專利名稱：一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內螺紋管制造方法，具體地說，是一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管的制造方法。
背景技術：
節(jié)約一次能源，加強環(huán)境保護，減少有害氣體的排放，降低地球的溫室效應，已越來越受到國內外的高度重視。我國電力總裝機容量已逾3億kW，但火電機組平均單機容量不足10萬kW，平均供電煤耗達399g / kW · h，比國外的先進水平高70 80g / kff · h，約 25%以上，導致資源浪費太大，廢氣排放嚴重的問題存在。從目前世界火力發(fā)電技術水平來看，提高火電廠效率的方法除整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)和增壓流化床聯(lián)合循環(huán)(PFBC) 外，還有超超臨界壓力技術(USC)。機組的蒸汽參數(shù)是決定機組熱經(jīng)濟性的重要因素，一般， 壓力是16. 6 31. OMPa、溫度在535°C 600°C的范圍內，壓力每提高IMPa，機組的熱效率上升0. 18% 0. 29%，鍋爐內的工質都是水，水的臨界壓力是22. 115MPa-374. 15 °C，在這個壓力和溫度時，水和蒸汽轉化汽化潛熱等于零，不存在兩相區(qū)，即水變成蒸汽是連續(xù)的，并以單相形式進行。超臨界、超超臨界火電機組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，超超臨界火電機組與超臨界機組相比，熱效率要提高1. 1。我國目前運行的發(fā)電廠，平均發(fā)電效率在 35%以下，單電煤耗為380g標準煤以上；我國設計生產(chǎn)的亞臨界機組的發(fā)電效率在38%左右，單電煤耗約350g標準煤，我國引進的超臨界機組的發(fā)電效率在41%左右，單電煤耗約 310g標準煤。如果采用超超臨界技術發(fā)電，和我國現(xiàn)在運行的機組效率相比，每度電至少可以節(jié)煤50g，按現(xiàn)在的裝機容量，每年可節(jié)煤兩億噸。我國已經(jīng)把大幅度提高發(fā)電效率、加速發(fā)展?jié)崈裘杭夹g的超臨界機組作為我國可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、保護環(huán)境的重要措施。對于超臨界和超超臨界機組來說，其安全控制的重點之一就是加強受熱面冷卻。為了對處于較低工質流量下的每根管子提供充分的冷卻，采用一種內壁加工成螺旋線的無縫鋼管。主要應用在在容量電站鍋爐的水冷壁上。與通常所用的光管相比，它能在高熱負荷運行條件下保持核沸騰狀態(tài)，從而避免發(fā)生膜態(tài)沸騰，防止管子燒壞，延長管子使用壽命。該管能夠采用冷擠壓的方法加工制造，它的內螺紋高度高、螺距小、從而可使管內工質的混合與紊流加強、冷卻效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼管的冷卻效果，可確保鍋爐安全可靠的運行。
因此開發(fā)一種對內壁加工成螺旋線的無縫鋼管的加工方法實為必要。發(fā)明內容
本發(fā)明公開了一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，該方法按下列工藝過程進行制造管坯-矯直-平頭尾-探傷-尾部打頭-退火-酸洗-磷化-潤滑-冷拔-成品熱處理-矯直-切頭尾-無損探傷-表檢-打包-入庫。
其中，所述制造管坯步驟是根據(jù)所選材料切斷圓鋼坯，將圓鋼坯投入斜底爐加熱，經(jīng)穿孔機穿孔成空心鋼坯，其中，所述所選材料是12CrMoG，所述穿孔終軋溫度為1180-1220°C。
所述酸洗步驟的酸洗時間為lh，以內表面酸洗干凈為準。
所述磷化步驟的磷化的時間大于lh。
