一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法技术

本发明专利技术属于耐热钢管制造技术领域，具体涉及一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法。该制造方法包括下述步骤：管坯冷定心；穿孔ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管；减径，对荒管进行减径；热处理，所述热处理包括正火和回火；钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经热处理得到的钢管的内表面进行加工。采用本发明专利技术的制造方法制造得到钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮且粗糙度≤6.3μm和力学性能满足GB/T5310

【技术实现步骤摘要】
一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法


[0001]本专利技术属于耐热钢管制造
，具体涉及一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法。

技术介绍

[0002]煤炭在我国经济与社会发展中占有极为重要的地位，2020年煤电在中国的电源结构和发电量中仍然是主导，约占总发电量的68.5％。根据预测，中国的年能源消费将会从2018年的46.2亿吨标准煤增长至2050年的60亿吨标准煤。虽然在中国的能源结构中，煤炭比重在下降，但是直至2050年，煤炭消费的绝对值和所占比重，和其它能源相比仍然是最大的。
[0003][0004]为了提高火电机组效率，降低煤耗，大幅度降低SO2、NO
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气体排放量，保护环境，建设超超临界机组是我国燃煤发电的重要趋势。从2004年开始，中国引进国外技术使得国产化的超临界和超超临界机组得到迅猛的发展。目前，我国是世界上拥有超超临界机组最多的国家。据国家能源局发布的数据， 2020年全国供电标准煤耗305.5克/千瓦时，同比再降0.9克/千瓦时，十年累计下降了23.5克/千瓦时。
[0005]主、再热蒸汽管道以及各抽汽管道，作为火电机组最重要的蒸汽管道，由于管道的运行方式和布置特点，在机组启停及运行过程中，蒸汽可能会遇冷凝结成水，加热器故障以及喷水减温装置故障也可能会带入水，这些疏水若不及时排出，则可能随蒸汽管道进入汽轮机汽缸。汽轮机进水是直接威胁汽轮机正常运行的恶性事故。此外，高温蒸汽疏水管道均与主管道直接相连，尤其是疏水阀前管段内的介质与主管道直接相通，承受着与主管道相同的温度压力载荷，由于对小管道的重视程度不足，造成疏水管道故障频发，影响电站机组安全运行，例如文献“某300MW机组主汽阀疏水管道开裂原因分析及处理”(《设备管理与维修》，2021年第3期)，“主蒸汽管道疏水阀焊口断裂分析及处理”(《科技创新与应用》，2021年第6期)分析了疏水管道的使用工况、失效以及改进方案，其疏水管道材质为12Cr1MoVG、P91，规格为
[0006]P92钢(GB/T 5310
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2017标准中牌号为“10Cr9MoW2VNbBN”)是目前 9％～12％Cr钢中综合性能较好的一种材料，广泛使用于超超临界机组的集箱、管道制造。我国在建设超超临界机组过程中，进口了大量P92钢管。经过多年的研究，我国已经实现了P92钢管国产化。
[0007]随着电站机组参数变大，主蒸汽疏水管道的材质外径和壁厚也随着增加，例如有等；主蒸汽疏水管道的材质也由Q235、 12Cr1MoVG等逐渐升级到P92，但目前所采用的壁厚较薄的P92钢管不能满足参数逐渐增大的电站机组对主蒸汽疏水管道的要求。由于P92钢的热强性较高，若要制造P92厚壁钢管，则在P92厚壁钢管热轧生产时易造成包棒、内表易产生折皱等问题，且热处理后内表不易打磨处理，生产难度很大。曾有国内某电厂先后向欧洲、日本、美国的多家锅炉管制造厂询价，均答复不能生产P92小口径厚壁无缝钢管，可见此类型钢管生产难度大。
[0008]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，采用本专利技术的制造方法可有效克服/改善上述技术问题，制造得到钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮且粗糙度≤6.3μm和力学性能满足GB/T 5310
‑
2017及ASME SA
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335 2019标准要求的P92小口径厚壁无缝钢管。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，所述P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法包括下述步骤：
[0011]步骤(1)：管坯冷定心，在P92钢管坯的一个端面上采用车床钻孔；
[0012]步骤(2)：穿孔，将经所述步骤(1)处理后得到的管坯置于环形炉中，预热，预热结束后再将所述管坯加热至设定温度后均热，管坯出炉后去除管坯表面氧化皮，穿孔机的钼基顶头预热后喷涂玻璃粉，将管坯推入穿孔机穿孔后得到毛管；
