Co to jest rura stalowa 20G?
20G to gatunek rur ze stali węglowej-do obsługi kotłów wysokociśnieniowych i przegrzewaczy. Oznaczenie łączy nominalną zawartość węgla około 0,20% z literą G, która oznacza obsługę kotła w chińskim systemie GB. Gatunek jest określony w GB/T 5310, normie dotyczącej rur stalowych bez szwu do kotłów wysokociśnieniowych-, a jego skład chemiczny jest celowo prosty, tak aby rurę można było zginać na zimno, rozciągać w arkusze rur i spawać podczas montażu kotła.
Typowe limity składu to 0,17–0,24% węgla, 0,17–0,37% krzemu i 0,35–0,65% manganu, przy czym fosfor i siarka utrzymywane są na poziomie maksymalnie 0,030%. Wymagania mechaniczne to wytrzymałość na rozciąganie 410-550 MPa, minimalna granica plastyczności 245 MPa i wydłużenie co najmniej 24%. Ścisła kontrola elementów resztkowych odróżnia gatunek kotła od zwykłej rury konstrukcyjnej.
Główne szlaki produkcyjne
Walcowanie na gorąco- młyn przebijający i tłoczący lub ciągły trzpień formują rury o grubych- dużych ściankach o dużej-średnicy powyżej temperatury rekrystalizacji, dzięki czemu rura jest dostarczana wykończona na gorąco.
Rysunek na zimno- Walcowane na gorąco-wgłębienie jest trawione, smarowane i- ponownie przeciągane na trzpieniu, co zapewnia małą tolerancję ścianek, małą średnicę i gładki otwór dla precyzyjnych elementów kotła.
Gorąca ekspansja- mniejsza rura główna jest podgrzewana i rozszerzana do zamówionej średnicy, co jest ekonomicznym sposobem na osiągnięcie rozmiarów pośrednich.
Spawalniczy- rura spawana wzdłużnie lub spiralnie jest formowana ze zwiniętej taśmy, której rozmiar lub ścianka przekracza ekonomiczne granice bez szwu, a tolerancja serwisowa pozwala na wykonanie szwu spawalniczego.
Wybór pomiędzy tymi drogami opiera się raczej na średnicy, grubości ścianki i tolerancji, jaką projekt kotła może zaakceptować, a nie na wytrzymałości, ponieważ wszystkie cztery metody zapewniają ten sam stopień chemii i te same wymagania dotyczące właściwości mechanicznych.
Obróbka cieplna po formowaniu
Rury kotłowe w klasie 20G są zwykle dostarczane w stanie znormalizowanym. Normalizacja w temperaturze około 890-920 stopni Celsjusza, a następnie-chłodzenie nieruchomym powietrzem poprawia strukturę ziaren, łagodzi naprężenia toczne i tworzy jednolitą strukturę ferrytowo-perlitową, która zachowuje się przewidywalnie podczas zginania, kształtowania lub rozszerzania rury. Wyżarzanie, polegające na powolnym chłodzeniu pieca, wybiera się, gdy do późniejszej operacji formowania na zimno potrzebna jest najniższa twardość praktyczna i najmniejszy rozmiar ziaren.
Zamiast tego rury do zastosowań specjalnych mogą być hartowane i odpuszczane, ale normalizowanie pozostaje standardową obróbką tego gatunku. Po obróbce cieplnej z każdej partii pobierane są próbki do badań rozciągania, plastyczności i wydłużenia, tak aby wartości wymagane przez GB/T 5310 zostały potwierdzone na gotowej rurze, a nie przyjęte na podstawie analizy cieplnej.
Kontrola defektów
W produkcji rur dominują cztery wady. Pęknięcia powstają na skutek nieodpowiedniego harmonogramu walcowania lub chłodzenia oraz rozdarć powierzchni kęsa. Wtrącenia niemetaliczne- powstają w wyniku niecałkowitego odtlenienia podczas produkcji stali. Porowatość i puste przestrzenie wewnętrzne to gazy, które nie ulatniały się z wlewka lub pasma odlewanego w sposób ciągły. Nierówna grubość ścianki wynika z mimośrodu trzpienia i-przebicia niecentrycznego, co bezpośrednio zmniejsza zdolność dociskową.
