CN114160603A - 一种p92小口径厚壁无缝钢管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐热钢管制造技术领域，具体涉及一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法。该制造方法包括下述步骤：管坯冷定心；穿孔ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管；减径，对荒管进行减径；热处理，所述热处理包括正火和回火；钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经热处理得到的钢管的内表面进行加工。采用本发明的制造方法制造得到钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮且粗糙度≤6.3μm和力学性能满足GB/T5310‑2017及ASME SA‑335 2019标准要求的P92小口径厚壁无缝钢管。
Description
技术领域
本发明属于耐热钢管制造技术领域，具体涉及一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法。
背景技术
煤炭在我国经济与社会发展中占有极为重要的地位，2020年煤电在中国的电源结构和发电量中仍然是主导，约占总发电量的68.5％。根据预测，中国的年能源消费将会从2018年的46.2亿吨标准煤增长至2050年的60亿吨标准煤。虽然在中国的能源结构中，煤炭比重在下降，但是直至2050年，煤炭消费的绝对值和所占比重，和其它能源相比仍然是最大的。
为了提高火电机组效率，降低煤耗，大幅度降低SO2、NOX气体排放量，保护环境，建设超超临界机组是我国燃煤发电的重要趋势。从2004年开始，中国引进国外技术使得国产化的超临界和超超临界机组得到迅猛的发展。目前，我国是世界上拥有超超临界机组最多的国家。据国家能源局发布的数据， 2020年全国供电标准煤耗305.5克/千瓦时，同比再降0.9克/千瓦时，十年累计下降了23.5克/千瓦时。
主、再热蒸汽管道以及各抽汽管道，作为火电机组最重要的蒸汽管道，由于管道的运行方式和布置特点，在机组启停及运行过程中，蒸汽可能会遇冷凝结成水，加热器故障以及喷水减温装置故障也可能会带入水，这些疏水若不及时排出，则可能随蒸汽管道进入汽轮机汽缸。汽轮机进水是直接威胁汽轮机正常运行的恶性事故。此外，高温蒸汽疏水管道均与主管道直接相连，尤其是疏水阀前管段内的介质与主管道直接相通，承受着与主管道相同的温度压力载荷，由于对小管道的重视程度不足，造成疏水管道故障频发，影响电站机组安全运行，例如文献“某300MW机组主汽阀疏水管道开裂原因分析及处理”(《设备管理与维修》，2021年第3期)，“主蒸汽管道疏水阀焊口断裂分析及处理”(《科技创新与应用》，2021年第6期)分析了疏水管道的使用工况、失效以及改进方案，其疏水管道材质为12Cr1MoVG、P91，规格为
P92钢(GB/T 5310-2017标准中牌号为“10Cr9MoW2VNbBN”)是目前 9％～12％Cr钢中综合性能较好的一种材料，广泛使用于超超临界机组的集箱、管道制造。我国在建设超超临界机组过程中，进口了大量P92钢管。经过多年的研究，我国已经实现了P92钢管国产化。
随着电站机组参数变大，主蒸汽疏水管道的材质外径和壁厚也随着增加，例如有
等；主蒸汽疏水管道的材质也由Q235、 12Cr1MoVG等逐渐升级到P92，但目前所采用的壁厚较薄的P92钢管不能满足参数逐渐增大的电站机组对主蒸汽疏水管道的要求。由于P92钢的热强性较高，若要制造P92厚壁钢管，则在P92厚壁钢管热轧生产时易造成包棒、内表易产生折皱等问题，且热处理后内表不易打磨处理，生产难度很大。曾有国内某电厂先后向欧洲、日本、美国的多家锅炉管制造厂询价，均答复不能生产P92小口径厚壁无缝钢管，可见此类型钢管生产难度大。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明提供了一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，采用本发明的制造方法可有效克服/改善上述技术问题，制造得到钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮且粗糙度≤6.3μm和力学性能满足GB/T 5310-2017及ASME SA-335 2019标准要求的P92小口径厚壁无缝钢管。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，所述P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法包括下述步骤：
