GB/T5310-2023 غلاية عالية الضغط أنابيب فولاذية سلسة في التكنولوجيا والتطبيق وتفاصيل مراقبة الجودة

أولاً ، الخلفية وأهمية تطور المعيار

تطورت أشار معيار GB5310 المبكر في المقام الأول إلى نظام GOCT السوفيتي القياسي. مع التطورات في العمليات المعدنية المحلية ، تتوافق إصدار 2017 مع المعايير الدولية مثل ASTM A335 و EN 10216. نسخة 2023 تعمل على تحسين نقاء المواد وأداء درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال ، تم تخفيض الحد الأعلى لمحتوى الفوسفور ومحتوى الكبريت لـ 20 جرام من 0.030 ٪ إلى 0.025 ٪ ، وتم إضافة مواصفات قوة الزحف إلى الفولاذ السليبي المقاوم للحرارة مثل 12CR1MOVG. زادت هذه التحسينات من عمر خدمة أنابيب الصلب المنتجة محليًا في الوحدات فوق الحرجة التي تتجاوز 600 درجة مئوية بحوالي 15 ٪ ، مما يوفر الدعم المادي لتكنولوجيا توليد الطاقة التي تعمل بالفحم الفعالة تحت هدف الكربون المزدوج. تطوير معايير أنبوب الفولاذ السلس في البلاد في بلدي من المعايير المستوردة والاستيعاب إلى الابتكار المستقل.

ثانياً ، تحليل المتطلبات التقنية الأساسية

1. التحكم في التكوين الكيميائي المادي: يقوم المعيار الجديد بتنفيذ التحكم في النطاق الأكثر دقة للعناصر الأساسية مثل C و Si و Mn. على سبيل المثال ، تم تعديل محتوى الكروم من الصلب P91 إلى 8.0 ٪ -9.5 ٪ (سابقًا 8.0 ٪ -10.0 ٪). من الجدير بالذكر بشكل خاص إضافة القيود المفروضة على العناصر المتبقية مثل AS و SN ، والتي تتطلب ≤ 0.010 ٪ و SN ≤ 0.015 ٪ ، مما يثبط بشكل فعال خلال عملية درجات الحرارة العالية على المدى الطويل.

2. تحسينات الأداء الميكانيكية: مقارنةً بإصدار 2017 ، يرفع معيار 2023 الحد الأدنى لقوة الشد لأنابيب الفولاذ 20G من 410 ميجا باسكال إلى 430 ميجا باسكال ، وقوة العائد من 245 ميجا باسكال إلى 265 ميجا باسكال. بالنسبة إلى الفولاذ المقاوم للحرارة البنيتي مثل 12Cr2Mowvtib (Steel 102) ، تمت إضافة متطلبات فنية جديدة لقوة تمزق 100000 ساعة عند 650 درجة مئوية من ≥ 80 ميجا باسكال ، مما يرفع مستوى الأداء هذا إلى نفس مستوى STBA26 في اليابان. 3. الابتكار التحكم في العملية: لأول مرة ، مطلوب استخدام عملية تكرير الفرن الخارجية (LF+VD) بشكل صريح لضمان أن محتوى الغاز [H] ≤ 2 جزء في المليون و [O] ≤ 20 جزء في المليون. بالنسبة للأنابيب الفولاذية التي يبلغ قطرها ≥ 219 مم ، يعد اكتشاف العيوب التلقائي للموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية إلزاميًا ، مما يزيد من حساسية الكشف عن العيوب من 2 مم إلى 1.6 مم. تضمن هذه التحسينات أن الجودة الداخلية لأنابيب الصلب تصل إلى مستوى أنابيب الطاقة النووية.

ثالثًا ، سيناريوهات التطبيق النموذجية وتوصيات الاختيار

1. الوحدات دون الحرج (16-18 ميجا باسكال/540 درجة مئوية): يوصى باستخدام 15Crmog الفولاذ ، مع الضغط المسموح به 78 ميجا باسكال عند 580 درجة مئوية. أثبتت محطة توليد الطاقة أن حياة أنابيب الاقتصاد التي تستخدم 15Crmog القياسية الجديدة قد امتدت من 80،000 ساعة إلى 100000 ساعة.

