Таблица 3.1. Подразделение сталей применяемых в котлостроении на типы и классы
Тип, класс стали | Марка стали |
Углеродистый | 10, 20, 15К, 16К, 18К, 20К |
Низколегированный марганцовистый | 16ГС, 17ГС, 09Г2С, 10Г2СФ, 10Г2, 10Г2С1Д, 09Г2 |
Низколегированный хромомолибденовый, хромомолибденованадиевый | 12МХ, 12ХМ, 12Х1МФ, 15ХМ, 10Х2ГНМ, 1Х2М1, 20Х2МА |
Мартенситный | 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 20Х13, Х9М, 12Х13 |
Ферритный | 08Х13, 08Х17Т, 15Х25Т |
Аустенитоферритный | 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х18Г8Н2Т |
Аустенитный | 10Х14Г14Н4Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 10Х17Н13М2Т, 02Х8Н22С6, 03Х19АГ3Н10Т, 03Х21Н21М4ГБ |
Таблица 3.2. Области применения листовой стали
Марка стали | Предельные параметры | Назначение | |
Р, МПа | t, °С | ||
Ст3 | 1,6 | 0...200 | Для корпусов, днищ, плоских фланцев. |
15К...22К | не ограниченно | 0...200 | |
22К категории18 | не ограниченно | -20...475 | |
08Х18Г8Н2Т | -20...200 | ||
Продолжение таблицы 3.2 | |||
08Х18Н10Т | не ограниченно | -270...610 | Для корпусов, днищ, плоских фланцев. |
08Х17Н13М2Т | не ограниченно | -270...700 | |
ХН32Т | не ограниченно | 0...900 | |
ХН65МВ | -70...500 | ||
ХН78Т | не ограниченно | -70...700 | |
03Х20Н16АГ6 | не ограниченно | -270...600 | |
09Г2С | не ограниченно | -70...200 | Для корпусов, днищ, плоских фланцев, трубных решеток. |
16ГС, 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1 | не ограниченно | -40...200 | |
12МХ | не ограниченно | -40...540 | |
12ХМ | не ограниченно | -40...560 | |
16ГС, 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1 | не ограниченно | -40...475 | |
10Х2ГНМ | не ограниченно | -40...550 | |
16ГНМ, 16ГНМА 12ХГНМ, 12ХГНМФ | не ограниченно | -40...420 | Для деталей сосудов высокого давления. |
15ХГНМФТ | не ограниченно | -40...400 | |
12Х1МФ | не ограниченно | -20...420 | |
12Х2МФ | не ограниченно | 0...510 | |
03Х21Н21М4ГБ | -70...450 | Для деталей внутренних устройств емкостной аппаратуры. | |
03ХН28МДТ, | -196...400 | Для корпусов, днищ, плоских фланцев, | |
Продолжение таблицы 3.2 | |||
06ХН28МДТ | -196...400 | внутренних устройств. | |
08Х13, 12Х13, 20Х13 | не ограниченно | -40...550 | Для трубных решеток, нагруженных деталей внутренних устройств. |
Таблица 3.3. Бесшовные круглые трубы для поверхностей нагрева
|
|
Марка стали | Предельные параметры | |
Р, МПа | t, °С | |
10, 20 | не ограниченно | |
15ГС | не ограниченно | |
12МХ | не ограниченно | |
15ХМ | не ограниченно | |
12Х1МФ | не ограниченно | |
12Х2МФСР | не ограниченно | |
12Х11В2МФ | не ограниченно | |
12Х18Н12Т | не ограниченно |
Таблица 3.4. Плавниковые трубы для поверхностей нагрева
Марка стали | Предельные параметры | |
Р, МПа | t, °С | |
не ограниченно | ||
12Х1МФ | не ограниченно |
Таблица 3.5. Трубы для коллекторов и трубопроводов
Марка стали | Предельные параметры | |
Р, МПа | t, °С | |
10, 20 | 6,4 | |
10Г2 | ||
09Г2С | ||
12МХ | не ограниченно | |
15ГС, 16ГС | не ограниченно | |
Продолжение таблицы 3.5 | ||
15ХМ | не ограниченно | |
12Х1МФ | не ограниченно | |
15Х1М1Ф | не ограниченно | |
12Х18Н12Т, 08Х16Н9М | не ограниченно |
Таблица 3.6. Сварные трубы поверхностей нагрева для котлов производительностью до 1т/ч
|
|
Марка стали | Предельные параметры | |
Р, МПа | t, °С | |
