国华电厂培训资料(管件)

技术交流管道事业部彭先宽2009.09主要国产四大管道管件厂家北京国电富通科技发展有限责任公司辽宁阜新电力修造厂天津金鼎管道公司辽宁阜新压力容器管道公司吉林昊宇石化设备制造有限公司河北宏润重工集团有限公司河北沧海管件集团有限公司主要进口四大管道管件厂家奥地利的ERNE意大利的TectubiIBFITM。管件的类别三通弯头弯管大小头封头杂项三通的分类及制造方法按制造方法分，主要有锻造三通、焊接三通、热压三通、球三通按结构特点分，有T型三通、Y型三通（包括y型和裤衩型）锻造三通进口锻坯，国内加工成形焊接三通采用钢管焊接而成主管上开孔，支管开马鞍形坡口，焊接成形热压三通采用钢管压制而成，所采用的原材料规格比三通规格大，制造方法就是将大管压扁，然后在模具里挤压成小规格的管，模具上开有一个孔，在挤压的时候，多余的金属就被挤到孔中，形成支管。一般一个热压三通要经过几次挤压才能成形。球三通的制造方法综合了热压（锻造）和焊接，球是热压（或锻造）成形的，然后再焊上支管形成三通弯头的分类及制造方法热压弯头推制弯头哈夫弯头热压弯头采用钢管压制而成，压制弯头用的原材料外径与弯头相等或稍大，壁厚比弯头接管壁厚厚推制弯头采用钢管推制而成，推制弯头用的原材料外径与弯头小（约为弯头的3/4），壁厚比弯头接管壁厚大（补偿推制过程中的减薄及留出加工余量）哈夫弯头采用钢板压制成两个半片，然后再焊接而成大小头（变径管）的分类及制造方法钢管热压钢板焊制热压大小头一般采用与大小头大端规格相近的钢管，加热后将一端压入大小头模具中缩径成形。（也有采用小管扩径的）钢板焊制大小头：用钢板先压成两个半片，再拼焊而成。封头：采用钢板压制，按结构特点可以分为两种：球形和椭球形堵头：一般直径250mm以下采用圆钢机加工，250mm以上采用钢板压制成形油压机5000吨2000吨热压及哈夫弯头模具三通模具弯管：中频感应加热弯制热处理炉（油炉）热处理炉（电炉）四大管道系统典型设计参数亚临界超临界超超临界主汽546℃17.6MPa574℃25.4MPa610℃27.46MPa热段546℃4.5MPa574℃5.65MPa608℃7.2MPa冷段355℃4.5MPa346℃5.65MPa398℃7.2MPa给水280℃28MPa290℃37MPa298℃37MPa四大管道系统常用材料亚临界超临界超超临界主汽A335P91A335P91A335P92热段A335P22A335P91A335P91A335P91A335P92冷段A672B70CL32A106B20GA672B70CL32A672B70CL32A691Cr1-1/4CL22给水WB3615NiCuMoNb5-6-4WB3615NiCuMoNb5-6-4WB3615NiCuMoNb5-6-4常用材料的化学成分和机械性能来源标准代号标准名称合金系列材质美国ASMESA335高温设备用无缝铁素体合金钢管标准规范9Cr-1Mo-V-Nb-NP919Cr-0.5Mo-1.75W-V-Nb-NP922.25Cr-1MoP22美国ASMESA672中温高压用电熔焊钢管的标准规范CB70(A672B70CL32)美国ASMESA691高温高压装置用电熔焊碳素钢和合金钢管的标准规范1-1/4Cr-0.5Mo1-1/4Cr(A6911-1/4CrCL22)欧洲EN10216-2压力载荷用无缝钢管.交货技术条件.第2部分:带特定高温性能的非合金和合金钢管Ni-Cu-Mo-Nb15NiCuMoNb（WB36）四大管道系统三通常用制造方法亚临界超临界超超临界主汽斜：锻造直：热压/锻造斜：锻造直：热压/锻造斜：锻造直：热压、热压热段斜：焊接直：焊接/热压斜：锻造/焊接直：焊接/热压/锻造斜：锻造直：锻造/热压冷段斜：焊接直：焊接/热压斜：焊接直：焊接/热压斜：焊接直：焊接/热压给水直：热压直：热压直：热压四大管道系统弯头常用制造方法亚临界超临界超超临界主汽热压/推制热压热压热段热压/推制热压/推制热压/推制冷段钢板焊制推制(A106B)钢板焊制钢板焊制给水热压/推制热压/推制热压/推制高温高压管道管件的选择标准•符合有关国内、国际标准这方面由业主、设计院等联合验证和把关。