步骤(1)：管坯冷定心，在P92钢管坯的一个端面上采用车床钻孔；
步骤(2)：穿孔，将经所述步骤(1)处理后得到的管坯置于环形炉中，预热，预热结束后再将所述管坯加热至设定温度后均热，管坯出炉后去除管坯表面氧化皮，穿孔机的钼基顶头预热后喷涂玻璃粉，将管坯推入穿孔机穿孔后得到毛管；
步骤(3)：ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管，所述ASSEL轧管机的喂入角为4.0～7.5°，碾轧角为2.5～4.0°，转速为80～200r/min；
步骤(4)：减径，对所述荒管进行减径；
步骤(5)：热处理，所述热处理包括正火和回火；
步骤(6)：钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经所述步骤(5) 处理得到的钢管的内表面进行加工。
优选地，所述步骤(2)中预热的温度≤720℃，预热时间为80～200min，加热时将所述管坯加热至1210～1240℃；
优选地，所述环形炉的炉内火焰保持中性，空燃比为1.1～1.6，残氧≤ 2.5％，穿孔比为1.2～2.5；
再优选地，所述穿孔机为两辊锥式穿孔机。
优选地，所述ASSEL轧管的轧制比为1.2～2.5。
优选地，所述步骤(4)中采用12机架微张力两辊减径机对所述荒管进行减径，减径量为10～20mm。
优选地，所述步骤(5)中正火的温度为1040～1080℃，保温时间为 1.5min/mm壁厚且不小于15min；回火的温度为750～780℃，保温时间为 2.5min/mm壁厚且不小于15min；
优选地，所述正火和回火在连续式步进炉中完成，正火后先将钢管空冷至≤95℃，再进行回火处理。
优选地，回火结束后，将所述钢管置于自动旋转冷床冷却；
优选地，所述步骤(5)还包括在冷却后对所述钢管进行矫直的步骤，使所述钢管的每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。
优选地，所述步骤(1)中钻孔的直径为40～60mm，深度为40～50mm。
优选地，所述步骤(6)中钢管外表面加工为采用砂轮外圆磨床打磨所述钢管的外表面；
优选地，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工，内径单道次加工0.3～0.5mm。
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的外径为85～135mm，壁厚为 20～35mm，长度≤7500mm；
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管可用作超超临界机组主蒸汽疏水管。
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织为回火马氏体，晶粒度为6-5级且满足ASME SA-335 2019和GB/T 5310-2017标准要求；
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的抗拉强度为720MPa以上，屈服强度为580MPa以上，纵向伸长率为25.0％以上，纵向冲击吸收能量为200J 以上。
有益效果：本发明的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法制成的钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮，钢管表面粗糙度≤6.3μ m，满足GB/T 5310-2017和ASME SA-335 2019标准要求，综合性能达到国际先进水平。本发明可有效保证产品质量，填补空白。
采用本发明的方法制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管可用于660MW 超超临界机组建设。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例提供的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法的工艺流程图。
图2为本发明实施例1制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织图(200X，即放大200倍)；
图3为本发明实施例2制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织图(200X，即放大200倍)；