Ст2сп2, Ст3сп2, Ст3пс2 | 1,6 | |
08, 10, 20 | 2,5 |
Таблица 3.7. Сварные прямошовные трубы для трубопроводов
Марка стали | Предельные параметры | |
Р, МПа | t, ˚С | |
Ст3сп3, Ст3сп4 | ||
Ст3сп5, 10, 20 | 1,6 | |
17ГС, 17Г1С | 2,5 |
Таблица 3.8. Трубы теплообменных аппаратов и сосудов под внутренним давлением
Марка стали | Предельные параметры | Назначение | |
Р, МПа | t, °С | ||
Ст3сп4, Ст3пс4 | -20...200 | Для корпусов, сосудов, патрубков | |
Ст3пс5, Ст3сп6 | 0...400 | ||
09Г2С | не ограниченно | -60...475 | |
10, | -30...475 | Для корпусов, трубных пучков, змеевиков, | |
Продолжение таблицы 3.8 | |||
-30...475 | патрубков. | ||
15Х5М, 12Х8ВФ, Х9М | не ограниченно | -40...600 | Для змеевиков, патрубков |
Х8 | не ограниченно | -40...475 | Для трубных пучков, змеевиков. |
10Х14Г14Н4Т | не ограниченно | -196...500 | |
08Х22Н6, 08Х21Н6М2Т | не ограниченно | -40...300 | |
07Х13АГ20 | -70...300 | ||
03Х19АГ3Н10, 03Х17Н14М3 | -196...450 | ||
08Х18Г8Н2Т | 2,5 | -20...300 | |
12Х18Н12Т | не ограниченно | -270...610 | Для трубных пучков, теплообменников, подогревателей. |
ХН65МВ | не ограниченно | -70...500 | |
ХН78Т | -70...900 | ||
08Х13, 12Х13 | 6,4 | 0...550 | |
08Х18Н10Т | -270...610 | Для трубных пучков, змеевиков, деталей внутренних устройств. | |
08Х18Н12Б | -196...610 | Для змеевиков, трубных пучков, патрубков. | |
10Х17Н13М2Т | -196...700 | ||
12Х1МФ | -20...560 | ||
15ХМ | -40...560 | ||
1Х2М1, 15Х5М, | -40...600 | ||
15Х5 | -40...425 | ||
08Х17Н15М3Т | -196...600 | ||
03Х21Н21М4ГБ | -70...400 | Для трубных пучков теплообменников, патрубков. | |
03ХН28МДТ | -196...400 | ||
ХН32Т | не ограниченно | -70...900 | Для деталей сосудов. |
14ХГС | не ограниченно | -50...370 | Для изготовления баллонов. |
30ХМА | не огранич. | -50...450 | |
Продолжение таблицы 3.8 | |||
18Х3МВ | не ограниченно | -50...475 | Для изготовления баллонов. |
20Х3МВФ | не ограниченно | -50...510 | |
15Х25Т | не ограниченно | 0...700 | Для трубных пучков, не подлежащих сварке. |
Таблица 3.9. Допускаемая температура наружной поверхности труб в зависимости от типа сжигаемого топлива
Марка стали | Высокосернистые и сернистые мазуты, °С | Эстонские сланцы, °С | Остальные топлива, °С |
12ХМ, 12МХ, 15ХМ | |||
12Х1МФ, 12Х2МФСР | |||
12Х11В2МФ | |||
12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т |
Таблица 3.10. Крепежные изделия, применяемые в сосудах под давлением
Марка стали | Предельные параметры для стали | Назначение | |
t, °С | Р, МПа | ||
Ст3сп4 | -20...300 | 2,5 | Шпильки, болты, гайки. |
Шайбы | |||
0...300 | 2,5 | Гайки | |
Шайбы | |||
-40...425 | 2,5 | Шпильки, болты | |
Шайбы | |||
30, 40, 45 | -40...425 | Шпильки, болты | |
Шайбы, гайки | |||
Продолжение таблицы 3.10 | |||
35Х, 38ХА | -40...425 | Шпильки, болты, гайки, шайбы | |
10Х17Н13М3Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т, 31Х19Н9МВБТ | -70...600 | ||
25Х2М1Ф | -40...540 | ||
20ХМФТР | -40...565 | ||
20ХН3А, 10Г2 | -70...426 | ||
12Х18Н10Т | -70...600 | ||
10Х14Г14Н4Т | -200...500 | не ограниченно | |
07Х21Г7АН5 | -253...400 | ||
08Х15Н24В4ТР | -269...600 | ||
18Х2Н4МА | -200...400 | Шпильки, болты, гайки | |
37Х12Н8Г8МФБ | -40...450 | ||
45Х14Н14В2М | -70...600 | ||
15ХМ | -70...565 | Шайбы | |
08Х14Н20В2ТР | -40...580 |
Контрольные вопросы:
1. В каких условиях эксплуатируется каркас котла?