Sterowanie jest zatem wbudowane na obu końcach linii. Produkcja stali zlecana jest w oparciu o praktykę czystej-stali z kontrolowanym odtlenianiem, a gotowa rura jest sprawdzana za pomocą analizy chemicznej, prób rozciągania i wydłużenia,-badań nieniszczących, takich jak inspekcja ultradźwiękowa i radiograficzna pod kątem wad wewnętrznych i wzdłużnych, oraz próby ciśnienia hydrostatycznego przy ciśnieniu wymaganym przez normę. Do produkcji kotłów dopuszczane są tylko rury, które oczyszczają każdy stopień.
Normy i punkty zamówienia
GB/T 5310 definiuje skład, właściwości mechaniczne, tolerancje wymiarowe, stan powierzchni i metody badań rur 20G. Specyfikacje stosowane w projektach eksportowych obejmują ASTM A106 dla rur bez szwu ze stali węglowej do pracy-w wysokich temperaturach oraz EN 10216-2, która zastąpiła starszą normę DIN 17175 dla rur bez szwu do zastosowań ciśnieniowych. Niezależnie od tego, która norma jest cytowana w zamówieniu, świadectwo kontroli powinno zawierać skład chemiczny, wartości rozciągania i plastyczności, wydłużenie oraz wyniki badań nieniszczących i hydrostatycznych, a system zarządzania jakością certyfikowany zgodnie z ISO 9001 zapewnia spójność tych wyników.
Często zadawane pytania
P: Jakie są główne metody produkcji rur stalowych 20G?
Walcowanie na gorąco, ciągnienie na zimno, rozszerzanie na gorąco i spawanie. Walcowanie na gorąco nadaje się do rur o dużych-średnicach-o ściankach, ciągnienie na zimno pozwala uzyskać precyzyjne rury o małej-średnicy, rozszerzanie na gorąco przekształca mniejszą rurę macierzystą w większy rozmiar, a spawanie pozwala uzyskać rurę spawaną wzdłużnie lub spiralnie z taśmy.
P: Jaką obróbkę cieplną stosuje się w przypadku rur stalowych 20G?
Rury są zwykle normalizowane w temperaturze około 890–920 stopni Celsjusza i chłodzone powietrzem w celu złagodzenia naprężeń wewnętrznych i ujednolicenia mikrostruktury. Wyżarzanie stosuje się tam, gdzie wymagane jest najdrobniejsze ziarno i najniższa twardość, a hartowanie i odpuszczanie jest zarezerwowane do zastosowań specjalnych.
P: Jakie są najczęstsze wady w produkcji lamp 20G?
Pęknięcia,-wtrącenia niemetaliczne, porowatość i nierówna grubość ścian. Mają one swoje źródło w praktyce chłodzenia, odtlenianiu, ulatnianiu się gazu z ciekłej stali i mimośrodowości przebijania, a nierówna ścianka jest wadą, która najbardziej bezpośrednio zmniejsza zdolność ciśnieniową.
P: W jaki sposób sprawdzana jest jakość rury stalowej 20G?
Poprzez analizę chemiczną próbek, badania temperatury, rozciągania i wydłużenia,-badania nieniszczące, takie jak kontrola ultradźwiękowa i radiograficzna, oraz badania ciśnienia hydrostatycznego. Kontrole wymiarowe potwierdzają średnicę zewnętrzną, grubość ścianki i długość przed wydaniem.
P: Jakie normy mają zastosowanie do rur stalowych 20G?
GB/T 5310 to obowiązująca chińska norma dotycząca bezszwowych wysokociśnieniowych rur kotłowych-. Porównywalne specyfikacje dla zamówień eksportowych to ASTM A106 dla-obsługi w wysokich temperaturach i EN 10216-2, która zastąpiła normę DIN 17175 dla bezszwowych rur ciśnieniowych.
P: Czy można spawać rury 20G?
Tak. Niska zawartość węgla i manganu utrzymuje równoważnik węgla na niskim poziomie, dzięki czemu gatunek ten łatwo spawa się łukiem metalowym w osłonie, łukiem gazowo-wolframowym i łukiem krytym. Nadal wymagane są wykwalifikowane procedury i-wcześniej wykwalifikowani spawacze, a obróbka cieplna po-spawaniu jest stosowana tam, gdzie wymaga tego grubość ścianki lub specyfikacja.