图4为展示对比例2制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管的内表面的照片。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中的“厚壁无缝钢管”是指外径(D)与壁厚(S)之比小于20 (即D/S＜20)的无缝钢管。
发明人在尝试解决现有技术中超超临界机组主蒸汽疏水管道容易出现故障的问题时，考虑采用P92小口径厚壁无缝钢管作为超超临界机组主蒸汽疏水管，P92小口径无缝钢管批量小，壁厚/外径大，钢管热轧生产时易造成包棒、内表易产生折皱、热处理后内表面不易打磨处理等，生产难度很大。曾有国内某电厂先后向欧洲、日本、美国的多家锅炉管制造厂询价，均答复不能生产，可见此类型钢管生产难度不低。
本发明提供了一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，采用该方法制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管力学性能满足GB/T 5310-2017和ASME SA-335 2019标准要求，钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮且粗糙度≤6.3μm，可有效改善/解决上述技术问题。
本发明所提供的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法采用如下技术方案：
一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，所述制造方法包括下述步骤：
步骤(1)：管坯冷定心，在P92钢管坯的一个端面上采用车床钻孔；
步骤(2)：穿孔，将经所述步骤(1)处理后得到的管坯置于环形炉中，预热，预热结束后再将所述管坯加热至设定温度后均热，管坯出炉后去除管坯表面氧化皮，穿孔机的钼基顶头预热后喷涂玻璃粉(起润滑剂的作用)，将管坯推入穿孔机穿孔后得到毛管；
步骤(3)：ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨(起润滑剂的作用)，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管，所述ASSEL轧管机的喂入角为4.0～7.5°(例如 4.0°、4.5°、5.0°、5.5°、6.0°、6.5°、7.0°或7.5°)，碾轧角为2.5～4.0°(例如2.5°、3.0°、3.5°、或4.0°)，转速为80～200r/min(例如80r/min、100r/min、 120r/min、150r/min、180r/min或200r/min)；
步骤(4)：减径，对所述荒管进行减径；
步骤(5)：热处理，所述热处理包括正火和回火；
步骤(6)：钢管内、外表面加工，采用拉镗的方式对经所述步骤(5) 处理得到的钢管的内表面进行加工。
本发明的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法中各步骤有机结合，制成的P92小口径厚壁无缝钢管组织状态良好，尺寸精度高，钢管内外表面无氧化皮，钢管表面粗糙度≤6.3μm，满足GB/T 5310-2017和ASME SA-335 2019 标准要求，综合性能达到国际先进水平。本发明可有效保证产品质量，填补空白。
具体分析如下：(1)P92钢的热强性较高，厚壁钢管生产容易造成壁厚不均，表面质量差、内表重皮等。不能使用连轧管机组、顶管机组生产。采用ASSEL轧管机组生产，热轧过程也容易出现包棒，内表有螺纹，影响内表质量等问题。在现有技术在加工小口径厚壁无缝钢管时，一般省略对管坯定心的步骤或采用热定心的情况下，本发明通过对P92钢管坯进行冷定心，便于在穿孔时咬入及提升钢管壁厚的均匀性；再结合ASSEL轧管机的参数设置(喂入角为4.0～7.5°，碾轧角为2.5～4.0°，转速为80～200r/min)，可有效解决P92钢在热轧过程中容易包棒，内表有螺纹，影响内表质量的问题。
(2)穿孔时，采用钼基顶头，钼基顶头相对钢顶头不易磨损、脱落，有助于避免造成钢管内表面的缺陷；通过在钼基顶头预热后喷涂玻璃粉(起润滑剂的作用)，有助于减小摩擦，便于将去除表面氧化皮后的管坯推入穿孔机；毛管送至轧管机前台后，芯棒工作带外表喷涂石墨(起润滑剂的作用) 也有助于提高内表质量。
(3)电站锅炉用钢管要求内表面不能存在氧化皮，一般要求采用机械打磨、或酸洗的方式去除氧化皮。P92钢管经1040-1080℃高温热处理后的表面氧化皮严重，内孔太小(≤80mm)不能进行内磨处理；采用酸洗不能有效去除氧化皮，且环境保护要求控制严格；若采用推镗的方式对P92小口径厚壁无缝钢管的内表面进行加工，则加工过程中镗杆刚性差，震动明显，容易造成钢管的壁厚减薄超差的问题，成品率低。本发明采用拉镗的方式对热处理后得到的钢管的内表面进行加工，可有效去除钢管内表面的氧化皮，且内表面的粗糙度可达6.3μm以下；此外，采用拉镗的方式对钢管的内表面进行加工，成品率高。
