GB/T18248-2008, GIS G3429, EN10297-1 34CrMo4 37Mn бесшовные стальные трубы для газовых баллонов

34CrMo4 37Mn бесшовные стальные трубы для газовых баллонов

Бесшовные стальные трубы для газовых баллонов - это бесшовные стальные трубы, подходящие для изготовления корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

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

Данный стандарт устанавливает размеры, форму, массу, технические требования, методы испытаний, правила контроля, упаковку, маркировку и сертификат качества бесшовных стальных труб для корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

Данный стандарт применяется к бесшовным стальным трубам, используемым для изготовления корпусов газовых баллонов и аккумуляторов.

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

Бесшовные стальные газовые баллоны, с рабочим давлением, обычно находящимся в диапазоне от 12,25 до 29,40 МПа, являются мобильными газовыми баллонами, которые можно многократно заправлять, используемые для хранения постоянных газов или высоконапорных сжиженных газов и т.д.

В общем, существует два метода изготовления высоконапорных газовых баллонов: один - использовать бесшовные стальные трубы в качестве заготовок и формировать их путем горячей шпинделевки с герметизацией краев и днища (называется методом М); Второй метод - формировать квадратные заготовки стального слитка путем штамповки, вытягивания и доводки (называется методом Е). До сих пор оба метода сосуществуют, каждый с своими достоинствами. Изготовление высоконапорных газовых баллонов из бесшовных 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 изготовленных газовых баллонов, высокое рабочее давление, легкий корпус баллона, высокая производительность и низкая стоимость. Основное внимание будет уделено некоторым технологическим вопросам, связанным с производством бесшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов.

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

1. Сталь:

Сталь, используемая для высоконапорных газовых баллонов, изготовлена из нестареной убивающей стали, которая обычно выплавляется в щелочных доменных печах, электрических печах и кислородных щелочных конверторах. Некоторые марки стали также должны проходить 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 С ≤ 0,40%, S ≤ 0,030%, P ≤ 0,035%, S + P ≤ 0,060%; Для хромомолибденовой стали и других легированных сталей: С≤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 низкомагнификационной структуре. Неметаллические включения: (А + С) класс ≤3,0 класса, В класс ≤3,0 класса, сумма ≤5,5 класса. В низкомагнификационных тканях 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, помимо соответствующей высокой временной прочности и 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°C, а в холодных регионах - от -40 до 60°C. Первая обычно использует углеродисто-марганцевые баллоны, прошедшие нормализацию или нормализацию + отпуск, тогда как вторая обычно использует хромомолибденовые баллоны, прошедшие закалку и отпуск, или другие легированные стальные баллоны. Согласно положениям стандарта GB5099-94, после термообработки две типы стали должны проходить V-образные низкотемпературные ударные испытания при -20°C и -50°C соответственно. Их ударная вязкость, отношение текучести к временной прочности и удлинение должны достигать соответствующих указанных значений. Результаты контроля образцов бесшовных стальных труб, используемых в качестве заготовок после термообработки, также должны соответствовать требованиям этого указанного значения.

3. Технологические свойства и металлографический контроль:

В соответствии с требованиями изготовителя газовых баллонов, образцы бесшовных стальных труб должны проходить испытания на плоскостность или холодную гибку. Испытание на плоскостность должно проводиться в соответствии со стандартом GB13440.

Для образцов стальных труб, прошедших нормализацию или нормализацию + отпуск, 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 отпуска должна быть отпущенным сорбитом. Кроме того, есть также соответствующие требования к глубине декарбонизированного слоя корпуса трубы.

4. Размерная точность:

Толщина стенки корпуса газового баллона проектируется на основе минимальной толщины стенки по международным стандартам. 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 текучести. Расчет минимальной толщины стенки в стандарте GB5099 Китая (см. формулу расчета) также был изменен с предыдущего расчета на основе временной прочности или текучести на расчет, основанный только на текучести, в соответствии со стандартом ISO4705.

После определения минимальной толщины стенки основная задача бесшовных стальных труб, используемых в высоконапорных газовых баллонах, - обеспечить, чтобы отклонение толщины стенки не было меньше 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 объем, то есть чем меньше отношение веса к объему, и тем лучше качество газового баллона. Согласно требованиям стандарта GB5099, отклонение толщины стенки бесшовных стальных труб, поставляемых трубным заводом для изготовления корпусов средних и малых газовых баллонов, обычно составляет + 15% / -10%.

Согласно требованиям стандарта GB5099, отклонение наружного диаметра средних и малых газовых баллонов, то есть отклонение наружного диаметра поставляемых бесшовных стальных труб, обычно составляет D ±1,25%. Отклонение толщины стенки и наружного диаметра труб для газовых баллонов большого объема 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 поверхностях стальных труб не должно быть дефектов, таких как трещины, складки, корки, расслоение, прокатные складки или ямки. Если есть такие дефекты, они должны быть полностью удалены, и толщина стенки после удаления должна быть больше отрицательного отклонения толщины стенки или минимального значения толщины стенки, требуемого проектом.

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

Процесс производства бесшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов:

Основные методы производства бесшовных стальных труб для высоконапорных газовых баллонов в мире:

Большие трубные толкательницы - изготовление заготовок для газовых баллонов путем пробивки и толкания слитков (заготовок). Трубные заводы, заводы тяжелой механики и др. часто используют этот метод. Он подходит для изготовления высоконапорных газовых баллонов и сосудов большого диаметра, толстостенных и большого объема.

Трубная прокатка - После нагрева и пробивки слитков (или круглых прокатных заготовок, непрерывно литьевых заготовок) они горячекатанты в заготовки труб периодическими трубными прокатными станами, автоматическими трубными прокатными станами, непрерывными трубными прокатными станами и т.д. Затем они горяче размеруются, прогибаются и доводятся до бесшовных стальных труб. Это один из наиболее важных методов, используемых для производства больших количеств труб для газовых баллонов.

Для расширения ассортимента и размеров трубный прокатный завод также может дополнительно обрабатывать заготовки труб, прошедшие горячую прокатку, на холоднокатных (тяжевых) станках, чтобы уменьшить диаметр и размер стенки, и производить заготовки труб для изготовления газовых баллонов среднего и малого объема. Заготовки труб, прошедшие горячую прокатку, также могут быть обработаны в заготовки труб для изготовления газовых баллонов большого объема путем увеличения диаметра и уменьшения стенки на горячей расширительной машине.

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

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