蒸汽发生器用导热管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种蒸汽发生器用导热管及其制造方法。在蒸汽发生器用导热管中，沿长度方向测量管内表面的表面粗糙度，从测量到的粗糙度曲线中抽取的50mm的范围内的尺寸波动量为4μm以下，并且从管端到1000mm位置处的弯曲量为1mm以下，从而在制造管时能够以较高的S/N比进行基于涡流探伤的检查，能够提高检查效率，并且在向换热器组装时能够容易地进行组装操作。优选的是，本发明专利技术的蒸汽发生器用导热管是通过包括使用40MPa以上的高压润滑油进行拉拔加工的冷加工工序、固溶化热处理工序及由辊式矫正机进行的矫正工序的工序制造而成的。另外，优选的是，辊式矫正机设为使用了在旋转轴的方向相互交叉的状态下沿上下方向相对配置的至少5对鼓形矫正辊的辊式矫正机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于核发电设备、火力发电设备的蒸汽发生器的导热管及其制造方法。进一步详细地说，涉及一种能够通过基于对管内表面进行涡流探伤的检查来提高检查效率的。
技术介绍
另外，只要没有特别记载，本说明书中的用语的定义就如下所述。“蒸汽发生器用导热管”是指用于核发电设备、火力发电设备中的蒸汽发生器等的小径长尺寸的导热管。在此，特别将核发电用的蒸汽发生器导热管也简记作SG(steamgenerator )管。 用于核电站所使用的蒸汽发生器和给水加热器等换热器的U字状的SG管是通过将细径长尺寸的导热管弯曲为U字状制造而成的。该U字状的SG管将利用涡流探伤自管内表面进行缺陷检测的检查，作为组装到换热器后的使用前检查和作为使用了一定期间后的定期检查。从确保核发电设备的安全性的必要性出发，对自该管内表面的涡流探伤的检查基准是极其严格的。图I是一例表示从管内表面进行涡流探伤的结果的记录图。如该图所示，在记录图中示出了来自由检查基准确定的标准缺陷的信号S、和具有恒定周期P的信号N。该信号N被称作基础噪声(日文 一 7 7 ^ <)，其是由在管的轴线方向上产生的细微的尺寸波动引起的，为了防止将该信号N误判为由检测缺陷引起的信号、以迅速地进行缺陷判断并实现检查效率的提高，需要尽可能减小信号N的大小。在以下说明中，将来自标准缺陷的信号S与信号N之比称作“S/N比”。例如，当进行自内表面的涡流探伤时，在根据记录图所示的信号进行自动判定的情况下，若基础噪声较大、即S/N比较小，则来自微小缺陷的信号隐藏在基础噪声中，导致难以区别微小缺陷与基础噪声。因此，在涡流探伤时，检查员以肉眼观察其结果，如果产生可疑信号，则以低速再次检查该部分，对微少缺陷与基础噪声进行区分，因此检查效率变低。由于基础噪声是由在SG管的长度方向上产生的细微的尺寸波动引起的，因此为了提高涡流探伤时的检查效率，减少SG管的长度方向的尺寸波动变得很重要。这种SG管一般通过包括以下顺序的制造工序制造而成(I)在冷加工工序中将管精加工到规定的尺寸；(2)在固溶化热处理工序中去除管的残余应力，并且使管的组织均匀化；(3)在矫正工序中使用辊式矫正机对管在固溶化热处理工序中因残余应力而产生的弯曲和椭圆进行矫正。在冷加工工序中，采用由使用了辊与芯棒的皮尔格式轧制设备进行的冷轧法(皮尔格轧制)、使用拉拔模、顶头之类的工具的拉拔加工。在该拉拔加工中，为了减少工具与作为被加工材料的管相接触而产生的摩擦、防止产生粘着、振动，一般在拉拔管的内外表面上形成化学转化处理润滑覆膜来实施润滑处理。但是，由于SG管小径且长尺寸，因此形成化学转化处理润滑覆膜需要一定时间，处理需要巨大的工作量，并且所使用的药剂比较昂贵，操作成本升高。而且，由于SG管多采用Ni基合金，化学转化处理润滑覆膜难以形成在Ni基高合金的表面上，因此在制造由Ni基合金构成的SG管的情况下，化学转化处理润滑覆膜的形成处理所需的操作成本进一步升高。因此，在获得由Ni基高合金构成的SG管的拉拔加工中，多采用高压拉拔(强制润滑拉拔法)。高压拉拔是利用油润滑覆膜进行润滑处理的冷拔加工的一种，对实现冷拔加工的稳定化，并且提高拉拔的管的质量发挥较大的效果。