本发明优选实施例中，所述步骤(2)中预热的温度≤720℃，预热时间为80～200min(例如80min、100min、120min、150min、180min或200min)，所述设定温度为1210～1240℃(例如1210℃、1220℃、1230℃或1240℃)。
本发明优选实施例中，所述环形炉的炉内火焰保持中性，空燃比为1.1～ 1.6(例如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或1.6)，残氧≤2.5％，穿孔比为1.2～2.5 (例如1.2、1.5、1.8、2.1或2.5)。
本发明优选实施例中，所述穿孔机为两辊锥式穿孔机。
本发明优选实施例中，所述ASSEL轧管的轧制比为1.2～2.5(例如1.2、 1.5、1.8、2.1或2.5)。
本发明优选实施例中，所述步骤(4)中采用12机架微张力两辊减径机对所述荒管进行减径，减径量为10～20mm(例如10mm、12mm、15mm、 18mm或20mm)。该减径量分配合理，有助于避免钢管内孔产生“内四方”、“内六方”以及内表容易产生折皱的问题。
本发明优选实施例中，所述步骤(5)中正火的温度为1040～1080℃(例如1040℃、1050℃、1060℃、1070℃或1080℃)，保温时间为1.5min/mm 壁厚且不小于15min；回火的温度为750～780℃(例如750℃、755℃、760℃、 765℃、770℃、775℃或780℃)，保温时间为2.5min/mm壁厚且不小于15min。
本发明优选实施例中，所述正火和回火在连续式步进炉中完成，正火后先将钢管空冷至≤95℃，再进行回火处理。
本发明优选实施例中，回火结束后，将所述钢管置于自动旋转冷床冷却。
本发明优选实施例中，所述步骤(5)还包括在冷却后对所述钢管进行矫直的步骤，使所述钢管的每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。本发明优选实施例中，所述步骤(1)中钻孔的直径为40～60mm(例如40mm、42mm、 45mm、48mm、50mm、52mm、55mm、58mm或60mm)，深度为40～50mm (例如40mm、42mm、44mm、46mm、48mm或50mm)。
本发明优选实施例中，所述步骤(6)中钢管外表面加工为采用砂轮外圆磨床打磨所述钢管的外表面。
本发明优选实施例中，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工，内径单道次加工0.3～0.5mm(例如0.3mm、0.4mm 或0.5mm)。
本发明优选实施例中，所述P92小口径厚壁无缝钢管的外径为85～ 135mm(例如85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、 120mm、125mm、130mm或135mm)，壁厚为20～35mm(例如20mm、25 mm、30mm或35mm)，长度≤7500mm。
本发明优选实施例中，所述P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织为回火马氏体，晶粒度为6-5级且满足ASME SA-335 2019和GB/T 5310-2017标准要求；
本发明优选实施例中，所述P92小口径厚壁无缝钢管的抗拉强度为 720MPa以上，屈服强度为580MPa以上，纵向伸长率为25.0％以上，纵向冲击吸收能量为200J以上。
下面通过具体实施例对本发明P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法进行详细说明。
实施例1
钢管成品规格：
其制造方法包括下述步骤：
1.1管坯冷定心
1.2穿孔
将经步骤1.1管坯冷定心处理后的管坯装入环形炉，≤720℃预120min；然后加热至1225±10℃，均热。炉内火焰保持中性，空燃比调整到1.1～1.6 之间，残氧控制≤2.5％。管坯出炉除去氧化皮，去除管坯表面氧化皮。热轧产品尺寸设计在名义尺寸基础上预留外径加工余量2～2.5mm，内径加工余量1～2mm。钼基顶头预热600～700℃后装配于顶杆头端，喷涂玻璃粉，辊距为140mm、导距为160mm，顶头直径为76mm；推入两辊锥式穿孔机成毛管，穿孔比为1.39。
1.3 ASSEL轧管
将毛管送至轧管机前台，芯棒外表喷涂石墨润滑剂，穿入毛管，并送入 ASSEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管。芯棒直径为67mm，喉径为 127mm，喂入角为7°，碾轧角为3.5°，转速为140r/min，轧制比为1.53。