2. Из какой стали изготавливают каркас котла?
3. В каких условиях эксплуатируется трубы поверхностей нагрева?
4. В каких условиях эксплуатируется необогреваемые стойки и подвески труб?
5. В каких условиях эксплуатируется хвостовые поверхности нагрева?
6. Какой негативный фактор влечет за собой сжигание сильно забалластированных топлив?
|
|
7. Приведите пример углеродистых сталей.
8. Приведите пример аустенитных сталей.
9. Какие стали применяют для изготовления трубных решеток?
10. Какая сталь может эксплуатироваться при температурах до 640°С?
11. Какая сталь может эксплуатироваться при температурах до 620°С?
12. Какая сталь может эксплуатироваться при температурах до 585°С?
13. Из каких марок стали можно изготавливать змеевики, работающие при температурах до 700°С?
14. Из каких марок стали можно изготавливать змеевики, работающие при температурах до 560°С?
15. Из каких марок стали можно изготавливать змеевики, работающие при температурах до 425°С?
16. При сжигание какого топлива максимальная рабочая температура металла оказывается меньшей, чем при сжигании остальных?
17. Из каких марок стали можно изготавливать болты, гайки, шпильки, работающие при температурах до 600°С?
18. Из каких марок стали можно изготавливать болты, гайки, шпильки, работающие при температурах до 540°С?
19. Из каких марок стали можно изготавливать болты, гайки, шпильки, работающие при температурах до 426°С?
3.6. Контрольные задания:
1. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Условие: Котел имеет три пароперегревателя: ШПП, КПП2, КПП1 (расположены по ходу движения газов). Максимальная температура стенки ШПП равна 560°С, КПП2 – 610°С, КПП1 - 500°С.
Задание: Подберите марку стали для каждого пароперегревателя так, чтобы обеспечивалась их безопасная и надежная работа. Ответ обосновать.
2. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Попытайтесь выяснить причину аварии.
Условие: 23 февраля на Бийской электростанции произошел разрыв растопочного паропровода. В результате отключились котел ст.№13 и турбогенератор ст.№6. Из-за воздействия высокой температуры перегретого пара произошло обесточивание находящихся рядом сборок задвижек и повреждение кабелей, вышла из строя поисковая связь.
Прорвавшийся участок трубы был выполнен из углеродистой стали. Рабочие параметры растопочного паропровода на Бийской ТЭЦ по температуре 560 градусов, по давлению 14,0 МПа.
|
|
3. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Проанализируйте таблицу 3.1. Рассмотрите стали, используемые для изготовления сосудов высокого давления. Какой элемент присутствует почти во всех этих сталях. На изменение каких свойств стали повлиял этот элемент и как? В итоге, какими свойства стали необходимы, что бы их них изготавливали сосуды высокого давления?
4. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Проанализируйте таблицу 3.1. Рассмотрите стали, используемые для изготовления болтов, шпилек, гаек. Какие элементы присутствуют почти во всех этих сталях. На изменение каких свойств стали повлияли эти элементы и как? В итоге, какими свойства стали необходимы, что бы их них изготавливали болты, шпильки, гайки?
5. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Какой оптимальный вариант Вы могли бы предложить по улучшению прочности стали? Поясните ответ.
6. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Какой оптимальный вариант Вы могли бы предложить по улучшению сопротивлению ползучести? Поясните ответ.
7. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Проанализируйте составы сталей в таблицах 3.1–3.10. Присутствие какого элемента позволяет стали использоваться при наиболее высоких температурах?
8. Для выполнения задания потребуются знания из параграфа 3.1–3.5. В результате Вы достигнете целей № 1, 2, 8, 9, 12, 15.
Какой оптимальный вариант Вы могли бы предложить по улучшению пластичности стали? Поясните ответ.