ASTMA234WPB與國產(chǎn)碳鋼管件材料比較初探

1、ASTMA234WP時國產(chǎn)碳鋼管件材料比較初探一、前言隨著我國加入WTO勺深入，國際間的相互合作及工業(yè)材料國際化使用日益廣泛。近些年來，國內(nèi)的外資項目投資增長一年比一年擴大，同時，國內(nèi)資本在國外的項目投資也不斷增加。在這些投標項目中，尤其在石油化工、造紙、電力、制藥等領(lǐng)域，材料的使用日益國際化，其中碳鋼材料的使用更為普通。另一方面，由于我們的國情所限，國內(nèi)材料的國際化工作還較滯后，尤其在碳鋼材料方面，目前市場還不能滿足對其國際化的要求。具體表現(xiàn)在：(1),一些國外投資項目或由國外設(shè)計的項目，普通碳鋼管件材料基本選擇ASTMA234GR.WPB以下簡稱WPB材料，符合此要求的管件材料一般使用AS

2、TMX106無縫鋼管或ASTMA516GR.60ASTMA285GR.C碳鋼板材。根據(jù)目前國內(nèi)資源狀況，盡管在有批量訂貨的情況下，國內(nèi)相關(guān)鋼廠可以批量訂貨，但在很多數(shù)情況下，比如項目投資規(guī)模不大，需求達不到批量，或在工程后期的設(shè)計變更需補訂少量產(chǎn)品，均無法在市場上正常采購到相應(yīng)的原材料；,一些采用WPBM料的項目投產(chǎn)運行后，進行日常維護、維修、改造等工作中，仍需要相應(yīng)的WP訓(xùn)料，并且常常是緊急需求，此時，如何及時解決原料問題顯得尤為重要。同時，在國產(chǎn)材料方面，碳鋼材料資源卻極其豐富，如20#鋼的無縫管，Q235A的鋼板，市場資源充足，隨時可以購買。本文擬就國際上用于管道配件制造最常用碳鋼材料A

3、STMA234GR.WPB國產(chǎn)碳鋼管件材料進行初步比較，試圖找出二者之間可以相互替代的條件，以解決用GEB準的材料制造符合ASTM規(guī)范的產(chǎn)品，探索碳鋼管件國產(chǎn)化的路子，以解決國內(nèi)對WPBt件的需求。二、國內(nèi)管件用碳鋼材料：目前碳鋼對焊管件，國內(nèi)制造標準比較繁多，主要涉及國家標準GB12459GB/T13401及行業(yè)標準，如：SH3408、SH3409HG/T21635、HG/T21631以及電力、石油等行業(yè)標準，但從其使用材料的類別來分，不外乎兩類，一類用于制造無縫管件的無縫鋼管類，另一類用于制造焊縫管件的鋼板類。最常用的這兩類材料的標準見表1,其中用于碳鋼對焊管件的典型材料為：GB8163-

4、20#GB5310-20G及GB3274-Q235AQ235B這幾種材料的主要化學(xué)成份及機械性能標準要求見表2。表1,碳鋼管件常用原材料標準類別標準類內(nèi)容典型鋼號GB8163輸送用流體無縫鋼管20#無縫管件GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管20GGB3274碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱Q235AQ235B有縫管件軋厚鋼板和鋼帶表2管件常用原材料的化學(xué)成份及機械性能(標準值)材料級別C(Wt%Si(Wt%Mn(Wt%P(Wt%)S0(Wt%)抗拉強度0TS(Mpa)屈服強度YS(Mpa)延伸率E(%)沖擊功AK(J)硬度HBGB8163-20.17-00.17-00.35-*0390-5>一0#.2

5、4.37.650.0350.03530427520-GB5310-20.17-00.17-00.35-0.410-5>245>>0G.24.37650.030.03502435GB3274-Q235A0.14-0.22<0.300.30-0.650.05*0.045375-500>235>26一-GB3274-Q235B0.12-0.20<0.300.30-0.700.0450.045375-500>235>26>27三.ASTMA234Gr.WPBM料概況：鑫興密封材料廠WPB材料是目前國際上最為常用的用于中、高溫條件下的碳鋼管件材

6、料，其來源可以是鋼管，如ASTMA106Gr.C,也可以是鋼板，如ASTMA285GR.C其主要的化學(xué)成份及機械性能標準要求見表3。表3ASTMA234GR.WP吼學(xué)成份及性能指標(標準值)材抗拉屈服伸長率E(%沖擊硬度HB料級別C(Wt%Si(Wt%Mn(Wt%P(Wt%S(Wt%強度TS(Mpa強度YS(Mpa功AK(J)ASTMA23<0.30>0.100.29-1.06<0.050.058415-585>24020-1974WPE1四、國產(chǎn)碳鋼材料的實際供貨參數(shù):我們通過對目前市場上最普及的寶鋼、成都無縫及包頭等幾大鋼材生產(chǎn)的無縫鋼管(GB8163-20#),武

7、鋼、南鋼產(chǎn)的中厚熱軋?zhí)间摪?GB3274-Q235A/B)的實際供貨數(shù)值的進行了統(tǒng)計，具體統(tǒng)計結(jié)果見表4。表4幾種常見無縫管及鋼板化學(xué)成份及性能統(tǒng)計表(供貨值)涉統(tǒng)供貨數(shù)值范圍品種鋼號規(guī)格范圍及產(chǎn)計爐號)地CSiMnPSTsYsEHB量無縫寶鋼0.10.20.40.0026管GB8162021.3*3成鋼1857-0-5-5-0.001-430-0-24-38155-1853630*18包0.20.20.60.020.01955035鋼等28430無縫管GB5310寶鋼0.10.20.40.002520G21.3*3-426*14成鋼包鋼等638-0.212-0.265-0.555-0.019