1.4减径
荒管进入一系列孔型的12机架两辊减径机减径，减径量为14mm；减径出口温度≥880℃，钢管尺寸为
减径处理结束后将钢管送入冷床冷却。
1.5热处理(正火+回火)
热处理为正火+回火。在连续式步进炉完成正火、回火处理。正火温度为1050±10℃，保温时间为45min，空冷至钢管表面温度至小于等于95℃；回火温度为760±10℃，保温75分钟，出炉上冷床空冷。冷却后六辊矫直机矫直，每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。
1.6理化检验(取样对钢管进行力学性能检测和高倍检验)
1.6.1力学性能(按ASME SA-370 2019标准进行检测),检测结果如下
表1所示：
表1力学性能检测结果
1.6.2高倍检验
1.6.2.1金相组织：回火马氏体(如图2所示)；晶粒度：6-5级；
1.6.2.2非金属夹杂物(按照GB/T 10561-2005标准进行检测)，检测结果如下表2所示：
表2非金属夹杂物检测结果
根据GB/T 10561-2005标准中第2条款的定义，上表1中的A类为硫化物类非金属夹杂物，B类为氧化铝类非金属夹杂物，C类为硅酸盐类非金属夹杂物，D类为球状氧化物类非金属夹杂物，DS类为单颗粒球状类非金属夹杂物；A细是指A类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为4μm；B 细是指B类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为9μm；C细是指C类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为5μm；D细是指D类夹杂物的最小宽度大于3μm，最大宽度为8μm；A粗是指A类夹杂物的最小宽度大于4μm，最大宽度为12μm；B粗是指B类夹杂物的最小宽度大于9μm，最大宽度为 15μm；C粗是指C类夹杂物的最小宽度大于5μm，最大宽度为12μm；D粗是指D类夹杂物的最小宽度大于8μm，最大宽度为13μm。
1.7钢管内、外表加工
理化检验后，切毛头，对钢管内、外表进行加工；采用外圆修磨机修磨钢管外表面，粗磨加精磨抛光，粗糙度≤6.3um；钢管内孔采用拉镗的方式进行加工，内径单道次加工0.3-0.5mm。
1.8无损检测、尺寸及外观检验
1.8.1无损检测
按GB/T 5777-2019,U2级进行超声波检测，合格；按GB/T7735-2016,E2 级进行涡流检测，合格。
1.8.2尺寸及外观检验
钢管逐支进行尺寸和外观检测。钢管的外形尺寸采用外径千分尺测量，外径为114.0～114.5mm，测量壁厚尺寸为27.2～28.5mm，长度为6000～ 6500mm。钢管的表面质量用目视方法检验，无裂纹、折叠和结疤缺陷。
1.9喷标入库
钢管外表逐支喷印内有：厂标、标准号、炉号、批号、规格、TS。
将本实施例制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管用作2×660MW超超临界机组的主蒸汽疏水管道，可以满足设计蒸汽压力为30.77MPa，蒸汽温度为 610℃的服役环境，克服P91材料使用温度≤600℃的局限，根据设计使用寿命一般不少于30年。
实施例2
钢管成品规格：
其制造方法包括下述步骤：
2.1管坯冷定心
2.2穿孔
将经步骤1.1管坯冷定心处理后的管坯装入环形炉，≤720℃预热120分钟；然后加热至1225±10℃，均热。炉内火焰保持中性，空燃比调整到1.1～ 1.6之间，残氧控制≤2.5％。管坯出炉除去氧化皮，去除管坯表面氧化皮。热轧产品尺寸设计在名义尺寸基础上预留外径加工余量2～2.5mm，内径加工余量1～2mm。钼基顶头预热600～700℃后装配于顶杆头端，喷涂玻璃粉，辊距为140mm、导距160为mm，顶头直径为76mm；推入两辊锥式穿孔机成毛管，穿孔比为1.39。
2.3 ASSEL轧管
将毛管送至轧管机前台，芯棒外表喷涂石墨润滑剂，穿入毛管，并送入 ASSEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管。芯棒直径为60mm，喉径为 116mm，喂入角为7°，碾轧角为3.5°，转速为140r/min.，轧制比为1.76。
2.4减径
荒管进入一系列孔型的12机架两辊减径机减径，减径量为14mm；减径出口温度≥880℃，钢管尺寸为
减径处理结束后将钢管送入冷床冷却。
2.5热处理(正火+回火)
热处理为正火+回火。在连续式步进炉完成正火、回火处理。正火温度为1050±10℃，保温时间为45分钟，空冷至钢管表面温度至小于等于95℃；回火温度760±10℃，保温75分钟，出炉上冷床空冷。冷却后六辊矫直机矫直，每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。
