Трубы бесшовные из стали 37Mn, 34CrMo4 Baotou Steel для газовых баллонов

Несшовные стальные трубы для газовых баллонов

Несшовные стальные трубы для газовых баллонов - это несшовные стальные трубы, подходящие для изготовления корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

Стандарт Номер: GB/T18248-2008, GIS G3429, EN10297-1

В этом стандарте определяются размеры, форма, вес, технические требования, методы испытаний, правила контроля, упаковка, маркировка и качественный сертификат несшовных стальных труб для корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

Этот стандарт применяется к несшовным стальным трубам, используемым для изготовления корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

Несшовные стальные трубы для газовых баллонов: GB18248-2000 (Несшовные стальные трубы для газовых баллонов), в основном используются для изготовления различных газовых и гидравлических газовых баллонов. Представительные материалы включают 37Mn,30CrMo,4130X,4140,35CrMo,34CrMo4 и т. д.

Стальные несшовные газовые баллоны с рабочим давлением, обычно в диапазоне от 12,25 до 29,40 МПа, являются мобильными газовыми баллонами, которые могут быть неоднократно заправлены и используются для хранения постоянных газов или высоконапорных сжиженных газов и т. д.

В общем, существует два метода изготовления высоконапорных газовых баллонов: один - использовать несшовные стальные трубы в качестве заготовок и формировать их путем горячей шпинкации с герметизацией кромок и дна (называется методом М); Второй метод - формировать квадратные заготовки стального слитка путем штамповки, вытягивания и доводки (называется методом E). До сих пор оба метода сосуществуют, каждый со своими достоинствами. Изготовление высоконапорных газовых баллонов из несшовных стальных труб стало одним из основных методов производства высоконапорных газовых баллонов благодаря таким характеристикам, как чистота стали, плотная структура, высокая точность наружного диаметра и толщины стенки, хорошее качество поверхности, широкий диапазон размеров, большой объем производимых газовых баллонов, высокое рабочее давление, легкий корпус баллона, высокая производительность и низкая стоимость. Основное обсуждение будет сосредоточено на некоторых технологических вопросах, связанных с производством несшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов.

Технические требования к несшовным стальным трубам, используемым в высоконапорных газовых баллонах:

1 Сталь:

Сталь, используемая для высоконапорных газовых баллонов, изготовлена из нестареющей убойной стали, которая обычно выплавляется в щелочных открытохлебных печах, электропечах и кислородных щелочных конверторах. Некоторые марки стали также должны пройти электросварочную переплавку или вакуумную плавку. Основные марки стали - это высококачественная марганцевая сталь, хромомолибденовая сталь или другая легированная сталь, в то время как высококачественная углеродистая сталь в настоящее время редко используется. Требования к химическому составу: для углеродисто-марганцевой стали C не более 0,40%, S не более 0,030%, P не более 0,035%, S + P не более 0,060%; Для хромомолибденовой стали и других легированных сталей: C≤0,40%, S≤0,035%, P≤0,030%, S + P≤ 0,055%; Также были приняты соответствующие положения для других основных компонентов. Требования к химическому составу легированной стали, используемой в специальных сверхвысокопрочных легких газовых баллонах, следующие: S≤0,010%, P≤0,015%, S + P≤0,020%. В стали есть строгие требования к неметаллическим включениям и мелкомасштабной структуре. Неметаллические включения: (A + C) класс ≤3,0 класса, B класс ≤3,0 класса, сумма ≤5,5 класса. В мелкомасштабной структуре не допускаются дефекты, такие как белые пятна, остаточные усадочные полости, расслоение и включения шлака.

2. Механические свойства:

Газовые баллоны - это высоконапорные сосуды. Чтобы обеспечить безопасность использования, кроме соответствующей высокой предел прочности при растяжении и предел текучести, они также должны иметь высокую удлинение и ударную вязкость. Температура окружающей среды для общего использования газовых баллонов в регионах составляет от -20 до 60℃, а в холодных регионах - от -40 до 60℃. Первая обычно использует углеродисто-марганцевые баллоны, прошедшие нормализацию или нормализацию + отжиг, в то время как вторая обычно использует хромомолибденовые баллоны, прошедшие закалку и отжиг, или другие легированные стальные баллоны. В соответствии с положениями стандарта GB5099 - 94, после термической обработки две типы стали должны пройти V - образные низкотемпературные ударные испытания при -20℃ и -50℃ соответственно. Их ударная вязкость, отношение предела текучести к пределу прочности при растяжении и удлинение должны достигать соответствующих заданных значений. Результаты контроля образцов несшовных стальных труб, используемых в качестве заготовок после термической обработки, также должны соответствовать требованиям этого заданного значения.

3. Технологические свойства и металлографический контроль:

В соответствии с требованиями изготовителя газовых баллонов образцы несшовных стальных труб должны пройти испытания на плоскостность или холодное изгибание. Испытание на плоскостность должно проводиться в соответствии со стандартом GB13440.

