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HilfezentrumStahlrohre und -röhren sowie Hochdruckkesselrohre. ASTM A335 (P11/P12/P22/P91/P92). EN 10216-2. DIN 17175. GB/T 5310-2023
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Detaillierte Beschreibung von Hochdruckkesselrohren
Hochdruckkesselrohre sind Schlüsselbauteile zur Druckaufnahme für Hochdruck- und Ultrahochdruckkessel und werden als nahtlose Stahlrohre hergestellt. Sie arbeiten langfristig unter Arbeitsbedingungen von 450–650℃ und einem Druck ≥9,8MPa und zeichnen sich durch hervorragende Kriechbeständigkeit, Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit, eine stabile metallographische Struktur und eine zuverlässige Hochdruckdichtleistung aus.
1. Anwendbare Normen
Inländische Norm: GB/T 5310-2023 (seit dem 1. April 2024 in Kraft, ersetzt GB/T 5310-2017)
Internationale Normen: ASTM A335 (P11/P12/P22/P91/P92), EN 10216-2, DIN 17175
2. Materialien & Hauptchemische Zusammensetzungen (Häufige Sorten)
20G: Kohlenstoffstahl. Arbeitsemperatur ≤500℃, Arbeitsdruck ≤10MPa. Hauptsächlich für Economizer und Niederdrucksammler verwendet.
15CrMoG: Chrom-Molybdän-Stahl (Cr ≈ 1%, Mo ≈ 0,5%). Arbeitsemperatur ≤550℃, Arbeitsdruck 16–25MPa. Für Überhitzer und Wiedererhitzer eingesetzt.
12Cr1MoVG: Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl (Cr ≈ 1,2%, Mo ≈ 0,3%, V ≈ 0,25%). Arbeitsemperatur ≤580℃, Arbeitsdruck 25–31,5MPa. Ideal für Hauptdampfleitungen und Wiedererhitzer von überkritischen Kesseln.
P91/T91 (10Cr9Mo1VNb): 9%Cr-1%Mo-V-Nb-Legierungsstahl. Arbeitsemperatur ≤620℃, für ultrasuperkritische Kessel verwendet.
P92: 9%Cr-2%W-V-Nb-Legierungsstahl. Arbeitsemperatur ≤650℃, weit verbreitet für Hauptdampfleitungen von ultrasuperkritischen Kesseln eingesetzt.
3. Spezifikationsparameter (Gemäß GB/T 5310)
Außendurchmesser: 16–630mm (Häufige Größen: 32/38/42/51/60/76/89/108/133/159/219/273/325)
Wanddicke: 2,0–100mm. Dickwandiges Rohr: Wanddicke ≥10% des Außendurchmessers oder ≥10mm
Länge: 4–12m (Festlänge / Vielfache der Länge)
Maßtoleranz: Außendurchmesser ±1%, Wanddicke ±12,5% (Hohe Genauigkeit: ±10%)
Theoretische Gewichtsformel: W(kg/m) = 0,02466 × (Außendurchmesser − Wanddicke) × Wanddicke
4. Herstellungsprozess
Schmelzen: Elektrolichtbogenofen + LF/VD-Raffination, um hohe Reinheit und geringen Verunreinigungsgehalt zu gewährleisten.
Brammenherstellung: Stranggegossene runde Brammen mit geringer Segregation.
Lochwalzen: Warmwalzen-Lochwalzen bei 1100–1250℃.
Rohrwalzen: Warmwalzen mit ACC-Kühlung (Korngröße ≥ Stufe 8) oder Kaltwalzen für hohe Maßgenauigkeit.
Wärmebehandlung:
20G: Normalisieren bei 900–930℃
15CrMoG: Normalisieren + Anlassen (Normalisieren: 920–950℃; Anlassen: 680–720℃)
12Cr1MoVG: Normalisieren + Anlassen (Normalisieren: 950–980℃; Anlassen: 720–760℃)
Endbearbeitung: Richten, Abschneiden, zerstörungsfreie Prüfung, hydrostatischer Drucktest, Beizen & Passivieren, Auftragen von Rostschutzöl.
5. Kernleistungserfordernisse
5.1 Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur
| Stahlsorte | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|---|
| 20G | 410–550 | ≥245 | ≥24 |
| 15CrMoG | 440–640 | ≥235 | ≥21 |
| 12Cr1MoVG | 470–640 | ≥255 | ≥21 |
5.2 Hochtemperatureigenschaften
Reißfestigkeit: 12Cr1MoVG ≥120MPa bei 580℃ für 10⁵ Stunden
Kriechfestigkeit: ≥80MPa bei einer Kriechrate von 10⁻⁵/h unter 550℃
Oxidationsbeständigkeit: Oxidationsrate ≤0,1mm/Jahr bei 580℃
5.3 Technologische Eigenschaften
Plattungstest: Keine Risse
Aufweitungstest: Aufweitungsrate ≥12%
Biegetest: Keine Risse nach 180° Biegung
5.4 100% Zerstörungsfreie Prüfung
Ultraschallprüfung (UT): Einhaltung von GB/T 5777
Wirbelstromprüfung (ET): Einhaltung von GB/T 7735
Hydrostatischer Drucktest: Berechnet nach der Formel P=2SR/D. Druck für mindestens 5 Sekunden halten, ohne Leckage.
6. Hauptanwendungen
Kraftwerkskessel: Überhitzer, Wiedererhitzer, Hauptdampfleitungen, Verbindungsleitungen, Sammler, Economizer
Industriekessel: Hochdruckdampfkessel, Abwärmerückgewinnungskessel
Andere Bereiche: Hochtemperatur- und Hochdruckreaktoren, Wärmetauscher, Dampfübertragungsleitungen
7. Verpackung & Kennzeichnung
Verpackung: Gebündelt (Jedes Bündel ≤ 2 Tonnen). Rohrenden mit Schutzkappen versehen, mit Rostschutzöl beschichtet oder passiviert.
Kennzeichnung: Mit Stahlsorte, Spezifikation, Chargennummer, Normnummer, Herstellerlogo und Produktionsdatum gekennzeichnet.
Qualitätszertifikat: Enthält chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Zerstörungsfreie Prüf- und hydrostatische Drucktestberichte sowie Wärmebehandlungsaufzeichnungen.
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