所述冷拔步驟，在拔制第一支時，拔機速度控制在4m/min以下，適當脫頭 50-75mm，拔出一支以后，首先檢查內模工作帶的實際長度，使其必須控制在18-23mm之間。ο
所述表檢，逐支進行通球，其中，鋼球的直徑為鋼管最小內徑的90%。
所述制造方法制造出的螺紋無縫鋼管的主要尺寸包括，外徑為ΦΑ48.6πιπι，較大內徑為ΦΒ=14. 52mm,螺距為M=19. 75mm,螺旋升角為P=30°，螺紋的數(shù)量為E=4。
因此，一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管的制造方法實現(xiàn)了對內壁加工成螺旋線的無縫鋼管的加工，該無縫鋼管主要應用在容量電站鍋爐的水冷壁上， 與通常所用的光管相比，它能在高熱負荷運行條件下保持核沸騰狀態(tài)，從而避免發(fā)生膜態(tài)沸騰，防止管子燒壞，延長管子使用壽命。該管能夠采用冷擠壓的方法加工制造，它的內螺紋高度高、螺距小、從而可使管內工質的混合與紊流加強、冷卻效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼管的冷卻效果，可確保鍋爐安全可靠的運行。


圖1是本發(fā)明的一種內螺紋無縫鋼管的簡圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，該方法按下列工藝過程進行制造管坯-矯直-平頭尾-探傷-尾部打頭-退火-酸洗-磷化-潤滑-冷拔-成品熱處理-矯直-切頭尾-無損探傷-表檢-打包-入庫。
其中，所述制造管坯是根據(jù)所選材料切斷圓鋼坯，將圓鋼坯投入斜底爐加熱，經(jīng)穿孔機穿孔成空心鋼坯。
所述矯直是將空心鋼坯整形，使其達到不直度的要求。
所述平頭尾是將空心鋼坯兩端用機床加工切削平整。
所述探傷是將空心鋼坯進行無損探傷，檢查其內部有無裂紋、夾砂、氣泡等缺陷。
所述尾部打頭是將空心鋼坯送到墩頭機上打成能被拉拔機的夾頭夾住的形體。
所述退火是將空心鋼坯加熱達到一定溫度后冷卻，以消除內應力。
所述酸洗是將空心鋼坯進行酸洗和水洗，去除表面氧化物和污垢。酸洗的時間為 lh，以內表面酸洗干凈為準。
所述磷化是將空心鋼坯送入磷化液池，磷化液的有效成份是在一定的指標范圍內對工件進行磷化。
所述潤滑是將空心鋼坯表面涂以潤滑劑，以減少拉拔阻力防止擦傷表面。
所述冷拔是將空心鋼坯在牽引機牽引下，通過內模和外模進行塑化變形成粗品鋼管。
所述成品熱處理是將粗品鋼管進行回火或退火，以消除內應力。
所述矯直是將粗品鋼管在矯直機上按規(guī)格要求進行整形。
所述切頭尾是將粗品鋼管在機床上對兩端切削平整。
所述無損探傷是將粗品鋼管進行無損探傷，檢查其內部有無裂紋、夾砂、氣泡等缺陷。
所述表檢是將粗品鋼管進行表面檢查，使其達到相應標準。
所述打包是將標準鋼管進行捆扎，以便清數(shù)和入庫。
所述入庫是將標準鋼管送到倉庫分類保管，待售。
其中，所述制造管坯的所選材料是12CrMoG，所述穿孔終軋溫度為1180-1220攝氏度。
所述磷化的時間大于lh，磷化的時間越長，越有利于內螺紋管的順利拔制。
所述潤滑的時間大于15min。
所述打頭溫度不得小于750°C。
所述冷拔拔制第一支時，拔機速度控制在4米/分鐘以下，適當脫頭50_75mm，拔出一支以后，首先檢查內模工作帶實際長度，必須控制在18-23mm之間，若不行，則要調節(jié)附加芯棒座后調整螺桿來調節(jié)芯棒內模位置，二個螺桿必須一起調整，使旋轉小車中心與芯棱中收保持一致，第二步檢查鋼管內表面質量，不能有劃道，抖紋，重點檢查內表面螺紋是否有卷邊粘鋼等嚴重缺陷，形狀要正確，不允許有斷筋、塌筋等形狀缺陷，如有缺陷必須停止生產(chǎn)，并當場解決，如正常可取樣檢查幾何尺寸公差合格后則可以正常生產(chǎn)。
