我國的鋼管標(biāo)準(zhǔn)體系分基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：一是GB/T2102標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了包括無縫鋼管、焊接鋼管的驗收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書的內(nèi)容；二是GB/T 17395標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差等內(nèi)容、適用于各個與鋼管有關(guān)的各個領(lǐng)域的一般規(guī)定，具有普遍的實際應(yīng)用意義。鋼管標(biāo)準(zhǔn)體系還分為：無縫鋼管、焊接鋼管及特殊形狀、特殊工藝制造的鋼管主要產(chǎn)品制造方法、技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)要求等標(biāo)準(zhǔn)，對指導(dǎo)組織鋼管生產(chǎn)、加工、利用具有一定的指導(dǎo)意義。另外與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)有：反映鋼管產(chǎn)品制造和質(zhì)量性能相關(guān)的試驗方法的各種測試方法標(biāo)準(zhǔn)，其中力學(xué)性能測定有：金屬管拉伸、高溫拉伸、管環(huán)拉伸、沖擊等4項，包括GB/T228、GB/T229、GB/T4338、GB/T17104標(biāo)準(zhǔn)；工藝性能試驗有：金屬管液壓試驗、擴口試驗方法、彎曲試驗方法、卷邊試驗方法、壓扁試驗方法等5項，包括GB/T241、GB/T242、GB/T244、GB/T245、GB/T246標(biāo)準(zhǔn)；無損探傷檢測有：鋼管超聲波探傷檢驗方法、渦流探傷檢驗方法、漏磁探傷檢驗方法以及用于確認(rèn)焊接水壓密實性的超聲波探傷檢驗方法等4項，包括GB/T5777、GB/T7735、GB/T12606、GB/T18256標(biāo)準(zhǔn)。???

我國鍋爐壓力容器鋼管標(biāo)準(zhǔn)近年正在陸續(xù)修訂。GB5310高壓鍋爐管標(biāo)準(zhǔn)已于95年修訂完成。 95年新版和85年舊版相比，刪除用戶很少使用或鋼廠并未真正組織批量生產(chǎn)過的鋼種，而增加了20MnG(SA-210 A1)，25MnG(SA-210C)，20MoG(SA-209T1a)，12CrMoG(SA-213 T2)，12Cr2MoG(SA-213T22)，10Cr9Mo1VNb(SA-213T91)等6種新的碳鋼管和鐵素體管，還有1Cr18Ni9(SA-213 TP304H)，1Cr19Ni11Nb(SA-213 TP347H)兩種奧氏體鋼管子。這8種鋼管材料原本都是引進技術(shù)考核機組上原設(shè)計所用的ASME材料。GB5310-95代表了我國材料標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌的方向。

在GB5310-95標(biāo)準(zhǔn)中還強制要求對成品鋼管進行超聲波和渦流兩種無損探傷檢驗方法，從而保證鋼管質(zhì)量達到設(shè)計要求。

3．不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)

火電機組三大主機之一的鍋爐中的過熱器與再熱器部件，是承受工作環(huán)境最為惡劣的受熱部件，面臨高溫高壓水蒸汽氧化、高溫?zé)煔庵忻悍垲w粒的腐蝕，所以也是對材料要求最高的部件。在選用材料上，既要考慮材料的高溫性能，又要考慮材料的工藝性和綜合經(jīng)濟性。

過熱器與再熱器所用的管子材料，其蠕變強度必須足夠高，在其運行的壓力與溫度范圍內(nèi)，有充足的安全裕度，同時還要考慮管子對蒸氣側(cè)和煙氣側(cè)的抗氧化與抗腐蝕的要求。當(dāng)鍋爐內(nèi)熱交換管的金屬溫度在620℃以上時，一般選用奧氏體不銹鋼管。奧氏體不銹鋼管主要應(yīng)用在過熱器/再熱器管的出口段。在這一管段，除了蠕變強度外，抗蒸汽氧化和煙氣腐蝕成為重要考慮的因素。

目前有關(guān)鍋爐用的奧氏體不銹鋼管的標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個，即GB5310-96《高壓鍋爐無縫鋼管》和GB/T13296-91《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》。

