表一:陶瓷内衬复合钢管耐磨性
喷砂对比试验(siC砂) | 30%siO2泥浆冲刷对比试验 | ||
材料 | 体积减少 | 材料 | 体积损失 |
97%氧化铝管 | 0.0025 | 45号钢 | 25 |
陶瓷内衬复合钢管 | 0.0022 | 陶瓷内衬复合钢管 | 3 |
表二:陶瓷内衬复合钢管耐酸度(按耐酸陶瓷标准ZBG94003-86)
材料 | 10%HCL+10%H2SO4+10%HN03在90℃加热5小时 |
耐酸陶瓷 | 80% |
陶瓷内衬复合钢管 | 96-98% |
表三:陶瓷内衬复合钢管耐腐蚀性(按不锈钢测试标准)温度20℃
材料 | 10%HCL(g/m2h) | 10%H2SO4(g/m2h) | 30%醋酸(g/m2h) | 30%NaOH(g/m2h) |
不锈钢1Cr18Ni9T1 | 0.1-1 | 3-4 | 0.1 | 0.1 |
陶瓷内衬复合钢管 | 0.08-0.1 | 0.147 | 0.028 | 0 |
表四:陶瓷内衬复合钢管的物理机械性能
项目数据 材料 |
强度 HV kg/mrn2 |
压溃强度MPa | 表面质 | 陶瓷层密度g/cm3 | 抗压剪切强度(层间结合强度)MPa | 抗机械冲击(机械能50J点接触管体陶瓷产生裂纹时冲击次数) | 抗热震性(加热淬水三次陶瓷层出现裂纹的温度 |
碳钢管 | 149 | 411 | |||||
陶瓷内衬复合钢管 | 1100-1400 | 300-350 | 光滑 | 3.85-3.9 | 15-20 | 15 | 900 |
注:这是近时期比较完整的陶瓷复合管产品测试数据:
表一、陶瓷钢管的物理机械性能
|
硬度 HV Kgf/mm2 |
压溃强度① MPa |
比重 g /cm3 |
抗抗剪切强度② MPa |
粗造度 mm |
线膨胀系数③ ×10-6K-1 |
陶瓷钢管 | 1100-1400 | 350-400 | 4.6-4.7含过渡层 | 15 |
Dn≤150为0.35 Dn >150为0.12 |
8.5-9 |
20#碳钢管 | 149 | 411 | 7.85 | hfgh |
新的0.05-0.1 旧的0.4-0.6 |
14-15 |
注:无缝钢管厚8mm,陶瓷层和过渡层总厚度2.5-3.5mm,从管外把管内陶瓷压碎时的强度。
在陶瓷钢管轴向把陶瓷层从无缝钢管内压出时的强度。
温度范围-30~~500℃.
表二、陶瓷钢管抗热冲击性能和抗机械冲击性能。
材料 | 抗机械冲击数① | 抗热冲击出现裂纹的淬水次数② | |||||
200℃ | 300℃ | 450℃ | 700℃ | 1000℃ | 1100℃ | ||
陶瓷钢管 | 15次以上 | 10次以上 | 9次 | 6次 | 5次 | 3次 | 1次出现小裂纹和剥落 |
耐热陶瓷 | 1次即碎 | 2次 | 1次即碎 | 1次即碎 | 1次即碎 | 1次即碎 | 1次即碎 |
注:①陶瓷钢管总厚度9mm,机械能50J,点接触管体内陶瓷层生产裂纹的冲击次数。
②在各给定温度下加热5分钟淬水,再加热再淬水……
表三、输送铁矿精粉耐磨对比试验。
材料 | 时间 | 磨损掉尺寸mm | 平均年磨损率mm/a | 平均年磨损率比值 |
陶瓷钢管 | 1994年4月~1997年4月 | 0.12 | 0.04 |
|
20#碳钢管 | 1994年~1997年4月 | 翻身一次换管一次共21mm | 7 |
注:
①该矿重选车间管道,矿石粒度〈2mm重量浓度30%。
②陶瓷钢管外径φ219,厚8mm,陶瓷层厚4mm,20#碳钢管厚9mm。
③此对比试验目前仍在继续进行,比值175只是根据三年实践的推算数据。
表四、火电厂送粉管路不同材质弯管对比试验
材料 | 规格 | 工况 | 使用说明 |
20#碳钢管 | DN350×10 | 10 万KW机组,使用煤碳灰达45%,每管每小时送粉42吨 | 11个月磨穿 |
高铬合金铸钢管 | DN350×25 | 11个月磨穿 | |
夹套式铸石管 | DN350×55 | 使用23个月磨穿 | |
陶瓷钢管 | DN350×14 | 使用24个月磨损掉0.2mm |
表五、火电厂气力除灰管路不同材料弯管对比试验
材料 | 规格 | 工况 | 使用说明 |
20#碳钢管 | DN150×10 |
气力输送干灰,74吨/时,流速20m/s,浓度28%,位置在进灰度拐弯处。 |
3个月磨穿 |
高铬合金铸钢管 | DN150×20 | 5个月磨穿 | |
夹套式铸石管 | DN150×50 | 使用12个月磨穿 | |
陶瓷钢管 | DN150×11 | 使用12个月磨损掉0.15mm |
表六、陶瓷钢管耐蚀性(按不锈钢测试标准,30天,室温)
|
10% HCL g/m2*h |
10% HNO3 g/m2*h |
10% H2SO4 g/m2*h |
10% H3PO4 g/m2*h |
10% C2H4O2 g/m2*h |
10% HF g/m2*h |
10% NaOH g/m2*h |
10% NaCl g/m2*h |
陶瓷钢管 | 0.056 | 0.032 | 0.021 | 0.047 | 0.022 | 0.42 | -0 | -0 |
不锈钢 1Cr18Ni9Ti |
>1 | 0.1 | 1.8 | <0.1 | <0.1 | - | 0.1 | - |
表七、陶瓷钢管在各种浓度硫酸中耐蚀性(30天,室温)
硫酸浓度 | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | |
陶瓷钢管 |
晶介腐蚀速度 mm/a |
<0.1 | <0.1 | 1.2 | 3.6 | 1.8 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
失重 g/m2*h |
0.021 | ... | ... | 0.04 | ... | ... | ... | ... | |
不锈钢 |
晶介腐蚀速度 mm/a |
0.021 | ... | ... | 0.04 | 5.0 | ... | ... | 0.46 |
失重 g/m2*h |
1.8 | ... | ... | ... | 4.6 | ... | ... | 0.42 |
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