所述內模必須經(jīng)過淬火+表面化學鍍處理，淬火前必須磨修，磨修圓弧由大到小， 圓弧越大拔出的螺紋越光滑準確，內模鍍硬鉻后在烘箱內去氫時間必須大于1. 5h，內螺紋內模入庫前必須由專人驗收合格，兩個內模輪換生產(chǎn)，拔出一個后馬上擰下內模，將另一個好的內模換上繼續(xù)生產(chǎn)，在拔制空隙時，檢查、修磨另一個內模，以最大限度地提高作業(yè)率。
所述表檢是逐個進行通球，鋼球直徑為鋼管最小內徑的90%，外表面無直道、裂紋、折疊等缺陷，內表面齒形準確，無鐵刨花、塌齒、卷邊、缺角及斷齒等缺陷。
所述無損探傷是其探傷樣管制備時要求刻內傷必須涵蓋螺紋端部和底部，深度超過壁厚的5%，探傷時在原有基礎上使用一組斜探頭進行探傷，確保無漏檢。
該方法制造出的螺紋無縫鋼管的主要尺寸包括，外徑為ΦΑ48. 6mm,較大內徑為 ΦΒ=14. 52mm,螺距為M=19. 75mm,螺旋升角為P=30°，螺紋的數(shù)量為E=4。所述螺紋無縫鋼管的具體尺寸如表1所示。
權利要求
1.一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于該方法按下列工藝過程進行制造管坯-矯直-平頭尾-探傷-尾部打頭-退火-酸洗-磷化-潤滑-冷拔-成品熱處理-矯直-切頭尾-無損探傷-表檢-打包-入庫。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于該方法依照的工藝過程中，所述制造管坯步驟是根據(jù)所選材料切斷圓鋼坯，將圓鋼坯投入斜底爐加熱，經(jīng)穿孔機穿孔成空心鋼坯，其中，所述所選材料是 12CrMoG，所述穿孔終軋溫度為1180_1220°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于該方法依照的工藝過程中，所述酸洗步驟的酸洗時間為lh，以內表面酸洗干凈為準。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于該方法依照的工藝過程中，所述磷化步驟的磷化的時間大于lh。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于該方法依照的工藝過程中，所述冷拔步驟，在拔制第一支時，拔機速度控制在4m/min以下，適當脫頭50_75mm，拔出一支以后，首先檢查內模工作帶的實際長度， 使其必須控制在18-23mm之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于所述表檢步驟是逐支進行通球，其中，鋼球的直徑為鋼管最小內徑的 90%。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，其特征在于所述方法制造出的螺紋無縫鋼管的主要尺寸包括，外徑為 ΦΑ=28. 6mm,較大內徑為ΦΒ=14. 52mm,螺距為M=19. 75mm,螺旋升角為P=30°，螺紋的數(shù)量為E=4。
全文摘要
一種適用于超臨界及超超臨界火電機組的內螺紋鋼管制造方法，該方法按下列工藝過程進行制造管坯-矯直-平頭尾-探傷-尾部打頭-退火-酸洗-磷化-潤滑-冷拔-成品熱處理-矯直-切頭尾-無損探傷-表檢-打包-入庫。該方法實現(xiàn)了對內壁加工成螺旋線的無縫鋼管的加工，該無縫鋼管主要應用在容量電站鍋爐的水冷壁上，與通常所用的光管相比，它能在高熱負荷運行條件下保持核沸騰狀態(tài)，從而避免發(fā)生膜態(tài)沸騰，防止管子燒壞，延長管子使用壽命。該管能夠采用冷擠壓的方法加工制造，它的內螺紋高度高、螺距小、從而可使管內工質的混合與紊流加強、冷卻效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼管的冷卻效果，可確保鍋爐安全可靠的運行。
文檔編號B21C1/22GK102513388SQ20111038921
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者周文慶, 周益鑫, 范琪 申請人:常州盛德無縫鋼管有限公司