1. 标准的演变历史和意义


   GB/T 20409于2006年首次发布,主编单位为上海异型钢管有限公司。2018年版为第一次修订,主编单位为常州常宝精特钢管有限公司。开发高效节能的材料用于火电机组锅炉,从而实现在相同发电量的条件下,使用更少的燃料及减少二氧化碳等温室气体排放的目的。内螺纹管就是基于以上目的开发的。内螺纹无缝钢管作为一种经济高效的钢材,广泛应用于超超临界火力发电机组锅炉领域,主要用于制作锅炉的水冷壁。内螺纹无缝钢管通过在钢管内壁加工的螺纹,使管内的水流产生旋转,从而形成紊流,克服了使用圆管时产生的层流导致的膜式沸腾现象。紊流现象使得所有的水均能与高温管壁进行充分的接触,因此,与圆管相比,内螺纹管具有传热快、效率高的优点,并且提高了锅炉的整体运行效率,降低了燃料的消耗与废物排放。内螺纹管的国产化促进了我国超超临界发电机组的推广和运用。随着钢管制造的发展,内螺纹管的制造的新技术、新要求不断在标准中得到体现,如在材料应用上,将内螺纹管的钢级由原来的1Cr提升至2Cr和9Cr,将12Cr2MoG、12Cr1MoVG、10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN纳入标准中,此外,传热效率相较于普通的A、B型内螺纹管可提高20%的OM型内螺纹管的开发成功,也纳入2018年版标准中。国家标准的发布实施,有利于规范内螺纹管制造环节的质量控制,促进新材料在锅炉制造领域中的应用,更好的使我国的产品与国际接轨,为产品的合同订立和产品交易提供技术支持,对规范产业的发展具有积极意义。


2. 主要技术内容


   本标准涉及优质碳素结构钢3个牌号、合金结构钢6个牌号,三种齿型的内螺纹管,基本涵盖了目前国内高压、亚临界、超临界、超超临界电站锅炉使用的内螺纹管材料。和2006年版相比,2018年版主要技术变化有:增加了钢牌号 12Cr2MoG、12CrlMoVG、10Cr9MolVNbN、10Cr9MoW2VNbBN;增加了OM型内螺纹管类型;整合了内螺纹管的图示,并且统一了内螺纹管符号的应用;将材料的热处理制度、无损检测及化学、金相、拉伸、硬度、冲击等性能指标与新版的GB/T 5310-2017进行了统一;增加了螺纹形状的检查要求。


3. 国内外标准对比及标准水平


   《高压锅炉用内螺纹无缝钢管》(GB/T 20409-2018)是我国针对电站锅炉用内螺纹管所执行的唯一国家标准。国外没有专业的内螺纹管标准,类似的圆管的相关标准有《锅炉和过热器用无缝中碳钢管》(ASME SA-210)、《锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管》(ASME SA-213)、《压力用途的无缝钢管交货技术条件第2部分:规定高温性能的非合金钢和合金钢钢管》(EN 10216-2:2013)等。综合对比国内外标准,目前没有专门为内螺纹管而编写的专业标准,因此,从内螺纹类型方面来说,我们已经成功开发9Cr系列的内螺纹管,属于国际领先的水平;从应用的材料方面来说,各材料的化学成分、力学性能、检验项目及指标要求等方面均与GB/T 5310-2017保持一致,与国际标准和国外先进标准相比,具有更多的检验项目和更严格的技术要求。综上,GB/T 20409-2018《高压锅炉用内螺纹无缝钢管》的标准水平为国际先进水平。