2.6理化检验(取样对钢管进行力学性能检测和高倍检验)
2.6.1力学性能(按ASME SA-370 2019标准进行检测)，检测结果如
下表3所示：
表3力学性能检测结果
2.6.2高倍检验
2.6.2.1金相(显微)组织：回火马氏体(如图3所示)；晶粒度：6-5 级；
2.6.2.2非金属夹杂物(按照GB/T 10561-2005标准进行检测)，检测结果如下表4所示：
表4非金属夹杂物检测结果
根据GB/T 10561-2005标准中第2条款的定义，上表1中的A类为硫化物类非金属夹杂物，B类为氧化铝类非金属夹杂物，C类为硅酸盐类非金属夹杂物，D类为球状氧化物类非金属夹杂物，DS类为单颗粒球状类非金属夹杂物；A细是指A类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为4μm；B 细是指B类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为9μm；C细是指C类夹杂物的最小宽度大于2μm，最大宽度为5μm；D细是指D类夹杂物的最小宽度大于3μm，最大宽度为8μm；A粗是指A类夹杂物的最小宽度大于4μm，最大宽度为12μm；B粗是指B类夹杂物的最小宽度大于9μm，最大宽度为 15μm；C粗是指C类夹杂物的最小宽度大于5μm，最大宽度为12μm；D粗是指D类夹杂物的最小宽度大于8μm，最大宽度为13μm。
2.7钢管内、外表加工
理化检验后，切毛头，对钢管内、外表进行加工；采用外圆修磨机修磨外表面，粗磨加精磨抛光，粗糙度≤6.3um；钢管内孔采用拉镗的方式进行加工，内径单道次加工0.3-0.5mm。
2.8无损检测、尺寸及外观检验
2.8.1无损检测
按GB/T 5777-2019,U2级进行超声波检测，合格；按GB/T7735-2016,E2 级进行涡流检测，合格。
2.8.2尺寸及外观检验
钢管逐支进行尺寸和外观检测。钢管的外形尺寸采用外径千分尺测量，外径为108.2～108.5mm，测量壁厚尺寸为26.0～27.1mm，长度为6100～ 6700mm。钢管的表面质量用目视方法检验，无裂纹、折叠和结疤缺陷。
2.9喷标入库
钢管外表逐支喷印内有：厂标、标准号、炉号、批号、规格、TS。
将本实施例制造得到的P92小口径厚壁无缝钢管用作2×660MW超超临界机组的主蒸汽疏水管道，可以满足设计蒸汽压力为30.77MPa，蒸汽温度为 610℃的服役环境，克服P91材料使用温度≤600℃的局限，根据设计使用寿命一般不少于30年。
对比例1
与实施例1的区别仅在于：省略管坯冷定心的操作或采用热定心代替冷定心，其余均与实施例1保持一致。
采用对比例1的制造方法制备得到的P92小口径无缝钢管理化性能与实施例1的变化不大，性能主要由热处理决定。主要影响如下：
省略管坯冷定心，导致的后果有2个方面：一是穿孔二次咬入不顺畅，或前卡。二是钢管尺寸差，特别是管坯穿孔入口端的壁厚不均，一般要切除约400～600mm，造成成材率损失。
采用热定心代替冷定心，不利有三方面：一是定心机夹钳对热管坯夹住时压入管坯，穿孔后造成外表重皮；二是，P92管坯经高温加热，氧化皮较厚，且氧化皮致密不易脱落，定心机夹钳夹紧时氧化皮压入管坯，造成钢管表面质量不良；三是，热定心工序需要时间30-40秒，造成管坯温降，穿孔时电流升高，负荷加重。
对比例2
与实施例1的区别仅在于：ASSEL轧管时的喂入角为8°，辗轧角为 1.5°，转速为220r/min.；其余均与实施例1保持一致。
采用对比例2的制造方法制备得到的P92小口径无缝钢管的理化性能与实施例1的变化不大，性能主要由热处理决定，但是钢管有较明显的内螺(如图4所示)，即在钢管内表呈现螺旋分布的凹凸痕迹，深度为0.3～0.5mm。此种内螺的存在对于内镗加工非常要害，加工过程中不稳定，可能造成钻头崩刀，而深孔镗加工要求要一次贯穿，中途退刀必定影响内表尺寸精度、粗糙度。
对比例3
与实施例1的区别仅在于：采用推镗进行钢管内表面加工；其余均与实施例1保持一致。
采用对比例3的制造方法制备得到的P92小口径无缝钢管的理化性能与实施例1的变化不大，性能主要由热处理决定。，但是钢管纵向的壁厚均匀性很差，甚至超出允许公差，造成产品报废。钢管内孔小，镗杆直径相对小，长径比大，刚性差，推镗过程中镗杆弯曲，产生震动，加工2m后出现壁厚不合格，停止加工。检测结果如下表5所示：
表5钢管壁厚检测结果
由上表5可知，当采用推镗的方式对P92小口径厚壁无缝钢管的内表面进行加工时，加工2m后，90°象限检测到的壁厚为27.92mm，270°象限检测到的壁厚为21.90mm，壁厚均匀性超出允许公差，壁厚不均匀，造成产品报废。而采用拉镗的方式对P92小口径厚壁无缝钢管的内表面进行加工时，加工6m后，壁厚均匀性仍较好。
