鍋爐用鋼管及鋼材料安全

鍋爐用鋼的選擇、制造、采購、驗收等環(huán)節(jié)是鍋爐制造質(zhì)量保證體系的重要組成部分，也是安全生產(chǎn)的重要保證。

表1：我國鍋爐用鋼標準體系明細表

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1.鍋爐鋼板標準

鍋爐鋼板是鍋爐制造中非常關(guān)鍵的材料之一，主要是指用來制造鍋爐中的鍋殼、鍋筒、集箱端蓋、支吊架等重要部件用的熱軋專用碳素鋼和低合金耐熱鋼中厚鋼板材料。鍋爐鋼板常常處于中、高溫和高壓狀態(tài)下工作，除承受較高溫度和壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣的腐蝕，工作條件較差。如果鍋爐在使用過程中發(fā)生破壞性事故，將會造成嚴重的損失。因此鍋爐鋼板必須具有良好的物理性能、力學性能和可加工性，并在材料標準的技術(shù)條款中給予嚴格的規(guī)定，以滿足其使用中的安全。

從材料上來分，鍋爐鋼板可分為專用碳素鋼板和低合金耐熱鋼板兩類。鍋爐鋼板所用的材料對化學成分，特別是對磷、硫等有害元素和鉻、鎳、銅等殘余元素有嚴格的控制；冶煉時還應進行良好的脫氧和去除非金屬夾雜物，以保證良好的塑性和韌性；組織結(jié)構(gòu)要求均勻，晶粒度控制在一定范圍內(nèi)（通常希望晶粒度在3～7級之間）；對表面質(zhì)量和內(nèi)部缺陷也有嚴格的要求；此外常溫和高溫力學性能必須保證。在GB713-1997《鍋爐用鋼板》標準中明確規(guī)定應采用爐外精煉方法冶煉鍋爐用鋼。

根據(jù)工作條件不同，鍋爐鋼板又可分為制造室溫及中溫承壓部件鋼板和制造高溫承壓部件鋼板兩大類。
??? 室溫及中溫（蠕變溫度以下）用鍋爐鋼板，大多采用碳素鋼，包括碳鋼、碳錳鋼、碳錳硅鋼等，即GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng鋼，以及ASME SA-515/SA-515M《中高溫壓力容器用碳鋼板》、SA-299/SA-299M《壓力容器用碳錳硅鋼板》等。主要用于制造鍋爐的鍋筒、中溫以下集箱端蓋等承壓部件。要求其應具有較高的室溫強度；良好的沖擊韌性和較低的缺口敏感性；由于鍋筒等部件在加工時需要大量的冷變形，因此還要具有良好的時效韌性；另外還要具備良好的加工工藝性和焊接性能；以及良好的低倍組織等。

高溫（蠕變溫度以上）用鍋爐鋼板，一般采用低合金耐熱鋼，常用有鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻鉬鎢鋼等。例如GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的15CrMog、12Cr1MoVg，以及ASME SA-387/SA387-M《壓力容器用鉻-鉬合金鋼板》中的Gr22、Gr91和ASME SA-1017/SA1017-M《壓力容器用鉻-鉬-鎢合金鋼板》中的Gr23、Gr911、Gr122鋼等。主要是用以制造高溫集箱封頭端蓋、蒸汽管道堵板等高溫承壓部件。要求其必須具有足夠的高溫持久強度和持久塑性；良好的高溫組織穩(wěn)定性；良好的高溫抗氧化性（耐熱性）；以及良好的冷熱加工工藝性（主要指冷彎變形和可焊接性）等。

用于室溫及中溫（蠕變溫度以下）的碳錳系列鍋爐鋼板，GB713共收納了5個牌號，可以滿足亞臨界以下火電機組鍋爐中汽包鍋筒、水冷壁集箱端蓋、以及低溫過熱器和省煤器集箱端蓋、支吊架等零部件的需要。用于高溫（蠕變溫度以上）的鉻鉬系列鍋爐鋼板，GB713-1997中牌號只有2個。其中15CrMog最高使用溫度為550℃，12Cr1MoVg最高使用溫度為565℃。而目前超臨界火電機組鍋爐中的高溫過熱器和再熱器集箱等部件的金屬壁溫已經(jīng)達到600℃以上，預計標準修訂過程中將考慮把ASME標準中那些可以使用在600℃及以上的材料SA-387Gr22/22L、SA-387Gr91、SA-387Gr911、SA-1017Gr122等，納入我國的鍋爐用鋼板標準，以適應超臨界火電機組鍋爐技術(shù)的發(fā)展，提升我國冶金和機電產(chǎn)品的整體水平。

GB713-1997《鍋爐用鋼板》標準規(guī)定：對厚度大于20mm的鋼板可進行高溫拉伸試驗，試驗溫度從200℃～450℃與高溫規(guī)定殘余伸長應力的最小值也有一定的要求，針對產(chǎn)品質(zhì)量邁出了更高的一步。

2．鍋爐鋼管標準

鋼管標準在一定程度上發(fā)揮了技術(shù)導向作用，引導了鋼管制造業(yè)資金流動方向和市場取向，使其技術(shù)和產(chǎn)品較好地滿足了我國經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標的實現(xiàn)。我國制定的大部分鋼管標準通常是規(guī)定了產(chǎn)品品種、規(guī)格技術(shù)要求、質(zhì)量性能指標、試驗檢驗方法、判定規(guī)則等內(nèi)容，是產(chǎn)品合格與否的依據(jù)，是產(chǎn)品能否獲得市場準入的關(guān)鍵。