•质量合格原材料合格，并有可追溯性。生产工艺科学、合理，并得到严格执行。•价格合理在保证原材料真实、工艺严密的前提下，合理低价。•供货及时满足业主工程进度要求。•服务优质在与业主、设计院、配合过程中，在供货范围因故调整的情况下，在所有为维护业主利益而进行的调整过程中，服务及时、到位。•信誉良好业内无不良记录，无质量事故，无欺诈行为。管件制造工艺特点热压/推制弯头：下料；模压/推制成形；划线齐头；端口整圆；正火（+回火热处理）；金相硬度检验；机加工；修磨；光谱检验；表面磁粉探伤、超声波探伤；几何尺寸检验；标识入库。钢板压制弯头（哈夫弯头）：钢板下料；成形；划线齐头；正火（+回火热处理）；焊接；无损探伤；端口整圆；回火热处理；金相硬度检验；机加工；修磨；光谱检验；表面磁粉探伤、超声波探伤；几何尺寸检验；标识入库。锻造三通：进口锻坯；金相硬度检验；机加工；修磨；光谱检验；超声波探伤；内孔渗透探伤；几何尺寸检验；标识入库。热压三通：下料开孔；压扁+合模二至五次；端口齐边；支管整圆；正火（+回火热处理）；金相硬度检验；机加工；修磨；光谱检验；表面磁粉探伤、超声波探伤；几何尺寸检验；标识入库。焊接三通：下料；支管马鞍形切割（含坡口），主管开孔；焊接、（中间探伤、焊接）；超声波探伤；回火热处理；机加工；光谱检验；几何尺寸检验；标识入库。大小头：下料；压制成形；划线齐头；回火热处理；金相硬度检验；机加工；修磨；光谱检验；表面磁粉探伤、超声波探伤；几何尺寸检验；标识入库。注：所有的生产流程均省略了原材料入厂复验。管件的内外径控制•管件内径根据通流面积的要求确定，根据DL695-1999《电站钢制对焊管件》规定，一般管件通流面积不小于接管通流面积的90%，所以管件的内径不小于接管内径的95%。•管件的外径考虑强度确定，即根据最小内径和强度计算所需最小壁厚，得出管件的外径，一般情况下，此外径不小于接管的外径。•坡口处的内外径将在下面说明管件的壁厚控制管件的壁厚是根据强度和结构需要确定的，三通应控制补强区的壁厚，包括主、支管补强区内的壁厚，弯头根据设计原则不同，控制壁厚不同，一般控制外弧壁厚不小于接管的最小壁厚，如果用计算方法设计，则需控制弯头内弧壁厚和外弧壁厚均不得小于理论计算壁厚，而且一般不小于接管的最小壁厚。管件的坡口控制•坡口型式坡口一般按DL869设计，根据壁厚不同设计为V、双V或综合型或U型坡口，坡口处壁厚如果与接管不同，则按ASMEB16.25标准要求作过度，最大倒角30度，一般取15度，在设计联络会上确认。•坡口内外径初步设计时，管件的接口内外径确定原则如下：内径管：一般取名义内径加上2mm左右；外径管：一般取管道名义外径减名义壁厚的2倍。一般在加工前，都要在配管联络会上进行确认。确认的依据是四大管道管材内径的实测结果。管件标准管件产品标准常用的有DL/T695和ASMEB16.9由于电厂管件的规格与型式差别很大，很难采用标准中对应的规格，因此，只能在遵循该标准的基本原则的前提下，对管件的结构进行设计。管件设计-按电力标准按DL695《电站钢制对焊管件》规定，管件的强度计算按照DL/T5054《火力发电厂汽水管道设计技术规定》或SDGJ6-90《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（后者现已被DL/T5366-2006《火力发电厂汽水管道设计应力计算技术规程》取代）。管件设计-按ASME标准而按照ASMEB16.9《锻造钢制对焊管件》，管件的设计可由制造商任选下述两种方法之一：•用公认的压力容器和管道标准中给出的数值计算方法计算；•采用ASMEB16.9规定的验证试验。