对比例4
与实施例1的区别仅在于：省略在钼基顶头预热后喷涂玻璃粉的步骤；其余均与实施例1保持一致。
采用对比例4的制造方法制备得到的P92小口径无缝钢管的理化性能与实施例1的变化不大，性能主要由热处理决定。穿孔前，顶头预热，而且不能接触水。穿孔过程中钼基顶头在高温状态下磨损较快，同时还存在钼的挥发，承受着很大的径向应力、轴向应力和摩擦力。若连续生产过程中，不及时涂抹玻璃粉，钼基顶头容易失效。顶头失效主要表现为剥落、黏钢、形状变成近似锥形，会产生钢管内表划伤、重皮、内螺等缺陷。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法包括下述步骤：
步骤(1)：管坯冷定心，在P92钢管坯的一个端面上采用车床钻孔；
步骤(2)：穿孔，将经所述步骤(1)处理后得到的管坯置于环形炉中，预热，预热结束后再将所述管坯加热至设定温度后均热，管坯出炉后去除管坯表面氧化皮，穿孔机的钼基顶头预热后喷涂玻璃粉，将管坯推入穿孔机穿孔后得到毛管；
步骤(3)：ASSEL轧管，将所述毛管送至轧管机前台，芯棒工作带外表喷涂石墨，穿入所述毛管，并送入ASEEL轧管机完成轧制，然后脱棒成荒管，所述ASSEL轧管机的喂入角为4.0～7.5°，碾轧角为2.5～4.0°，转速为80～200r/min；
步骤(4)：减径，对所述荒管进行减径；
步骤(5)：热处理，所述热处理包括正火和回火；
步骤(6)：钢管内、外表加工，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工。
2.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中预热的温度≤720℃，预热时间为80～200min，加热时将所述管坯加热至1210～1240℃；
优选地，所述环形炉的炉内火焰保持中性，空燃比为1.1～1.6，残氧≤2.5％，穿孔比为1.2～2.5；
再优选地，所述穿孔机为两辊锥式穿孔机。
3.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述ASSEL轧管的轧制比为1.2～2.5。
4.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中采用12机架微张力两辊减径机对所述荒管进行减径，减径量为10～20mm。
5.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(5)中正火的温度为1040～1080℃，保温时间为1.5min/mm壁厚且不小于15min；回火的温度为750～780℃，保温时间为2.5min/mm壁厚且不小于15min；
优选地，所述正火和回火在连续式步进炉中完成，正火后先将钢管空冷至≤95℃，再进行回火处理。
6.如权利要求5所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，回火结束后，将所述钢管置于自动旋转冷床冷却；
优选地，所述步骤(5)还包括在冷却后对所述钢管进行矫直的步骤，使所述钢管的每米弯曲度≤1mm，全长弯曲度≤2.5mm。
7.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中钻孔的直径为40～60mm，深度为40～50mm。
8.如权利要求1所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(6)中钢管外表面加工为采用砂轮外圆磨床打磨所述钢管的外表面；
优选地，采用拉镗的方式对经所述步骤(5)处理得到的钢管的内表面进行加工，内径单道次加工0.3～0.5mm。
9.如权利要求1-8任意一项所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述P92小口径厚壁无缝钢管的外径为85～135mm，壁厚为20～35mm，长度≤7500mm；
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管可用作超超临界机组主蒸汽疏水管。
10.如权利要求9所述的P92小口径厚壁无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述P92小口径厚壁无缝钢管的显微组织为回火马氏体，晶粒度为6-5级且满足ASME SA-335 2019和GB/T 5310-2017标准要求；
优选地，所述P92小口径厚壁无缝钢管的抗拉强度为720MPa以上，屈服强度为580MPa以上，纵向伸长率为25.0％以上，纵向冲击吸收能量为200J以上。
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