2. الوحدات فوق الحرجة (25 ميجا باسكال/600 درجة مئوية): مفضلة 12Cr1movg أو P22 مواد. والجدير بالذكر أن المعيار الجديد يضبط الإجهاد المسموح به من 12Cr1moVG عند 600 درجة مئوية من 46 ميجا باسا إلى 49 ميجا باسكال ، مما يقلل من سماكة جدار الأنبوب بنسبة 7 ٪ في ظل ظروف تشغيل مكافئة.

3. وحدات سهلة النقل الفائقة (32 ميجا باستر/630 درجة مئوية): يجب استخدام مواد عالية الجودة مثل P91/P92. تضيف طبعة 2023 مطلبًا إلزاميًا لـ P92 الصلب للحفاظ على قوة التحمل تبلغ -00MPa عند 630 درجة مئوية و 100000 ساعة ، مما يضع الأساس المادي للتكنولوجيا المتقدمة الفائقة المتقدمة.

الرابع ، النقاط الرئيسية لقبول الجودة

1. التحكم في تحمل الأبعاد: يشدد المعيار الجديد تحمل سمك الجدار للأنابيب المفة الساخنة من ± 12.5 ٪ إلى ± 10 ٪ ، ويزيد من متطلبات البيضاء للأنابيب المرسومة على البرد من ≤1.5 ٪ إلى .21.2 ٪. أثناء القبول ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقياس سمك الجدار المضافة حديثًا لكل أنبوب. '2. تشير البيانات من وكالة الاختبار إلى أن ما يقرب من 8 ٪ من المنتجات غير المتطابقة التي تم فحصها في عام 2023 كانت بسبب الانحرافات في عملية المعالجة الحرارية.

3. تطبيق تقنيات التفتيش الجديدة: يقدم المعيار متطلبات تفتيش TOFD (حيود وقت الرحلة) لأول مرة ، مما يتطلب فحص عيوب طولية 100 ٪ لأنابيب الصلب المستخدمة في خطوط البخار الرئيسية. أظهرت الممارسة أن هذه الطريقة يمكن أن تكتشف الشقوق ≥0.5 مم في العمق ، مما يزيد من الحساسية بنسبة 40 ٪ مقارنة بالتفتيش التقليدي للموت.

الخامس ، تأثير السوق واتجاهات الصناعة

وفقًا للإحصاءات الصادرة عن جمعية الصين الخاصة الصلب ، بلغ إنتاج أنابيب الغلاية عالية الضغط 2.8 مليون طن في عام 2024 ، منها ما يقرب من 65 ٪ امتثل لمعيار GB/T5310-2023. أكملت الشركات المصنعة الرئيسية ترقيات خط الإنتاج ، مما يزيد من معدل العائد لأنابيب الصلب P91 من 85 ٪ إلى 92 ٪. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه في مواد متخصصة مثل 12Cr2Mowvtib ، لا تزال القدرة الإنتاجية المحلية تواجه فجوة تبلغ حوالي 200000 طن في السنة. مع تنفيذ المعيار الجديد ، تتطور الصناعة في ثلاثة اتجاهات رئيسية: أولاً ، يقوم مصنعو الأنابيب الصلب بتسريع بناء المصانع الذكية. ثانياً ، يقوم المستخدمون في اتجاه مجرى النهر تدريجياً بإنشاء أنظمة الإدارة 'دورة الحياة الكاملة ' ، وتغذية بيانات الخدمة مرة أخرى في عملية الاختيار. ثالثًا ، تقوم وكالات الاختبار بتطوير تقنيات التقييم غير المدمرة القائمة على التعلم الآلي ، مثل استخدام إشارات الانبعاثات الصوتية للتنبؤ بالحياة المتبقية. من المتوقع أن يدفع تنفيذ GB/T5310-2023 جودة أنبوب الغلاية عالية الضغط في البلاد إلى المستوى الدولي العلوي. ومع ذلك ، يجب أيضًا إيلاء الاهتمام للتحديات العملية في التنفيذ القياسي ، مثل إمكانات الاختبار غير الكافية بين المؤسسات الصغيرة والمتوسطة والحاجة المستمرة إلى استيراد بعض المواد المتخصصة. من خلال تطوير تقنية 700 درجة مئوية فائقة الحرجة ، سيواجه المعيار مراجعات أكثر صرامة ، والتي تتطلب ابتكارًا تعاونيًا مستمرًا عبر الصناعة والأوساط الأكاديمية والبحث والتطبيق.