高温颗粒物质输送管检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-31  

本文围绕高温颗粒物质输送管的检测展开,涵盖材料性能、结构完整性及运行可靠性等核心要点。重点阐述检测项目的技术要点、适用范围及依据标准,明确检测仪器的技术参数与功能,为高温颗粒输送系统的安全评估提供技术支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

材料成分分析:通过光谱或色谱技术测定输送管材料的化学组成,评估元素含量是否符合设计要求。具体检测参数包括碳、硅、锰、硫、磷等主元素质量分数(精度±0.01%),铬、镍、钼等合金元素质量分数(精度±0.05%)。

高温拉伸强度:在指定高温环境(200℃~800℃)下对管材试样施加轴向拉力,测定其抵抗断裂的能力。具体检测参数包括屈服强度(测量范围200MPa~800MPa,精度±2MPa)、抗拉强度(测量范围300MPa~1200MPa,精度±3MPa)、断后伸长率(测量范围5%~30%,精度±0.5%)。

高温蠕变性能:在恒定高温(300℃~700℃)和恒定载荷(0.2σb~0.8σb)条件下,记录试样随时间的变形量。具体检测参数包括蠕变极限(10^5小时变形量≤0.2%时的应力值,测量精度±5MPa)、持久强度(10^5小时断裂应力值,测量精度±10MPa)。

膨胀系数:测定管材在20℃~600℃温度范围内的线膨胀量,计算平均线膨胀系数。具体检测参数包括温度间隔(50℃/段)、膨胀量测量精度(±0.1μm/m·℃)、系数范围(10×10^-6/℃~20×10^-6/℃)。

颗粒冲刷磨损率:模拟颗粒物质(粒径0.5mm~8mm)以10m/s~30m/s速度冲刷管材内壁,测定单位时间内的质量损失。具体检测参数包括冲刷角度(30°、60°、90°)、时间(1h~5h)、磨损率测量精度(±0.01g/h)。

内壁腐蚀速率:在含硫烟气(H2S浓度500ppm~2000ppm)、酸性蒸汽(pH=2~5)等环境中暴露,测定管材内壁的质量损失或厚度减薄量。具体检测参数包括腐蚀介质温度(150℃~400℃)、暴露时间(72h~300h)、腐蚀速率测量精度(±0.001mm/a)。

管体结构缺陷检测:采用无损检测技术识别管材内部或表面的裂纹、气孔、夹渣等缺陷。具体检测参数包括缺陷最小可检尺寸(长度≥0.5mm,深度≥1mm)、缺陷位置定位精度(±2mm)、检测覆盖区域(全管长,壁厚方向100%)。

输送效率评估:通过压力传感器与流量计同步测量,计算输送过程中管内压降与输送量的关系。具体检测参数包括压降测量精度(±0.1kPa)、流量测量精度(±0.5%FS)、雷诺数范围(1×10^4~1×10^6)。

密封性能测试:对法兰或焊接连接部位施加0.1MPa~1.0MPa压力介质(空气或水),检测泄漏量。具体检测参数包括泄漏率测量精度(±0.1mL/min)、试验压力保持时间(30min)、合格阈值(≤0.5mL/min)。

抗热震性能:将管材从室温(25℃)快速加热至600℃~900℃(升温速率10℃/s),再冷却至室温,循环3次~10次后检测表面裂纹或断裂情况。具体检测参数包括循环次数(3次、5次、10次)、温差(500℃~850℃)、裂纹长度测量精度(±0.2mm)。

疲劳寿命测试:在交变载荷(应力比R=-1,频率5Hz~10Hz)与高温环境(200℃~600℃)下,测定管材直至断裂的循环次数。具体检测参数包括最大应力水平(40%σb~80%σb)、循环次数范围(1×10^4~1×10^7次)、断裂时间测量精度(±1min)。

