贵州结构钢管的蒸汽吞吐是普遍采取的提高稠油开发效果的成熟技术,其主要设备是湿蒸汽发生器。对油田注汽用湿蒸汽发生器(也称注汽锅炉)破损的贵州结构钢管进行了宏观检查、化学成分分析和金相分析,并分析了水垢形成原因,探讨了湿蒸汽发生器炉管在工作条件下的结垢及腐蚀机理。检测分析结果表明,贵州结构钢管在短时间内处于强过热状态是造成贵州结构钢管损坏的直接原因,结垢及水质的影响是发生爆管的原因之一。
假设锅炉出口蒸汽压力为14MPa,其对应温度为337℃,根据锅炉手册以及有关的传热手册,此时炉管外壁温度TWB1=337+23.94=360.94℃,低于材料允许的使用温度;当贵州结构钢管结垢≥1mm时,外管壁温度TWB2=337+263.93=600.93℃,较未结垢时的管壁温度高出240℃,局部温度远远超出贵州结构钢管能承受的温度。此时的锅炉压力远远超出了管材的许用应力,不可避免地将发生爆管事故。
应加强贵州结构钢管壁厚度的监测力度,及时发现结垢和炉管腐蚀等问题,同时积极研究锅炉动态报警技术,有效过热问题的出现,此外还应按照标准严格控制锅炉给水中的氯离子含量。
抗拉强度
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的 力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的 能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的 力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
屈服点
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的 应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。
锅炉钢管
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面
镀锌钢管分为冷镀锌钢管、热镀锌钢管,冷镀锌钢管已被禁用,后者还被提倡暂时能使用。六七十年代,国际上发达开始开发新型管材,并陆续禁用镀锌管。中国建设部等四部委也发文明确从2000年起禁用镀锌管作为供水管,新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了,有些小区的热水管使用的是镀锌管。热镀锌钢管在消防、电力和高速公路上有广泛的应用。热镀锌钢管广泛应用于建筑、机械、煤矿、化工、电力、铁道车辆、汽车工业、公路、桥梁、集装箱、体育设施、农业机械、石油机械、探矿机械、大棚建设等制造工业。镀锌钢管表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢管。镀锌可增加钢管的抗腐蚀能力,延长使用寿命。镀锌管的用途很广,除作输水、煤气、油等一般低压力流体的管线管外,还用作石油工业特别是海洋油田的油井管、输油管,化工焦化设备的油加热器、冷凝冷却器、煤馏洗油交换器用管,以及栈桥管桩、矿山坑道的支撑架用管等。热镀锌管镀锌管热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体,故其耐腐蚀能力强。
性能影响
( 1 )碳;含碳量越高,钢的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.
( 2 )硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性.
( 3 )磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.
( 4 )锰;能提高钢的强度,能消弱和硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
( 5 )硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能.
( 6 )钨;能提高钢的红硬性和热强性,并能提高钢的耐磨性.
( 7 )铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.
为提高的耐腐蚀性能,对一般钢管(黑管)进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低,所以有了镀锌钢管。