1. 標準的演變歷史和意義
GB/T 20409于2006年首次發(fā)布,主編單位為上海異型鋼管有限公司。2018年版為第一次修訂,主編單位為常州常寶精特鋼管有限公司。開發(fā)高效節(jié)能的材料用于火電機組鍋爐,從而實現在相同發(fā)電量的條件下,使用更少的燃料及減少二氧化碳等溫室氣體排放的目的。內螺紋管就是基于以上目的開發(fā)的。內螺紋無縫鋼管作為一種經濟高效的鋼材,廣泛應用于超超臨界火力發(fā)電機組鍋爐領域,主要用于制作鍋爐的水冷壁。內螺紋無縫鋼管通過在鋼管內壁加工的螺紋,使管內的水流產生旋轉,從而形成紊流,克服了使用圓管時產生的層流導致的膜式沸騰現象。紊流現象使得所有的水均能與高溫管壁進行充分的接觸,因此,與圓管相比,內螺紋管具有傳熱快、效率高的優(yōu)點,并且提高了鍋爐的整體運行效率,降低了燃料的消耗與廢物排放。內螺紋管的國產化促進了我國超超臨界發(fā)電機組的推廣和運用。隨著鋼管制造的發(fā)展,內螺紋管的制造的新技術、新要求不斷在標準中得到體現,如在材料應用上,將內螺紋管的鋼級由原來的1Cr提升至2Cr和9Cr,將12Cr2MoG、12Cr1MoVG、10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN納入標準中,此外,傳熱效率相較于普通的A、B型內螺紋管可提高20%的OM型內螺紋管的開發(fā)成功,也納入2018年版標準中。國家標準的發(fā)布實施,有利于規(guī)范內螺紋管制造環(huán)節(jié)的質量控制,促進新材料在鍋爐制造領域中的應用,更好的使我國的產品與國際接軌,為產品的合同訂立和產品交易提供技術支持,對規(guī)范產業(yè)的發(fā)展具有積極意義。
2. 主要技術內容
本標準涉及優(yōu)質碳素結構鋼3個牌號、合金結構鋼6個牌號,三種齒型的內螺紋管,基本涵蓋了目前國內高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界電站鍋爐使用的內螺紋管材料。和2006年版相比,2018年版主要技術變化有:增加了鋼牌號 12Cr2MoG、12CrlMoVG、10Cr9MolVNbN、10Cr9MoW2VNbBN;增加了OM型內螺紋管類型;整合了內螺紋管的圖示,并且統(tǒng)一了內螺紋管符號的應用;將材料的熱處理制度、無損檢測及化學、金相、拉伸、硬度、沖擊等性能指標與新版的GB/T 5310-2017進行了統(tǒng)一;增加了螺紋形狀的檢查要求。
3. 國內外標準對比及標準水平
《高壓鍋爐用內螺紋無縫鋼管》(GB/T 20409-2018)是我國針對電站鍋爐用內螺紋管所執(zhí)行的唯一國家標準。國外沒有專業(yè)的內螺紋管標準,類似的圓管的相關標準有《鍋爐和過熱器用無縫中碳鋼管》(ASME SA-210)、《鍋爐、過熱器和換熱器用無縫鐵素體和奧氏體合金鋼管》(ASME SA-213)、《壓力用途的無縫鋼管交貨技術條件第2部分:規(guī)定高溫性能的非合金鋼和合金鋼鋼管》(EN 10216-2:2013)等。綜合對比國內外標準,目前沒有專門為內螺紋管而編寫的專業(yè)標準,因此,從內螺紋類型方面來說,我們已經成功開發(fā)9Cr系列的內螺紋管,屬于國際領先的水平;從應用的材料方面來說,各材料的化學成分、力學性能、檢驗項目及指標要求等方面均與GB/T 5310-2017保持一致,與國際標準和國外先進標準相比,具有更多的檢驗項目和更嚴格的技術要求。綜上,GB/T 20409-2018《高壓鍋爐用內螺紋無縫鋼管》的標準水平為國際先進水平。