電站鍋爐連接管冷彎彎管工藝評定

三門峽市鍋爐壓力容器檢驗所 （河南 472000） 朱萬欽

東方電氣河南電站輔機制造有限公司 （靈寶 472501） 尉亞鋒

某壓力管道元件制造單位主要進行1000MW及以下等級電站鍋爐連接管的管道預制與配管生產。管道常用鋼種有20g、SA106C、12Cr1MoVG、P12、WB36、P22、P91、P92等，其中前4種材料經常用冷彎方法加工。

監督檢驗過程中發現，冷彎工藝評定方法、合格指標在各相關標準中沒有詳細規定。在生產實踐中，冷彎一般是按照制造技術條件的要求進行彎制，對于彎完后不進行回復力學性能熱處理的彎管，制造技術條件中沒有對力學性能等合格指標作出規定。本文通過搜集相關標準的規定，確定了彎后不進行熱處理的冷彎彎管的力學性能合格指標，確定了評定的項目和內容，順利地對擬定的彎管工藝進行了評定。

1.相關標準中的規定

彎管一般有兩種方法，加熱溫度T≥TC條件下彎制的彎管，稱為熱彎彎管；加熱溫度T＜TC條件下彎制的彎管，稱為冷彎彎管。 TC為鋼管材料下臨界溫度。相關標準對冷彎彎管的要求如表1所示。

表1 相關標準中的規定

2.冷彎后材料力學性能的變化

冷彎加工過程中，冷作硬化隨之產生，帶來組織性能的變化。圖1所示為低碳鋼在常溫下塑性的變化程度，與其力學性能是按照一定規律變化的。隨著變形程度的增加，塑性和沖擊韌度隨之下降。且在變形程度為0～20%的時候，力學性能數值變化最為激烈。

圖1 常溫下塑性變形對低碳鋼力學性能的影響

3.冷彎彎管評定內容的確定

（1）材料的確定 DL/T515－2004《電站彎管》附錄D 中規定，在常用材料中，SA106C的評定結果可以覆蓋20g，12Cr1MoVG的評定結果可以覆蓋P12。結合產品特點，選定SA106C、12Cr1MoVG這兩種材料。

（2）管徑及彎曲半徑 產品制造技術條件中規定：合金鋼材料的管道，當外徑＞108mm，且壁厚≥20mm或彎曲半徑/鋼管外徑＜3.5時，彎管后應進行熱處理。結合產品特點，選用φ159mm×16mm鋼管，彎曲半徑650mm，彎曲角度45°，彎后不進行熱處理。彎管工藝參數如表2所示。

表2 彎管工藝參數

（3）合格指標 由于冷彎彎管工藝評定的方法、檢測項目、合格標準等沒有標準可循，經過比較幾個標準，確定冷彎工藝評定的檢測項目、合格指標如表3所示。

表3 彎管工藝評定的檢測項目、合格指標

4.評定試樣檢測結果

（1）彎管后外觀檢測 按上述工藝彎制后，對彎管進行了檢測。沿彎管受拉側中心線上取5點測量，彎制前后厚度對比如表4、表5所示。表中，壁厚減薄率=（彎制前厚度－彎制后厚度）/彎制前厚度×100%。

表4 SA－106C冷彎前后厚度對比

表5 12Cr1MoVG冷彎前后厚度對比

彎管后測量彎曲半徑、彎曲角度、圓度、波浪度、平面度及中間段偏移等項目，測量數值在要求范圍之內，結果令人滿意。

（2）磁粉檢測結果 對試樣管的受拉側中心線±45°范圍內進行100%磁粉檢測，均未發現近表面缺陷，磁粉檢測合格。

（3）硬度及力學性能檢測 試樣位置見圖2。

圖2 試樣位置示意

冷彎彎管后的硬度及力學性能如表5、表6所示。材料標準規定值中的硬度值來自DL/T438-2009中的附錄C。

表5 SA－106C硬度及力學性能

表6 12Cr1MoVG硬度及力學性能

根據測試結果，該工藝能夠通過工藝評定，可以用于產品制造過程中。