GB5310-95《高壓鍋爐無縫鋼管》中列入了兩個奧氏體不銹鋼管牌號，它們是1Cr18Ni9和1Cr18Ni11Nb，相當(dāng)于美國ASMESA213中的TP304和TP347級別。TP304容易被敏化的缺點，已經(jīng)逐漸被鍋爐行業(yè)排除出主力鋼種之列。在SA213標(biāo)準(zhǔn)中，有TP347、TP347H和TP347HFG等多個級別，它們使用的條件不一樣，而GB5310-96《高壓鍋爐無縫鋼管》沒有給出具體的說明，因此，2004年對GB/T13296《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》的內(nèi)容修訂中納入了GB5310-95中不銹鋼鋼種和牌號，并規(guī)定了高溫性能等要求，使其名稱和內(nèi)容上均成為鍋爐用奧氏體不銹鋼管的專用標(biāo)準(zhǔn)，使產(chǎn)品質(zhì)量也達到鍋爐行業(yè)的要求。

四．檢驗標(biāo)準(zhǔn)與安全

一般來說，工程上常用的結(jié)構(gòu)鋼均會產(chǎn)生冷脆斷裂現(xiàn)象，即當(dāng)環(huán)境溫度低于某一溫度TK時，材料將轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，這種現(xiàn)象稱為冷脆。

由于冷脆而造成的船舶、橋梁、化工儲罐、鍋爐、儲水裝置等大型結(jié)構(gòu)的脆性斷裂事故，曾在世界各國多次發(fā)生，造成了巨大的損失。尤其是今天，愈來愈多的人們感覺到了金屬材料的冷脆性對機械構(gòu)件影響的重要性，例如有些電廠用戶特別強調(diào)用于鍋爐汽包等部件上的特厚鍋爐鋼板的冷脆轉(zhuǎn)變溫度問題。因此認(rèn)識鋼的冷脆斷裂原因和影響冷脆轉(zhuǎn)變的因素，掌握冷脆轉(zhuǎn)變溫度的評定方法和正確理解其含義，具有非常大的意義。

1.???? 影響材料冷脆轉(zhuǎn)變的因素

促使材料冷脆轉(zhuǎn)變和脆化的主要因素是溫度，隨著溫度的降低，材料的脆斷傾向增加。

其次，材料尺寸增大，韌性下降，冷脆轉(zhuǎn)變溫度提高。這是因為材料的尺寸愈大，內(nèi)部出現(xiàn)缺陷的幾率愈大，內(nèi)部裂紋等缺陷的前緣三向拉應(yīng)力狀態(tài)加劇，促使材料發(fā)生脆性斷裂的傾向加大。對鋼板來說，板厚的增加容易出現(xiàn)平面應(yīng)變狀態(tài)，使脆斷抗力下降而發(fā)生脆性斷裂。

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鍋爐中的汽包部件，采用特厚鋼板加工制造。特厚鋼板相對于相同材質(zhì)的普通中、薄板來說，更容易產(chǎn)生脆性斷裂傾向。一旦發(fā)生上述情況，勢必影響到汽包的運輸、安裝、檢修、水壓等。例如安裝或檢修后水壓試驗的用水溫度，規(guī)定應(yīng)不低于大氣的露點溫度，并應(yīng)高于所用鋼種的脆性轉(zhuǎn)變溫度。這些問題使得現(xiàn)在有許多電廠用戶要求鍋爐制造商提供汽包用特厚鋼板的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。

另外，還要考慮材料缺陷的影響，當(dāng)材料內(nèi)部存在裂紋等缺陷時，缺陷處的裂紋愈尖銳，應(yīng)力集中愈嚴(yán)重，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也愈高。在實驗室中是采用缺口試樣來模擬材料的缺陷，缺口的作用就是保證在缺口附近造成應(yīng)力集中，使塑性變形局限在缺口附近不大的體積范圍內(nèi)，并保證在缺口處發(fā)生破斷。

2．冷脆轉(zhuǎn)變的評定

材料在溫度變化時的冷脆轉(zhuǎn)變趨勢，可以通過測定其冷脆轉(zhuǎn)變溫度來進行評定。工程上常用的結(jié)構(gòu)鋼均會產(chǎn)生冷脆斷裂現(xiàn)象，在特定的使用條件下，要求選擇的材料必須具有較高的低溫韌性和較低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。因此測定材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度非常重要。

