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    【技術文章】JB/T 5263-2005《電站閥門鑄鋼件技術條件》標 準 釋 義
    日期:2022-04-06


    JB/T 5263-1991《電站閥門鑄鋼件技術條件》的修訂工作,是原全國鍋爐標準化技術委員會2002年工作計劃之一。根據計劃的要求和閥門行業的技術發展趨勢,形成了JB/T 5263-2005《電站閥門鑄鋼件技術條件》。現就編制情況說明如下:

     

    一、修訂JB/T 5263的基礎框架

    1、根據我國電力建設市場的需要,本次修訂確立了非等效采用ASTM  A217/A217M-1996《高溫承壓零件用馬氏體不銹鋼和合金鋼鑄件技術條件》的原則。

    2、標準所適用的具體鑄鋼件材料級別的確定主要依照ANSI B16.34-1998《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》。

     

    二、刪除和增加適用材料級別的說明

    JB/T 5263-2005中適用的材料級別刪除了WCB、增加了C12A,理由如下;

    1、刪除WCB級材料

    由于該材料并非合金鋼鑄件,且該材料已在GB/T 12229《通用閥門  碳素鋼鑄件技術條件》中覆蓋,因此,為避免標準適用范圍的重復,修訂中將其予以刪除。

     

    2、增加C12A級材料

       C12A是為響應電站閥門對焊接管道材料的需求而增加的。我國300MW以上火電機組的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道熱段的用材由珠光體耐熱鋼的10CrMo910(DIN 17175)、ASTM  A335-P22發展到使用X20 CrMoV121(DIN 17175)、ASTM  A335-P91(以下簡稱P91)、10Cr9Mo1VNb(GB 5310-1995)。與珠光體耐熱鋼鋼管對焊接的電站閥門鑄件是選用ZG20 CrMoV、ZG15 CrMo1V、WC6、WC9材料,通過機組的常年運行證明,這些材料是完全可以滿足各方面技術性能要求的。

     

    自1984年,ASME和ASTM將P91引入標準后,國際上P91材料在火電廠大容量機組的主蒸汽管道、再熱蒸汽熱段管道逐步被廣泛使用。P91材料的開發成功,使珠光體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼之間增加了新的材料,滿足了火電廠蒸汽管道在590℃~650℃溫度范圍的材料需求,使超臨界機組和超超臨界機組的發展有了相應的材料基礎。P91鋼管被廣泛使用,相對于珠光體耐熱鋼管其主要優勢表現在:

      (1)減少了管道壁厚,如主蒸汽管道、再熱蒸汽管道壁厚減少一半,管道元件、直角三通可減少60%以上,電站閥門受壓件壁厚也減少40&以上;

      (2)重量減少65%以上;

      (3)提高發電廠的效率8%左右。

     

    隨著P91的廣泛使用,使JB/T 5263-1991中電站閥門鑄鋼件材料不能滿足P91管道的對焊接連接要求。其一,珠光體耐熱鋼與馬氏體耐熱鋼的高溫強度相差太大;其二,閥門壁厚與管道壁厚之比在3倍左右,造成了對焊接連接困難。目前處理該問題的臨時方法,是在管道與閥門之間加P91材料的過渡管接頭事實焊接,但在管系布置中需加閥門支撐點,因閥門太重,管道難以支撐,不屬長遠之計。

    解決以上問題的較好辦法是開發馬氏體耐熱鋼的電站閥門承壓鑄鋼件,雖然在該材料的開發過程中還有許多技術問題需要去攻關,但應是發展方向,所以在JB/T 5263加入新材料級別C12A,才能適用市場的需求。

     

    三、JB/T 5263-2005適用材料級別范圍分析

    對應于ASTM  A217/A217M-1996中列出的十個材料級別,我國應用情況分成以下四類:

    1、未使用于電站閥門的有兩個材料級別,即:WC11和CA15。

    2、在我國引進型機組和電站閥門鑄鋼件引進技術中,未使用的有四個材料級別,即:WC4、WC5、C5、C12.

    3、已被廣泛使用的有三個材料級別,即:WC1、WC6、WC9。

    4、需要開發的有一個材料級別,即:C12A。

    因此,JB/T 5263修訂時其材料適用范圍包括上述第3條和第4條所敘及的四個材料級別,即:WC1、WC6、WC9和C12A。

     

    四、熱處理內容的補充

    考慮到最終熱處理是保證鑄件質量的必要手段,也是消除供需爭議的重要依據,因此,在標準修訂時有必要就此補充有關規定,可省去在供需雙方訂單上進行繁瑣的描述。這些補充規定如下:

    1、規定所有鑄件應以正火加回火狀態供貨并規定回火溫度

    確定最低回火溫度并進行回火是消除鑄態組織的基本方法,在標準中提出具體回火溫度,將不僅確保證鑄件內在質量,而且也為供需雙方因鑄件內在質量發生爭議時,又提供了一個分析依據。

     

    2、規定高溫方法清楚鑄件表面缺陷的最低預熱溫度

    用高溫方法來清除鑄件的表面缺陷,是各鑄鋼件制造廠的慣用方法,如碳弧氣刨、電弧焊、氣割等方法。為保證在清除缺陷過程中產生的熱應力最小,宜規定最低預熱溫度,以有效地指導缺陷的清除。

     

    3、規定鑄件焊后應熱處理

       鑄件焊后熱處理是消除重缺陷焊補后造成的內應力的有效方法,也是電站閥門鑄鋼件在長期使用中保持穩定的組織狀態的必要手段,標準中提出焊后熱處理要求,有助于控制鑄件內在質量。

     

    五、其他補充內容

    對以下補充內容,主要是從提高鑄件質量的角度出發而提出的。

    1、   對于WC1、WC6、WC9三種材料硫(S)、磷(P)最高含量都分別降低了0.005,也就是高于ASTM  A217/A217M標準。在做了市場調研后,本著提高鑄件質量的目的和我國電站閥門企業的實際情況,降低硫(S)、磷(P)最高含量對鑄件的內在質量將會有很大提高,對于綜合勢力較強的企業冶煉技術也能達到此要求,所以是可行的。

     

    2、   規定為防止泄漏,鑄件不得用錘擊以及堵塞、填充異物和浸滲等方法進行堵塞或修補。

     

    六、其他說明

    相對于JB/T 5263-1991,JB/T 5263-2005其他變化說明如下:

    1、標準結構和編寫規則GB/T  1.1-2000進行了調整。

     

    2、標準章條安排趨近于ASTM  A217/A217M-1996,為更一致采用ASTM和ASME材料標準奠定了基礎。

     

    3、考慮到所引用的標準中,有些是既規定了試驗方法,又規定了檢驗或試驗規則(如GB/T 11352和GB/T 12229等),為使標準簡練,修訂時將檢驗(試驗)方法和檢驗(或試驗)規則要求合并歸為一章;有些標準如JB/T 7927,既規定了檢驗與分級方法,又規定了驗收級別,因此,這些標準出現在檢驗方法章條中,同上也出現在質量要求中。

     


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