锅炉用钢管及钢材料安全

锅炉用钢的选择、制造、采购、验收等环节是锅炉制造质量保证体系的重要组成部分，也是安全生产的重要保证。

表1：我国锅炉用钢标准体系明细表

 

 

1.锅炉钢板标准

锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一，主要是指用来制造锅炉中的锅壳、锅筒、集箱端盖、支吊架等重要部件用的热轧专用碳素钢和低合金耐热钢中厚钢板材料。锅炉钢板常常处于中、高温和高压状态下工作，除承受较高温度和压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气的腐蚀，工作条件较差。如果锅炉在使用过程中发生破坏性事故，将会造成严重的损失。因此锅炉钢板必须具有良好的物理性能、力学性能和可加工性，并在材料标准的技术条款中给予严格的规定，以满足其使用中的安全。

从材料上来分，锅炉钢板可分为专用碳素钢板和低合金耐热钢板两类。锅炉钢板所用的材料对化学成分，特别是对磷、硫等有害元素和铬、镍、铜等残余元素有严格的控制；冶炼时还应进行良好的脱氧和去除非金属夹杂物，以保证良好的塑性和韧性；组织结构要求均匀，晶粒度控制在一定范围内（通常希望晶粒度在3～7级之间）；对表面质量和内部缺陷也有严格的要求；此外常温和高温力学性能必须保证。在GB713-1997《锅炉用钢板》标准中明确规定应采用炉外精炼方法冶炼锅炉用钢。

根据工作条件不同，锅炉钢板又可分为制造室温及中温承压部件钢板和制造高温承压部件钢板两大类。
    室温及中温（蠕变温度以下）用锅炉钢板，大多采用碳素钢，包括碳钢、碳锰钢、碳锰硅钢等，即GB713-1997《锅炉用钢板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng钢，以及ASME SA-515/SA-515M《中高温压力容器用碳钢板》、SA-299/SA-299M《压力容器用碳锰硅钢板》等。主要用于制造锅炉的锅筒、中温以下集箱端盖等承压部件。要求其应具有较高的室温强度；良好的冲击韧性和较低的缺口敏感性；由于锅筒等部件在加工时需要大量的冷变形，因此还要具有良好的时效韧性；另外还要具备良好的加工工艺性和焊接性能；以及良好的低倍组织等。

高温（蠕变温度以上）用锅炉钢板，一般采用低合金耐热钢，常用有铬钼钢、铬钼钒钢、铬钼钨钢等。例如GB713-1997《锅炉用钢板》中的15CrMog、12Cr1MoVg，以及ASME SA-387/SA387-M《压力容器用铬-钼合金钢板》中的Gr22、Gr91和ASME SA-1017/SA1017-M《压力容器用铬-钼-钨合金钢板》中的Gr23、Gr911、Gr122钢等。主要是用以制造高温集箱封头端盖、蒸汽管道堵板等高温承压部件。要求其必须具有足够的高温持久强度和持久塑性；良好的高温组织稳定性；良好的高温抗氧化性（耐热性）；以及良好的冷热加工工艺性（主要指冷弯变形和可焊接性）等。

用于室温及中温（蠕变温度以下）的碳锰系列锅炉钢板，GB713共收纳了5个牌号，可以满足亚临界以下火电机组锅炉中汽包锅筒、水冷壁集箱端盖、以及低温过热器和省煤器集箱端盖、支吊架等零部件的需要。用于高温（蠕变温度以上）的铬钼系列锅炉钢板，GB713-1997中牌号只有2个。其中15CrMog最高使用温度为550℃，12Cr1MoVg最高使用温度为565℃。而目前超临界火电机组锅炉中的高温过热器和再热器集箱等部件的金属壁温已经达到600℃以上，预计标准修订过程中将考虑把ASME标准中那些可以使用在600℃及以上的材料SA-387Gr22/22L、SA-387Gr91、SA-387Gr911、SA-1017Gr122等，纳入我国的锅炉用钢板标准，以适应超临界火电机组锅炉技术的发展，提升我国冶金和机电产品的整体水平。

GB713-1997《锅炉用钢板》标准规定：对厚度大于20mm的钢板可进行高温拉伸试验，试验温度从200℃～450℃与高温规定残余伸长应力的最小值也有一定的要求，针对产品质量迈出了更高的一步。

2．锅炉钢管标准

钢管标准在一定程度上发挥了技术导向作用，引导了钢管制造业资金流动方向和市场取向，使其技术和产品较好地满足了我国经济和产业结构调整目标的实现。我国制定的大部分钢管标准通常是规定了产品品种、规格技术要求、质量性能指标、试验检验方法、判定规则等内容，是产品合格与否的依据，是产品能否获得市场准入的关键。