)算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機(jī)械效率總效率（