贵州结构钢管的蒸汽吞吐是普遍采取的提高稠油开发效果的成熟技术,其主要设备是湿蒸汽发生器。对油田注汽用湿蒸汽发生器(也称注汽锅炉)破损的贵州结构钢管进行了宏观检查、化学成分分析和金相分析,并分析了水垢形成原因,探讨了湿蒸汽发生器炉管在工作条件下的结垢及腐蚀机理。检测分析结果表明,贵州结构钢管在短时间内处于强过热状态是造成贵州结构钢管损坏的直接原因,结垢及水质的影响是发生爆管的原因之一。
假设锅炉出口蒸汽压力为14MPa,其对应温度为337℃,根据锅炉手册以及有关的传热手册,此时炉管外壁温度TWB1=337+23.94=360.94℃,低于材料允许的使用温度;当贵州结构钢管结垢≥1mm时,外管壁温度TWB2=337+263.93=600.93℃,较未结垢时的管壁温度高出240℃,局部温度远远超出贵州结构钢管能承受的温度。此时的锅炉压力远远超出了管材的许用应力,不可避免地将发生爆管事故。
应加强贵州结构钢管壁厚度的监测力度,及时发现结垢和炉管腐蚀等问题,同时积极研究锅炉动态报警技术,有效过热问题的出现,此外还应按照标准严格控制锅炉给水中的氯离子含量。
按断面形状钢管产品的钢种与品种规格极为繁多,其性能要求也是各种各样的。所有这些应随着用户要求或工作条件的变化而加以区分。通常,钢管产品按断面形状、生产方法、制管材质、联接方式、镀涂特征与用途等进行分类。钢管按横断面形状可分为:圆钢管和异形钢管。异形钢管是指各种非圆环形断面的钢管。其中主要有:方形管、矩形管、椭圆管、平椭管、半圆管、六角形管、六角内圆管、不等边六角形管、等边三角形管、五角梅花管、八角形管,凸字形管、双凸形管、双凹形管、多凹形管、瓜子形管、扁形管、菱形管、星形管、平行四边形管、带肋管、滴状管、内翅片管、扭异管、B型管、D型管以及多层管等。钢管按纵断面形状又分为:等断面钢管和变断面钢管。变断面(或变截面)钢管是指沿管长方向上的断面形状、内外直径及壁厚等发生周期性或非周期性变化的钢管。其主要有:外锥形管、内锥形管、外阶梯管、内阶梯管、周期断面管、波纹管、螺旋管、带散热片的钢管以及带复线的枪管等。
焊管因其材质和用途不同而分为如下若干品种:
GB/T3091-2008(低压流体输送用焊接钢管):主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为:Q235A级钢。
GB/T14291-2006(矿用流体输送焊接钢管):主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。
GB/T12770-2002(机械结构用不锈钢焊接钢管):主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-1991(流体输送用不锈钢焊接钢管):主要用于输送低压腐蚀性介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
另有,装饰用焊接不锈钢管(GB/T 18705-2002),建筑装饰用不锈钢焊接管材(JG/T 3030-1995),以及换热器用焊接钢管(YB4103-2000)。
锅炉管是指两端开口并具有中空断面,其长度与周边之比较大的钢材,按生产方法可分为无缝钢管和焊接钢管,钢管的规格用外形尺寸(如外径或边长)及壁厚表示,其尺寸范围很广,从直径很小的毛细管直到直径达数米的大口径管。钢管可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质勘探、容器、化学工业和特殊用途。
钢管分无缝钢管和焊接钢管(有缝管)两大类。按断面形状又可分为圆管和异形管,广泛应用的是圆形钢管,但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。 对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量,在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格,有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验等。 [1]锅炉管是无缝管的一种。制造方法与无缝管相同,但对制造钢管所用的钢种有严格的要求。根据使用温度高低分为一般锅炉管和高压锅炉管两种。
锅炉管的力学性能是保证钢材终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①一般锅炉管使用温度在350℃以下,国产管主要用10号、20号碳结钢热轧管或冷拔管制造。
锅炉管
锅炉管
②高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件,管子在高温烟气和水蒸气的作用下,会发生氧化和腐蚀。要求钢管具有高的持久强度,高的抗氧化腐蚀性能,并有良好的组织稳定性