實驗室中有許多測定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的方法。我國有一些相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，國際上例如美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)等，也有相關(guān)的規(guī)定。表2所示是常用的一些冷脆轉(zhuǎn)變溫度測定的試驗方法，其中應(yīng)用比較廣泛的有沖擊試驗斷口形貌法和落錘試驗法等。

表2? 常用測定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的試驗方法

??從表2可以看出：GB/T229《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》、GB/T12778《金屬夏比沖擊斷口測定法》、GB/T6803《鐵素體鋼的無塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗方法》等標(biāo)準(zhǔn)均采用不同試驗方法測定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度。實踐證明冷脆轉(zhuǎn)變溫度的高低，往往反映出常規(guī)檢測手段所檢測不出的內(nèi)在質(zhì)量問題。因為冷脆轉(zhuǎn)變溫度隨材料的化學(xué)成分、微量元素、冶煉工藝、鍛造工藝、熱處理工藝、金相組織等各種因素的變化而變化。任何一個環(huán)節(jié)上的失誤都會導(dǎo)致冷脆轉(zhuǎn)變溫度的明顯變化。鍋爐鋼板冷脆轉(zhuǎn)變溫度的高低是隨材料的化學(xué)成分、微量元素、冶煉、鍛造、熱處理、金相組織等各種因素的變化而變化的，它是一個幫助分析、判斷材料的工藝和質(zhì)量水平的有效方法。另外，當(dāng)鍋爐運行一段時間后，通過材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度的變化情況，還可以幫助預(yù)測鍋爐的運行壽命。因此在GB713當(dāng)中，應(yīng)將落錘試驗或系列沖擊試驗，以及鉻鉬鋼的硬度試驗等作為協(xié)議條款給出，方便用戶在不同的使用條件下進行選擇。

??評定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的許多方法中，有些方法比較容易實現(xiàn)，過程也并不復(fù)雜（如沖擊試驗的斷口形貌法FATTn等）。如果我們能夠熟練掌握材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度的評定方法，正確理解它們的含義，一方面可以使我們更加全面地掌握所使用材料的性能，另一方面又可以滿足用戶的特殊要求，同時還可以提升我們的產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平。

五、結(jié)束語?

二十一世紀(jì)初期，世界發(fā)電行業(yè)在發(fā)展進程中所面臨的幾個技術(shù)熱點，即：①大型燃煤蒸汽輪機電站將普遍采用超臨界技術(shù)；②燃用天然氣或液體燃料的“燃?xì)狻羝甭?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)將被廣泛應(yīng)用；③燃煤的“燃?xì)?蒸汽”聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)趨于成熟，并在一定范圍內(nèi)獲得商業(yè)應(yīng)用；④某些新能源和再生能源發(fā)電技術(shù)走向商業(yè)化；⑤獨立發(fā)電站（IPP）的興起和擴大使用。這些技術(shù)進步將改變世界發(fā)電行業(yè)的格局?！案咝А崈?、經(jīng)濟、可靠、安全”的方針將得到更全面的體現(xiàn)。

鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容綜合體現(xiàn)了鍋爐壓力容器行業(yè)的技術(shù)水平和管理水平，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量及其安全性，而且對產(chǎn)品的經(jīng)濟性和市場競爭力也有重要影響。

我國的鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上既參照了國外先進國家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求，也考慮了國內(nèi)鍋爐壓力容器行業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀，基本上能夠滿足全行業(yè)的需要，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所提出的相關(guān)技術(shù)要求，監(jiān)督和控制鍋爐壓力容器產(chǎn)品的設(shè)計、制造和檢驗等各個環(huán)節(jié)，以保障其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)及使用安全。因此，鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與安全監(jiān)察行政管理部門頒布的安全監(jiān)察法規(guī)應(yīng)同步實施，二者相輔相成，構(gòu)成我國完整的鍋爐壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和鍋爐壓力容器安全監(jiān)察法規(guī)體系，為我國的鍋爐壓力容器產(chǎn)品走向國際市場奠定基礎(chǔ)！

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