采用高压拉拔的管的拉拔加工通常通过以下步骤进行(I)在使润滑油充满插入有作为被加工材料的管的高压容器之后，利用增压机使润滑油升压；(2)升压后的润滑油在管与同高压容器的打开端紧密接触的拉拔模之间，和在管与固定在加工位置的顶头之间形成润滑油膜；(3)在利用所形成的润滑油膜对管的内外表面强制润滑了的状态下，对管进行拉拔并利用工具精加工到规定的尺寸。关于基于这种高压拉拔的拉拔加工，以往提出了各种方案，例如专利文献I。专利文献I提出了一种金属管的拉拔加工方法，其使用高压拉拔并通过冷加工来制造小径长尺寸的管，其中，将伴随着减厚加工(日文減肉加工)的至少最后的冷加工设为由500kgf/cm2以上的高压润滑油进行的顶头拉拔。在专利文献I中，通过将伴随着减厚加工的至少最后的冷加工设为使用了高压润滑油的高压拉拔，从而使所获得的金属管中不会产生粘着，并且减少管轴线方向的尺寸波动。在专利文献I所记载的金属管的拉拔加工方法中，由于所获得的金属管的管轴线方向的尺寸波动较少，因此能够抑制在内表面涡流探伤中与金属管的尺寸波动相伴的噪声，从而能够根据探伤装置的输出准确地检测出内表面缺陷。但是，专利文献I的实施例所示的管内表面的表面粗糙度Rmax (日本JIS 0601)为2.8iim 4.0iim，S/N比为13 18。上述值是在利用辊式矫正机进行矫正之前测量的，估计矫正后的金属管的表面粗糙度比上述值高，S/N比比上述值低。另一方面，在制造SG管时，在矫正工序中所使用的辊式矫正机一般采用组合了多个鼓型的辊而成的斜辊式的结构。对于斜辊式矫正机而言，因辊的个数、排列(上下、左右方向)及配置(相对型、交错型)的组合而存在许多结构，作为SG管的精整处理，使用的是相对配置的辊式矫正机。图2是表示倾斜辊式矫正机的辊排列例的图。辊式矫正机配置有在旋转轴的方向相互交叉的状态下沿上下方向相对配置的多对矫正辊Ra、矫正辊Rb (将这些辊统称作R)，在图示的辊排列中，由输入侧、中央及输出侧构成的3对矫正辊，即，矫正辊Ral和矫正辊Rbl、矫正辊Ra2和矫正辊Rb2以及矫正辊Ra3和矫正辊Rb3相对配置，且在输出侧矫正辊的出口具有辅助棍Re。通常将这种棍排列的棍式矫正机称作(2 — 2 — 2—1)型矫正机。能够分别独立地调整该I对矫正辊Ral、矫正辊Rbl的相对间隔和交叉角度。另夕卜，也能够分别独立地调整I对矫正辊Ral、矫正辊Rbl和相邻的I对矫正辊Ra2、矫正辊Rb2的高度方向位置。而且，也能够分别独立地调整I对矫正辊Ral、矫正辊Rbl与相邻的I对矫正辊Ra2、矫正辊Rb2之间的距离、即轧机距离。当进行弯曲矫正时，以被矫正管I的表面沿着矫正辊的表面的方式对各个矫正辊R的旋转轴相对于被矫正管I的交叉角度9、即辊角度进行调整。另外，将矫正辊Ral、矫正辊Rbi的相对间隔设定得稍微小于被矫正管I的外径来施加滚压(日文) 二)，并且通过调节相邻的I对矫正辊Ra2、矫正辊Rb2的滚压高度来施加偏移(日文才7七卜)从而对弯曲和椭圆进行矫正。关于由辊式矫正机进行的管的矫正方法，以往提出了各种方案，例如专利文献2和3。在专利文献2中记载有一种管的矫正方法，通过使用辊主体的至少外层部由硬度Hs为50 100的弹性体形成的矫正用辊，从而能够在对管内表面的涡流探伤中以较高的S/N比进行检查，该硬度Hs是通过日本JIS K 6301规定的弹性硬度试验(A型)获得的。 在专利文献2的实施例中，使用了(2 — 2 — 2 — I)型矫正机作为棍式矫正机，其偏移量较大，为IOmm 11mm。另外，在专利文献2的实施例中，示出了所获得的SG管的外形尺寸的波动，其值为0. 004mm 0. 005mm，但是由于通过冷加工、矫正而施加在管上的应力在外表面与内表面上不同，因此管的长度方向的尺寸波动在内表面与外表面处也各异。因而，即使利用专利文献2所记载的辊式矫正机进行矫正，是否能够抑制管内表面的长度方向的尺寸波动也是不详的。另外，专利文献2的实施例所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田仁寿，黑田浩一，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：