8、0.001-0.017420-5200-33028-38145-165武0.10.10.30.0125鋼板GB327Q235A=4-30鋼南2476-6-9-1-0.010-405-5-25-37140-1704鋼0.20.30.60.020.03549536等270J5J；0武0.10.10.30.0126鋼板GB3274Q235B=4-30鋼南鋼1633-0.16-0.29-0.50-0.020.014-0.035410-4750-3225-36140-170等877J:9:：0注：表中符號意義及單位同表2、表3五、國產(chǎn)碳鋼材料與ASTMA234GR.WPB比較:表2及表3列出了國產(chǎn)碳鋼材

9、料及WPB勺主要化學(xué)成份要求及機械性能指標，這些數(shù)據(jù)包含了標準材料的主要要求，也就是說，在目前國際、國內(nèi)冶金水平條件下，只要能符合表2、表3的要求，其材料性能即可認為是符合相應(yīng)標準的要求（表中未列的一些輔助要求，視同認為可以100喻合）同時也可認為國內(nèi)、國外材料間除表2、表3所列項目外，其余要求可以認為是一致的，在此不作比較。1標準值與標準值的比較：化學(xué)成份的比較：由表2、表3看出：國產(chǎn)類材料含C量為0.120.24%,完全符合WP00.3%的要求，國產(chǎn)原材料Mrt0.350.70%,完全符合WPBMn:0.291.06%的要求，國產(chǎn)原材料：P、S:00.045%也完全符合WPBP00.05%

10、、S<0.058%的要求,Si含量國產(chǎn)原材料20#及20G與WPBS求完全符合。Q235A及Q235B中Si的含量要求與WPBf相互交叉部分，不是完全一致，但由表4看出，在實際上供貨數(shù)值中，Q235AMQ235B的含Si量均在0.160.22%之間，因此，對于實際上供貨的Q235AQ235B材料，Si的含量也是與WPB目一致的。由上看出：就標準規(guī)范來說，國產(chǎn)類碳鋼材料在化學(xué)成份方面20#及20G與WPBS全相一致，Q235AQ235B除Si以外，其余也均與WPB-致，且Si的含量實際供貨數(shù)值可以有選擇地保證與WPB-致。性能指標的比較：由上看出，盡管兩類材料在化學(xué)成份要求上可以保持一致，

11、但由于國產(chǎn)碳鋼材料中碳含量的實際供貨值（0.13-0.22%）明顯處于WP要求的00.30%的下限值（盡管其處于要求范圍內(nèi)），這就直接導(dǎo)致了在標準要求方面，國產(chǎn)類材料強度要求的下限低于WPB勺標準要求，由表2、表3可以看出，除20G以外，國產(chǎn)類材料的抗拉強度下限標準值為375410MPa,屈服強度下限標準值為235Mpa分別低于WP即準規(guī)定的415MPaR240MPOI勺要求。但同時，在材料塑性指標方面，也正因為國產(chǎn)類材料含碳量低于WPB勺要求，國產(chǎn)類材料延伸率（E%的標準要求（學(xué)20-26%）卻完全高于WPB勺標準指標（>20%由上看出：就標準規(guī)范來說，國產(chǎn)類碳鋼材料在性能指標方面的要

12、求均低于WPB勺要求。也正由于此，致使國產(chǎn)類碳鋼材料在眾多的設(shè)計項目中，被判定不能替代WPB勺使用。綜上，從標準規(guī)范比較得出結(jié)論：國產(chǎn)類碳鋼材料20#、20GQ235AQ235B與ASTMA234WPB化學(xué)成份方面是基本一致的（其中Q系列鋼中Si含量需擇選），而性能指標低于WPB（勺要求。2國產(chǎn)材料的供貨指標值與WP甌準值的比較：盡管從標準的角度來看，似乎國產(chǎn)材料無法替代wpb但我們從國產(chǎn)材料的實際供貨值來分析，仍可以尋找到一些具有實際替代價值的結(jié)論，由前分析，影響替代成立主要有兩個方面：Q系列鋼板中Si含量問題；所有國產(chǎn)材料性能標準指標低于WPB勺標準要求。通過比較表3及表4,我們可以看出：

13、Q系列鋼板中SI含量的實際供貨值均在0.130.22%之間，符合WPBS乒0.1%的要求。國產(chǎn)類材料20#、20G鋼管的性能指標實際供貨值：Ts為420-550Mpa,Ys為250-350Mpa,延伸率EL為24%-38%,HB為145-185（經(jīng)實際測量，管件硬度與原料硬度基本一致），所有被測爐號性能強度指標值均符合WP刖準的要求；國產(chǎn)類材料Q235AQ235BM板的性能指標實際供貨化Ts為405-495Mpq其中小于410Mpa勺只有兩爐（低于WPB勺要求），占總爐數(shù)的0.8%;Ys為255-360Mpa,符合WPB勺要求；延伸率EL為25%-37%符合WPB勺要求；HB為140-170（經(jīng)實際測量，管件硬度與原料硬度基本一致）,符合WPB勺要求。六：結(jié)論：通過對國產(chǎn)GB8163-20#GB5310-20GS