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高压锅炉用碳钢SA210A-1、SA-210C、20G比较分析
摘要： 调研发现，目前国内生产的SA210A-1在实际的供料中没有单独坯料，通常会以SA210C坯或20G坯代之。为了研究这种替代方式能否满足SA210A-1材料标准和产品设计要求，通过对SA210M 标准中SA210A-1、SA-210C及GB 5310标准中的20G成分和性能的比较分析，提出在SA210A-1小口径管采购要求中，应增加Mn下限规定的优化意见。
0 前 言
当前参数等级在亚临界及以上的锅炉机组受压件用碳钢材料主要有3种：20G、SA210A-1、SA-210C，基本用于低温过热器、低温再热器、水冷壁和省煤器等部件中的受热面管，管子金属设计温度通常在350℃~425℃ 。
由于碳钢的强化元素是C和Mn，而锅炉制造厂从焊接性能考虑通常会严格限制C含量。按ASME中的描述：在规定最大碳含量以下含碳量每降低0.01%，则允许在规定的最大锰含量之上各增加0.06%的含锰量，但最大不得超过1.35%。说明1个碳含量下降带来的强度损失一般需6个锰含量进行弥补，但从当前钢管厂的实际供料中却发现一个有意思的现象：即国内SA210A-1似乎没有成分鲜明的单独坯料，要么以SA-210C坯代之，要么以20G坯代之，这种现象可在表1随机抽取的部分批次SA210A-1、SA-210C、20G 的成分和性能数据比较中得到直观印象，差异更明显体现在Mn含量上。同样是SA210A-1，表1中的序号6、7、8成分及性能和20G相当，序号9成分及性能和SA-210C相当。那么这种替代方式能否保证SA210A-1满足材料标准和产品设计要求呢? 以下遵循标准的脉络并结合产品的使用条件进行分析。
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石化用管是主要用于石油化工行业进行运营维护、设备制造、以及工厂建设用的无缝钢管。
必须满足耐高压、耐高温、以及耐腐蚀的要求。
主要钢级/牌号
GB5310：20G、12Cr1MoVG、15CrMoG
GB9948：10、20、15CrMo、12CrMo、1Cr5Mo
ASME SA-106M：SA-106B/A106
ASME SA-335M：P11、P12、P22、P5、P9、P91
ASME SA-333M：A333-1、A333-3、A333-6
API 5L：B、X42、X52
EN10216-2：P195GH、P235GH、P265GH、16Mo3、10CrMo5-5、13CrMo4-5、10CrMo9-10、X10CrMoVNb9-1
执行标准：
GB5310-2008 高压锅炉管用无缝钢管
GB9948-2013 石油裂化管用无缝钢管
ASME SA-106M-2010 高温用无缝碳钢公称管
ASME SA-335M-2016 高温用无缝铁素体合金钢公称管
ASME SA333M 低温用无缝和焊接公称钢管
API SPEC 5L-2013管线管钢规范
EN10216-2：2002承压用无缝钢管---交货技术条件第二部分：规定高温性能的合金与非合金钢管
产品规格范围：
外径：16mm-219.1mm
壁厚：2.0mm-40.0mm
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SA-335P91是马氏体高合金钢，耐高温高压，一般是用在电厂的高温高压主管道上的。ASME或者ASTM标准里面都可以查到。SA-335P92材料是美国钢号ASTM A335 P92，为马氏体类耐热钢，近些年在火力发电厂用的较多，主要是主蒸气管道和再热蒸气管道。主要合金成分为Cr:9%，Mo:1%等。可用在超超临界机组、600摄氏度以上。 SA-335P92钢是在SA-335P91钢的基础上，适当降低了Mo元素的含量，同时加入了一定量的W，将材料的钼当量（Mo＋0.5W）从P91钢的1％提高到约1.5％，该钢还加入了微量的硼，经上述合金化改良后，与9％Cr系列的其他常用耐热钢相比，其耐高温腐蚀和抗氧化性能相似，但高温强度和蠕变性能得到了提高。
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SA-213TP347H(1Cr19Ni11Nb)无缝钢管
SA-213TP347H(1Cr19Ni11Nb)无缝钢管
牌号：1Cr19Ni11Nb
特点：是用铌稳定的奥氏体热强钢。具有良好的热强性及抗晶间腐蚀性能，焊接性能良好，在碱、海水和多种酸中都有很好的耐腐蚀性能。应用：用于大型锅炉过热器管、再热器管、蒸汽管道和石油化工的热交换器。用于锅炉管中允许的抗氧化温度为750℃。
标准：ASME SA-213M；GB/T5310-95
规格：产品规格：φ50～φ240mm （mm）
特性： 1. 有良好的耐晶间腐蚀、抗氧化性能. 2.具有良好的弯管和焊接工艺性能。 3.最高工作温度可达650℃，对于抗氧化部件，其最高抗氧化使用温度可达850℃。
用途： 主要用于亚临界、超临界压力参数的大型发电锅炉上，电站锅炉的高温过热器、高温再结晶器、屏式过热器的高温段以及各种耐高温高压的管件等部件。
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