管件设计-设计原理目前，对于承受蠕变工况的管件，与承受非蠕变工况的管件强度设计一样，其设计方法都是基于弹性力学的理论和实践经验，并没有真正的管道蠕变计算，只是通过控制材料的许用应力来保证安全，非蠕变工况下的许用应力取自其常温或设计温度下的短时性能，而蠕变工况下的许用应力取自其设计温度下的持久强度。管件设计-弯头设计对于弯头设计，DL5054标准中给出了弯头的壁厚计算方法，而在ASMEB16.9及相关标准标准中没有相应的计算方法，因此一般采用DL5054规定的计算方法或ASMEB16.9规定的验证试验方法。对于异径管设计，DL5054标准中给出了异径管的壁厚计算方法，在ASMEB16.9及ASMEB31.1中没有相应的计算方法，因此一般采用DL5054-1996规定的计算方法或ASMEB16.9规定的验证试验方法。管件设计-三通设计三通的常用设计标准包括以美国标准(ASME/ANSI系列)为代表的面积补偿法和以欧洲标准(EN系列如EN13480)为代表的压力面积法。标准DL/T5054中各种形式三通的设计方法有所不同，热压三通采用压力面积法、锻制三通采用面积补偿法。对于热压三通，由于三通内壁肩部圆角无法准确确定，所以采用压力面积法进行设计时会存在误差；而美国标准由于对三通外壁肩部圆角半径的大小进行了限制，在设计时不必考虑三通内壁肩部圆角的大小。一般T形、斜插三通采用ASMEB31.1，Y形、球形采用TRD301（EN13480）。管件加工工艺要点弯管采用中频感应加热成形，根据材料不同，控制弯管温度和冷却方法。热压三通：采用径向补偿工艺成形。加热温度控制在850~1100℃。质量控制的要点：主要包括原材料选用、压制工艺（压制温度、模具道次、模具形状、尺寸）；热处理炉炉温检测，热处理工艺控制；检验手段（金相、硬度、无损探伤、光谱，几何尺寸检验）热压弯头：采用模具压，内置芯撑、端撑成形，加热温度控制在850~1100℃。质量控制主要通过成形控制（模具尺寸形状、芯撑、端撑形状、压制温度）；热处理炉炉温检测、热处理工艺；检验手段（金相、硬度、无损探伤、光谱，几何尺寸检验）推制弯头：采用感应加热，在芯棒上推制成形，主要控制推制工艺。管件质量控制产品的质量控制原则是通过控制生产中的各中要素来完成的。主要有以下几方面：•人员资质对于焊接人员、专职检验人员、热处理操作人员等，都要经过专门的培训，并考核合格后方可上岗。•设备热处理设备（包括热处理炉、测温仪表、热电偶等）、对产品质量有影响的检验及试验设备、器具、仪表等由专人管理，定期由专门的检定机构进行检定。•程序对产品的关键加工工序及质量相关的辅助工序，由相应的工艺文件加以控制，确保生产过程有章可循。•检验和试验为确保产品性能符合设计要求，对产品进行必要的检验。管件产品检验项目产品检验项目有硬度、金相、无损（外观、射线、磁粉、超声、渗透）检验、尺寸检验等项目，在管件加工过程中或成品状态进行，检验比例有抽检或逐件检验。关键工序的质量控制•管件产品的关键工序有成形、热处理、焊接等，对于成形，主要控制成形工艺应使工件达到预期的变形目标，同时避免出现开裂、或其它缺陷。一般通过控制加热温度、变形方法等实现，最终通过对易产生缺陷部位的表面探伤来检验。•对于热处理，主要控制工艺参数及其实施，热处理工艺参数应根据材料的特性及加工过程来制定，保证达到预期的效果，主要通过控制热处理操作人员和设备精度来保证。热处理后一般进行金相和硬度检验验证热处理效果。•焊接质量的影响因素比较多，主要有焊接材料、操作人员、工艺等，焊接工艺和焊工都要经过评定合格后才能进行产品的焊接工作，对于所有的焊缝，都应按照不同设计工况，进行相应的检验。。产品的验收标准目前国内还没有统一的管件验收标准，富通公司与西安热工研究院、华能集团合作制定了一个管件标准，可作为管件产品验收的参考。产品验收项目主要有金相、硬度和无损和几何尺寸检验。其中对硬度检验的分歧比较大。标准规定了管件的硬度范围，是用布氏硬度值来验收的。布氏硬度值测量方法是按照GB231《金属布氏硬度试验》进行的，目前没