[0013]步骤(3)：ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管，所述ASSEL轧管机的喂入角为4.0～7.5
°
，碾轧角为2.5～4.0
°
，转速为80～200r/min；
[0014]步骤(4)：减径，对所述荒管进行减径；
[0015]步骤(5)：热处理，所述热处理包括正火和回火；
[0016]步骤(6)：钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经所述步骤(5) 处理得到的钢管的内表面进行加工。
[0017]优选地，所述步骤(2)中预热的温度≤720℃，预热时间为80～200min，加热时将所述管坯加热至1210～1240℃；
[0018]优选地，所述环形炉的炉内火焰保持中性，空燃比为1.1～1.6，残氧≤ 2.5％，穿孔比为1.2～2.5；
[0019]再优选地，所述穿孔机为两辊锥式穿孔机。
[0020]优选地，所述ASSEL轧管的轧制比为1.2～2.5。
[0021]优选地，所述步骤(4)中采用12机架微张力两辊减径机对所述荒管进行减径，减径量为10～20mm。
[0022]优选地，所述步骤(5)中正火的温度为1040～1080℃，保温时间为 1.5min/mm壁厚且不小于15min；回火的温度为750～780℃，保温时间为 2.5min/mm壁厚且不小于15min；
[0023]优选地，所述正火和回火在连续式步进炉中完成，正火后先将钢管空冷至≤95℃，再进行回火处理。
[0024]优选地，回火结束后，将所述钢管置于自动旋转冷床冷却；
[0025]优选地，所述步骤(5)还包括在冷却后对所述钢管进行矫直的步骤，使所述钢管的每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。
[0026]优选地，所述步骤(1)中钻孔的直径为40～60mm，深度为40～50mm。
[0027]优选地，所述步骤(6)中钢管外表面加工为采用砂轮外圆磨床打磨所述钢管的外表面；
[0028]优选地，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工，内
径单道次加工0.3～0.5mm。
[0029]优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的外径为85～135mm，壁厚为 20～35mm，长度≤7500mm；
[0030]优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管可用作超超临界机组主蒸汽疏水管。
[0031]优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织为回火马氏体，晶粒度为6
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5级且满足ASME SA
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335 2019和GB/T 5310
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2017标准要求；
[0032]优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的抗拉强度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法包括下述步骤：步骤(1)：管坯冷定心，在P92钢管坯的一个端面上采用车床钻孔；步骤(2)：穿孔，将经所述步骤(1)处理后得到的管坯置于环形炉中，预热，预热结束后再将所述管坯加热至设定温度后均热，管坯出炉后去除管坯表面氧化皮，穿孔机的钼基顶头预热后喷涂玻璃粉，将管坯推入穿孔机穿孔后得到毛管；步骤(3)：ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管，所述ASSEL轧管机的喂入角为4.0～7.5
°
，碾轧角为2.5～4.0
°
，转速为80～200r/min；步骤(4)：减径，对所述荒管进行减径；步骤(5)：热处理，所述热处理包括正火和回火；步骤(6)：钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工。2.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中预热的温度≤720℃，预热时间为80～200min，加热时将所述管坯加热至1210～1240℃；优选地，所述环形炉的炉内火焰保持中性，空燃比为1.1～1.6，残氧≤2.5％，穿孔比为1.2～2.5；再优选地，所述穿孔机为两辊锥式穿孔机。3.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述ASSEL轧管的轧制比为1.2～2.5。4.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中采用12机架微张力两辊减径机对所述荒管进行减径，减径量为10～20mm。5.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(5)中正火的温度为1040～1080℃，保温时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张银桥，李永灯，黎福华，孔繁革，朱志宝，李勇，李海松，杨煌光，付克刚，胡瑜，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：