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低温管主要用于生产乙烯、丙烯、尿素、合成氨、复合化肥等的装置和医药工业中的洗涤、净化、脱硫、脱脂等工艺装备,以及深冷设备制造业、超低温冷库、输送超低温液化气体的管道及其管部件,如石油气深冷分离设备、空气分离设备等。低温管用材主要有奥氏体型和铁素体型两大类,晶体结构的差异决定了奥氏体型低温管在低温区间内没有脆性转变温度,一般不需验证其低温冲击韧性就可使用,但GB150-2011规定当使用温度不低于-196℃(低温区间)时,可免做冲击试验,当使用温度位于-196~-253℃(超低温区间)时需按设计文件规定执行。铁素体型低温管具有明显的低温脆性转变温度,有其适用的低温区间。尽管世界各国对低温钢的温度界限规定略有差异,如英国、德国/日本、中国、美国/俄罗斯定义的温度界限分别为0、-10、-20、-30℃,但是实际工业环境可低至-253℃(液氢)不止。
到目前为止,仅仅是以ASTMA333Gr.8和Gr.11钢管为代表的使用温度低至-196℃的铁素体型低温无缝管成功实现了商业化,出于考虑,各国对铁素体型低温管的生产和使用制定了专门的标准,如EN10216-4和GB/T18984。从用途上看,低温管主要有低温管道和低温热交换器管,相比于国标和欧标只制定单一标准来说,日本和美国针对用途分别制定了不同的标准,如针对低温管道的JISG3460和ASTMA333,以及针对低温换热器管的JISG3464和ASTMA334。国际上低温无缝管的生产和验收多采用美标,国内设计也多参照美标,因而按美标生产低温管是大势所趋,这不仅有利于适合国内采用美标设计需求,实现国产替代,更有利于产品直接出口走向国际市场。
现实中,随着石化大型成套装置国产化水平的持续提高,尤其是成套装置的陆续出口,均需国产化美标低温管或国标低温管纳入美标的支撑,尤其迫切需要拓展国际低温无缝管体系。我国钢铁装备和技术水平的不断提高也具备国产化美标低温管的基础,开展超标极限评估和非标适用性评价,不仅有利于证明国产化美标低温无缝管的优良品质,还可探索其极限使用温度和扩展用途。
Q460C钢板可选切割工艺:
耐蚀钢铁合金铸件包括耐蚀铸钢、耐蚀铸铁两类。具体的工艺为:
1、火焰切割:火焰切割设备的成本低并且是切割厚金属板 经济有效的手段,但是在薄板切割方面有其不足之处.与等离子比较起来,火焰切割的热影响区要大许多,热变形比较大.为了切割准确有效,操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形.
2、激光切割:激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜.切割的 大厚度可增加到20mm,但切割部件的尺寸误差较大.
3、剪板机:剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离.剪板机属于锻压机械中的一种,主要作用就是金属加工行业.
4、等离子切割机:等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发),并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法.
1、耐蚀铸钢
1.1马氏体耐蚀钢
这类钢的w(C)在0.10-0.45%之间,w(Cr)在12.0-14.0%之间。主要的热处理防止:1)调质处理。主要为了获得马氏体,并防止碳化物析出;调质回火是淬火应力和提高韧性。2)正火+回火。含有少量镍、钼、硅等元素的低碳马氏体耐蚀钢,经正火+回火处理后,力学性能得到改善。
1.2铁素体耐蚀钢
这类钢的w(C)≤0.12%,w(Cr)在15-20%之间。主要热处理方式:1)铸态;2)退火。退火的温度不应低于540℃,也不可高于850℃。加热过程中,当温度达到350℃时, 进行一段时间均热,以免铸件产生大应力。
1.3奥氏体耐蚀钢
典型钢种是1Cr18Ni9Ti。主要热处理方式:1)固溶。将铸件加热到950-1175℃,加热时宜采用先低温预热,再快速加热到固溶温度的工艺。2)固溶+稳定化处理。对另含有钛铌等合金元素铸件固溶处理后,应再进行稳定化处理。即重新将铸件加热到850-930℃,然后快冷。以阻止碳化铬析出,改善抗晶界腐蚀性能。
1.4沉淀硬化耐蚀钢
典型钢种是ZGCr17Ni4Cu2。热处理方式为固溶+时效强化,固溶温度为1020-1060℃,时效硬化温度为560-650℃。
2、耐蚀铸铁
耐蚀铸铁含有较高的硅、铝、铬、镍等单一元素或由它们混合而成的复合元素。为了改善综合力学性能,常加入铜、稀土等合金元素,此类材料属于较硬的耐蚀脆性材料。热处理方式为内应力低温退火。
海洋工程装备制造业是 “十二五”规划中明确重点培育和发展的战略性新兴产业,是海洋工程装备产业调整和振兴的重要方向,也是高端装备制造业的重要方向。海洋工程装备制造使用多种性能各异的材料,关键的有:
1、高强度钢板材料
高强度钢板材料是海洋工程用的主要材料,并且过细化为:海洋平台、海底油气管线、舰船制造、海洋风力发电用高强度钢板材料等,如海洋平台桩腿齿条钢使用的Q690、海底油气管线使用的X65/70钢、舰船制造使用的+EQ56/70钢、LNG船使用的殷瓦钢等。
现阶段,欧美、韩国、新加坡等海洋工程装备制造强国已经掌握高强度钢板材料的先进制造技术,也是世界范围内相关技术的引领者。国内海洋工程装备制造中的普通钢结构件工艺较为成熟,但重要结构件的特殊钢材的工艺整体水平还有待。
2、高强度钢板材料
高强度钢板材料因具有密度低比强度高及耐腐蚀性优良等特点。初是普通船舶用材,现在是军事船舶的翘板、甲板室、飞机发射架、升降舵等结构用材和能源运输设备用材。
美国、日本、英国和前苏联早已把高强度钢板作为船舶结构的主要材料之一。我国从20世纪50年代就开始研制和建造高强度钢板高速船,但是,至今除气垫船可以小批量生产外,其它各类高强度钢板船均处于研制或首制阶段。
3、高强度钢板材料
钛及高强度钢板质量轻、强度高、耐腐蚀性良好,特别对海水和海洋大气具有优良的耐腐蚀性,是优异的轻型结构材料,特别适用于做轻型海工装备,被称为“海洋金属”。
俄罗斯、美国等军事发达 在航母、核潜艇、常规潜艇、水面舰艇等海军装备中大量使用了高强度钢板,尤其是俄罗斯在舰船及潜艇用高强度钢板方面 进,世界上率先研制出全钛壳体核潜艇。
我国从20世纪60年代末期开始效仿苏联,目前已初步形成了具有我国特色,适合我国国情的船用高强度钢板系列,能满足水面舰艇、水下潜艇和深潜器用的不同强度级别及不同部位的要求。
总的来说,目前我国已经形成系列海洋工程装备制造技术,在高、中端产品建造方面也具备一定技术积累,海洋平台及船舶钢焊接技术较为成熟。
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