Для образцов стальных труб, прошедших нормализацию или нормализацию + отжиг, зернистость (в 100 раз) должна быть ≥ 6 класса, полосатая структура ≤ 3,0 класса, и структура Видманштеттена ≤ 2,0 класса. Микроструктура образца стальной трубы после закалки и отжига должна быть отожженным сорбитом. Кроме того, также есть соответствующие требования к глубине декарбонизированного слоя корпуса трубы.

4. Размерная точность:

Толщина стенки корпусов газовых баллонов проектируется на основе минимальной толщины стенки в международном масштабе. Например, расчет минимальной толщины стенки в международных стандартах, таких как ISO 4705, американский DOT, немецкий DIN4664 и японский JISB 8230 и 8241, все основан на пределе текучести. Расчет минимальной толщины стенки в китайском стандарте GB5099 (см. формулу расчета) также был изменен с предыдущего расчета на основе предела прочности при растяжении или предела текучести на расчет только на основе предела текучести с учетом стандарта ISO4705.

После определения минимальной толщины стенки основная задача несшовных стальных труб, используемых в высоконапорных газовых баллонах, - обеспечить, чтобы отклонение толщины стенки было не менее минимальной толщины стенки, чтобы соответствовать требованиям по толщине стенки для безопасности корпуса газового баллона. При условии обеспечения минимальной толщины стенки, чем тоньше стенка и выше точность толщины стенки, тем легче вес газового баллона и больше его，то есть чем меньше отношение веса к объему, тем лучше качество газового баллона. В соответствии с требованиями стандарта GB5099, отклонение толщины стенки несшовных стальных труб, поставляемых трубным заводом для изготовления корпусов средних и малых газовых баллонов, обычно составляет + 15/ - 10%.

В соответствии с требованиями стандарта GB5099, отклонение наружного диаметра средних и малых газовых баллонов, то есть отклонение наружного диаметра поставляемых несшовных стальных труб, обычно составляет D ± 1,25%. Отклонение толщины стенки и наружного диаметра труб больших газовых баллонов должно быть определено по взаимной договоренности между поставщиком и покупателем на основе конкретных характеристик.

5. Качество поверхности корпуса трубы и дефектоскопия:

Поскольку качество поверхности газовых баллонов напрямую влияет на безопасность и эстетику их использования, на внутренней и наружной поверхности стальных труб не должно быть дефектов, таких как трещины, складки, корочки, расслоение, прокатные складки или пятна. Если есть такие дефекты, они должны быть полностью устранены, и толщина стенки после удаления должна быть больше отрицательного отклонения толщины стенки или минимального значения толщины стенки, требуемого проектированием.

Чтобы дополнительно обеспечить качество всего поперечного сечения корпуса трубы, несшовные стальные трубы перед отгрузкой должны пройти ультразвуковую дефектоскопию в соответствии со стандартом GB 5777. Требования должны быть выполнены в соответствии со стандартами GB5099 и GB 8163.

Производственный процесс несшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов:

Основные методы изготовления несшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов в стране и за рубежом:

Прокатка больших труб - изготовление заготовок для газовых баллонов путем штамповки и прокатки сталинга (заготовки). Трубные заводы, заводы тяжелой механики и т. д. часто используют этот метод. Он подходит для изготовления больших диаметров, толстостенных и больших объемов высоконапорных газовых баллонов и сосудов.

Прокатка труб - После нагрева и прокалывания сталинга (или круглых прокатных заготовок, непрерывно литьевых заготовок) они прокатываются горячим методом в заготовки труб периодическими трубопрокатными станами, автоматическими трубопрокатными станами, непрерывными трубопрокатными станами и т. д. Затем они горячекалибруются, прямыми и доводятся до несшовных стальных труб. Это один из наиболее важных методов, используемых для производства больших количеств труб для газовых баллонов.

Чтобы расширить диапазон сортов и размеров, трубопрокатный завод также может дополнительно обрабатывать заготовки труб, прошедшие горячее прокатка, на холодных прокатных (тяговых) станках, чтобы уменьшить диаметр и размер стенки и произвести заготовки труб для изготовления средних и малых объемов газовых баллонов. Заготовки труб, прошедшие горячее прокатка, также могут быть обработаны в заготовки труб для изготовления больших объемов газовых баллонов путем увеличения диаметра и уменьшения стенки на горячем расширительном станке.

Развитие специальных несшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов и т. д., от эволюции стандартов, технических требований до качества продукции и производственных процессов, все это осуществляется в соответствии с требованиями высоконапорных сосудов, таких как высоконапорные газовые баллоны, и постепенно соответствует международным стандартам.

С улучшением и обновлением оборудования для выплавки, прокатки труб и прокатки больших труб, непрерывной модернизацией технологических процессов и повышением уровня управления, Китай сформировал возможность производства несшовных стальных труб для различных высоконапорных газовых баллонов и других высоконапорных сосудов, которые могут в основном удовлетворить производственные потребности предприятий по изготовлению высоконапорных сосудов. Трубы для газовых баллонов размером 232 мм * 5,4 мм и 356 мм * 7,7 мм широко используются.