检测范围

碳钢直管段:用于常温至400℃、压力≤10MPa的颗粒物质(如煤粉、矿渣)输送,材质为Q235B、20#钢等。

不锈钢弯头:适用于高温(500℃~700℃)、腐蚀性颗粒(如含硫煤渣)输送,材质为304L、316L奥氏体不锈钢。

陶瓷复合管:用于强磨蚀性颗粒(如金矿石粉、硅砂)的高温(800℃~1000℃)输送,由氧化铝陶瓷内层与碳钢管外层复合而成。

合金钢管变径管:在高温(600℃~900℃)、高压(15MPa~30MPa)环境下输送高硬度颗粒(如铁矿石颗粒),材质为15CrMoG、P91马氏体耐热钢。

耐火材料衬里管:用于超高温(1000℃~1200℃)颗粒(如高炉煤气粉尘)输送,内衬为高铝砖、刚玉浇筑料等耐火材料。

塑料防腐管:用于低温(-50℃~150℃)、腐蚀性颗粒(如化工废渣)的非压力输送,材质为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙烯(PTFE)。

铸石管:用于强冲击、高磨损颗粒(如选矿尾矿)的常温输送,以辉绿岩为主要原料经熔融铸造成型。

玻璃钢管:用于腐蚀性介质(如含酸雾颗粒)的中低压输送,以玻璃纤维增强树脂为基体材料。

双金属复合管:结合碳钢强度与不锈钢耐腐蚀性,用于高温(400℃~600℃)、中压(5MPa~15MPa)颗粒输送,内层为316L不锈钢,外层为Q345R钢。

镍基合金管:适用于极端高温(1000℃~1200℃)、高腐蚀性颗粒(如含氯粉尘)的特殊工况输送,材质为Inconel 600、Hastelloy C-276。

玄武岩纤维增强管:以玄武岩纤维为增强材料、树脂为基体的新型复合材料管,用于中温(200℃~400℃)、中等磨损颗粒输送。

检测标准

ASTM A106/A106M-2020:碳素钢无缝钢管标准规范,规定高温输送用碳钢管的化学成分、力学性能及尺寸要求。

GB/T 8163-2018:输送流体用无缝钢管,适用于高温颗粒输送用无缝钢管的制造与检验。

ASTM A312/A312M-2020:奥氏体不锈钢无缝钢管标准,规定304、316等不锈钢管的耐蚀性能与高温强度要求。

GB/T 20878-2007:不锈钢和耐热钢牌号及化学成分,明确高温输送用不锈钢管的材质分类与成分限值。

ISO 6892-1:2019:金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法,规范高温拉伸试验的温度控制与力学性能计算方法。

GB/T 228.1-2021:金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法,适用于高温颗粒输送管材的室温力学性能测试。

ASTM E136-2020:高温蠕变和蠕变-断裂试验的标准试验方法,规定金属材料在高温恒定载荷下的蠕变性能测试流程。

GB/T 2039-2016:金属拉伸蠕变及持久试验方法,适用于高温颗粒输送管材的蠕变极限与持久强度测定。

ASTM G154-2020:非金属材料暴露于实验室光源的标准操作方法,用于评估输送管内壁材料在高温颗粒环境中的耐腐蚀性能。

GB/T 16585-2017:硫化橡胶 人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法,适用于橡胶密封件在高温颗粒环境中的老化性能测试。

JB/T 4730.3-2005:承压设备无损检测 第3部分:超声检测,规范输送管焊缝及管材内部缺陷的超声检测方法与评定标准。

检测仪器

高频红外碳硫分析仪:通过高频感应炉燃烧试样,利用红外吸收法测定材料中碳、硫元素含量,适用于输送管材质成分的快速分析,测量范围C:0.0001%~6.0000%,S:0.0003%~2.0000%,精度分别为±0.0002%和±0.0003%。

万能材料试验机(含高温炉):配备高温加热系统(最高1200℃),可对管材试样施加轴向拉力,测定不同温度下的屈服强度、抗拉强度等力学性能,加载范围0~2000kN,力值测量精度±0.5%。

高温蠕变试验机:采用伺服控制系统,可在恒定高温(300℃~1000℃)和恒定载荷下长期测试试样变形,记录蠕变曲线,温度控制精度±1℃,载荷精度±0.1%FS。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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