电站锅炉连接管冷弯弯管工艺评定

三门峡市锅炉压力容器检验所 （河南 472000） 朱万钦

东方电气河南电站辅机制造有限公司 （灵宝 472501） 尉亚锋

某压力管道元件制造单位主要进行1000MW及以下等级电站锅炉连接管的管道预制与配管生产。管道常用钢种有20g、SA106C、12Cr1MoVG、P12、WB36、P22、P91、P92等，其中前4种材料经常用冷弯方法加工。

监督检验过程中发现，冷弯工艺评定方法、合格指标在各相关标准中没有详细规定。在生产实践中，冷弯一般是按照制造技术条件的要求进行弯制，对于弯完后不进行回复力学性能热处理的弯管，制造技术条件中没有对力学性能等合格指标作出规定。本文通过搜集相关标准的规定，确定了弯后不进行热处理的冷弯弯管的力学性能合格指标，确定了评定的项目和内容，顺利地对拟定的弯管工艺进行了评定。

1.相关标准中的规定

弯管一般有两种方法，加热温度T≥TC条件下弯制的弯管，称为热弯弯管；加热温度T＜TC条件下弯制的弯管，称为冷弯弯管。 TC为钢管材料下临界温度。相关标准对冷弯弯管的要求如表1所示。

表1 相关标准中的规定

2.冷弯后材料力学性能的变化

冷弯加工过程中，冷作硬化随之产生，带来组织性能的变化。图1所示为低碳钢在常温下塑性的变化程度，与其力学性能是按照一定规律变化的。随着变形程度的增加，塑性和冲击韧度随之下降。且在变形程度为0～20%的时候，力学性能数值变化最为激烈。

图1 常温下塑性变形对低碳钢力学性能的影响

3.冷弯弯管评定内容的确定

（1）材料的确定 DL/T515－2004《电站弯管》附录D 中规定，在常用材料中，SA106C的评定结果可以覆盖20g，12Cr1MoVG的评定结果可以覆盖P12。结合产品特点，选定SA106C、12Cr1MoVG这两种材料。

（2）管径及弯曲半径 产品制造技术条件中规定：合金钢材料的管道，当外径＞108mm，且壁厚≥20mm或弯曲半径/钢管外径＜3.5时，弯管后应进行热处理。结合产品特点，选用φ159mm×16mm钢管，弯曲半径650mm，弯曲角度45°，弯后不进行热处理。弯管工艺参数如表2所示。

表2 弯管工艺参数

（3）合格指标 由于冷弯弯管工艺评定的方法、检测项目、合格标准等没有标准可循，经过比较几个标准，确定冷弯工艺评定的检测项目、合格指标如表3所示。

表3 弯管工艺评定的检测项目、合格指标

4.评定试样检测结果

（1）弯管后外观检测 按上述工艺弯制后，对弯管进行了检测。沿弯管受拉侧中心线上取5点测量，弯制前后厚度对比如表4、表5所示。表中，壁厚减薄率=（弯制前厚度－弯制后厚度）/弯制前厚度×100%。

表4 SA－106C冷弯前后厚度对比

表5 12Cr1MoVG冷弯前后厚度对比

弯管后测量弯曲半径、弯曲角度、圆度、波浪度、平面度及中间段偏移等项目，测量数值在要求范围之内，结果令人满意。

（2）磁粉检测结果 对试样管的受拉侧中心线±45°范围内进行100%磁粉检测，均未发现近表面缺陷，磁粉检测合格。

（3）硬度及力学性能检测 试样位置见图2。

图2 试样位置示意

冷弯弯管后的硬度及力学性能如表5、表6所示。材料标准规定值中的硬度值来自DL/T438-2009中的附录C。

表5 SA－106C硬度及力学性能

表6 12Cr1MoVG硬度及力学性能

根据测试结果，该工艺能够通过工艺评定，可以用于产品制造过程中。