1. 標(biāo)準(zhǔn)的演變歷史和意義
GB/T 20409于2006年首次發(fā)布，主編單位為上海異型鋼管有限公司。2018年版為第一次修訂，主編單位為常州常寶精特鋼管有限公司。開發(fā)高效節(jié)能的材料用于火電機(jī)組鍋爐，從而實(shí)現(xiàn)在相同發(fā)電量的條件下，使用更少的燃料及減少二氧化碳等溫室氣體排放的目的。內(nèi)螺紋管就是基于以上目的開發(fā)的。內(nèi)螺紋無縫鋼管作為一種經(jīng)濟(jì)高效的鋼材，廣泛應(yīng)用于超超臨界火力發(fā)電機(jī)組鍋爐領(lǐng)域，主要用于制作鍋爐的水冷壁。內(nèi)螺紋無縫鋼管通過在鋼管內(nèi)壁加工的螺紋，使管內(nèi)的水流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而形成紊流，克服了使用圓管時(shí)產(chǎn)生的層流導(dǎo)致的膜式沸騰現(xiàn)象。紊流現(xiàn)象使得所有的水均能與高溫管壁進(jìn)行充分的接觸，因此，與圓管相比，內(nèi)螺紋管具有傳熱快、效率高的優(yōu)點(diǎn)，并且提高了鍋爐的整體運(yùn)行效率，降低了燃料的消耗與廢物排放。內(nèi)螺紋管的國產(chǎn)化促進(jìn)了我國超超臨界發(fā)電機(jī)組的推廣和運(yùn)用。隨著鋼管制造的發(fā)展，內(nèi)螺紋管的制造的新技術(shù)、新要求不斷在標(biāo)準(zhǔn)中得到體現(xiàn)，如在材料應(yīng)用上，將內(nèi)螺紋管的鋼級由原來的1Cr提升至2Cr和9Cr，將12Cr2MoG、12Cr1MoVG、10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN納入標(biāo)準(zhǔn)中，此外，傳熱效率相較于普通的A、B型內(nèi)螺紋管可提高20％的OM型內(nèi)螺紋管的開發(fā)成功，也納入2018年版標(biāo)準(zhǔn)中。國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，有利于規(guī)范內(nèi)螺紋管制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，促進(jìn)新材料在鍋爐制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，更好的使我國的產(chǎn)品與國際接軌，為產(chǎn)品的合同訂立和產(chǎn)品交易提供技術(shù)支持，對規(guī)范產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有積極意義。
2. 主要技術(shù)內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)涉及優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼3個(gè)牌號、合金結(jié)構(gòu)鋼6個(gè)牌號，三種齒型的內(nèi)螺紋管，基本涵蓋了目前國內(nèi)高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界電站鍋爐使用的內(nèi)螺紋管材料。和2006年版相比，2018年版主要技術(shù)變化有：增加了鋼牌號 12Cr2MoG、12CrlMoVG、10Cr9MolVNbN、10Cr9MoW2VNbBN；增加了OM型內(nèi)螺紋管類型；整合了內(nèi)螺紋管的圖示，并且統(tǒng)一了內(nèi)螺紋管符號的應(yīng)用；將材料的熱處理制度、無損檢測及化學(xué)、金相、拉伸、硬度、沖擊等性能指標(biāo)與新版的GB/T 5310-2017進(jìn)行了統(tǒng)一；增加了螺紋形狀的檢查要求。
3. 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比及標(biāo)準(zhǔn)水平
《高壓鍋爐用內(nèi)螺紋無縫鋼管》（GB/T 20409-2018）是我國針對電站鍋爐用內(nèi)螺紋管所執(zhí)行的唯一國家標(biāo)準(zhǔn)。國外沒有專業(yè)的內(nèi)螺紋管標(biāo)準(zhǔn)，類似的圓管的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有《鍋爐和過熱器用無縫中碳鋼管》（ASME SA-210）、《鍋爐、過熱器和換熱器用無縫鐵素體和奧氏體合金鋼管》（ASME SA-213）、《壓力用途的無縫鋼管交貨技術(shù)條件第2部分：規(guī)定高溫性能的非合金鋼和合金鋼鋼管》（EN 10216-2：2013）等。綜合對比國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，目前沒有專門為內(nèi)螺紋管而編寫的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，從內(nèi)螺紋類型方面來說，我們已經(jīng)成功開發(fā)9Cr系列的內(nèi)螺紋管，屬于國際領(lǐng)先的水平；從應(yīng)用的材料方面來說，各材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、檢驗(yàn)項(xiàng)目及指標(biāo)要求等方面均與GB/T 5310-2017保持一致，與國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相比，具有更多的檢驗(yàn)項(xiàng)目和更嚴(yán)格的技術(shù)要求。綜上，GB/T 20409-2018《高壓鍋爐用內(nèi)螺紋無縫鋼管》的標(biāo)準(zhǔn)水平為國際先進(jìn)水平。
