电站高压管道用ASTM焊管热处理问题研究

电站高压管道用ASTM焊管热处理问题研究

罗超

（山东电力建设第三工程公司，山东青岛，266100）

摘要：在电站EPC总包过程中，高压管道美标设计材质与供货牌号之间常因热处理技术差异，导致等级不符，造成业主拒收。本文结合工程实例，详细阐述ASTMA691焊管及对应等级ASTMA387钢板的热处理，以便于工程技术人员充分了解美标材料规范，更好地推进中国海外电站总承包事业。

关键词：电站；EPC；焊管；ASTM；热处理

1ASTMA691材料要求

ASME锅炉压力容器规范2013版第二卷A篇SA-691高温高压用碳素钢和合金钢电熔化焊钢公称管中规定：钢板必须符合管道订货级别对应的钢板技术等级。以概述中示例电站选材作为分析对象，A6911-1/4Cr焊管，对应A387Gr.11钢板；A6912-1/4Cr焊管，对应A387Gr.22钢板。接下来研究这两种等级钢板的热处理。

2ASTMA387热处理要求

ASME锅炉压力容器规范2013版第二卷A篇SA-387压力容器用铬钼合金钢板中规定：

2.1A387Gr.11，Gr.22按其热处理不同分别有两个抗拉强度类别：CL.1和CL.2。

2.2A387Gr.11，Gr.22热处理方法为：退火，正火+回火，或淬火+回火（当采购方同意时）。最低回火温度分别为：A387Gr.11级620℃，Gr.22级675℃。

2.3A387Gr.22的订货钢板，当未指明按3.1的要求做热处理时，则应以消应力热处理或退火状态交货。

3ASTMA691热处理要求

焊管的热处理指的是钢板卷制成型、焊接之后必做的处理，而非板材交货时的热处理状态（Heattreatingafterformingandweldingshallbetooneofthefollowing）。许多管道生产、供应厂家在此处理解出现分歧与偏差，下文会做出详细描述。

3.1焊管CL22应做消应力热处理。

3.2焊管CL32应做正火处理：即加热到奥氏体化温度后+空冷至室温。

3.3焊管CL42应按4.2先做正火处理，然后重新加热至表1要求的回火温度并保温之后空冷。

根据机组温度、压力不同，设计院在高温许用应力值选取、壁厚核算等设计计算时，会明确规定材料牌号和等级。大部分管道生产及供应厂家作为我们电站EPC总包方的设备供应商均采用的方式是：采购钢板、卷制、焊接成型、供货焊管来完成高旁管道供货。但是在此制管、供货过程中，以设计要求A6911-1/4CrCL32焊管为例，常会发生如下事实：“板材交货状态是经过正回火调质后的A387Gr.11CL.2板材，设计选用CL32焊管期望达到的性能实际在板材就已达到，因此加工后的管材不需再次正火，只需消除应力即可保证性能。”这是典型的混淆钢板与焊管两组热处理概念，焊管的热处理并不是指板材交货时所作的热处理。根据表2，可知此种做法造成实际供货变为A6911-1/4CrCL22而非CL32。不论厂家是基于节省成本的主观投机还是对标准理解不够的客观错误，都造成材质牌号与设计不符！

仍以设计要求A6911-1/4CrCL32焊管为例，另一种情况，是厂家按照要求对焊管进行了正火处理，但是误认为正火后，应加一道回火工艺来调质保证性能。Cr-Mo材料金属晶格由于多一道回火处理排序发生变化，性能变化，已不再是CL32，而事实上变成了CL42。由于多一个热处理环节，厂家成本加大，且造成材质牌号与设计不符！

5结束语

中国的电站EPC总承包，往往涉及一众承压设备供应商，这些设备服役多为高温、高压介质环境，ASTM/ASME标准对于材料和热处理要求明确且详尽，在订货技术协议签署、采购及管道生产监造过程中，无论基于安全还是满足合同要求考虑，都必须准确理解并严格执行设计标准和材料标准。本文目的就是让设计、采购、监造及供应商各方更加充分了解美标材料规范，做到举一反三，事前预防，而非事后补救，从而更好地推进中国电站总承包事业。

参考文献

［1］ASMEBPVC-IISA-6912013Specificationforcarbonandalloysteelpipe，electric-fusion-weldedforhighpressureserviceathightemperatures；

［2］ASMEBPVC-IISA-3872013Specificationforpressurevesselplates，alloysteel，Chromium-Molybdenum；

［3］摩洛哥Jerada电厂1X350MW超临界燃煤电站工程四大管道招标文件

作者简介

姓名：罗超工作单位：山东电力建设第三工程公司职务：金属材料工程师