A234 WPB与国内碳钢对比

A234 WPB与国内碳钢对比

A234 WPB与国内碳钢

二、国内管件用碳钢材料：

    目前碳钢对焊管件，国内制造标准比较繁多，主要涉及国家标准GB12459、GB/T13401及行业标准，如：SH3408、SH3409、HG/T21635、HG/T21631以及电力、石油等行业标准，但从其使用材料的类别来分，不外乎两类，一类用于制造无缝管件的无缝钢管类，另一类用于制造焊缝管件的钢板类。最常用的这两类材料的标准见表1，其中用于碳钢对焊管件的典型材料为：GB8163-20#、GB5310-20G及GB3274-Q235A、Q235B，这几种材料的主要化学成份及机械性能标准要求见表2。

表1 .碳钢管件常用原材料标准

        表2管件常用原材料的化学成份及机械性能（标准值）

三.ASTM A234 Gr.WPB材料概况：

      WPB材料是目前国际上最为常用的用于中、高温条件下的碳钢管件材料，其来源可以是钢管，如ASTM A106 Gr.C，也可以是钢板，如ASTM A285 GR.C。其主要的化学成份及机械性能标准要求见表3。

表3   ASTM A234 GR.WPB化学成份及性能指标(标准值)

四、国产碳钢材料的实际供货参数：

     我们通过对目前市场上最普及的宝钢、成都无缝及包头等几大钢材生产的无缝钢管（GB8163-20#），武钢、南钢产的中厚热轧碳钢板（GB3274-      Q235A/B）的实际供货数值的进行了统计，具体统计结果见表4。

表4  几种常见无缝管及钢板化学成份及性能统计表（供货值）

注:表中符号意义及单位同表2、表3

五、国产碳钢材料与ASTM A234 GR.WPB的比较：

     表2及表3列出了国产碳钢材料及WPB的主要化学成份要求及机械性能指标，这些数据包含了标准材料的主要要求，也就是说，在目前国际、国内冶金水平条件下，只要能符合表2、表3的要求，其材料性能即可认为是符合相应标准的要求（表中未列的一些辅助要求，视同认为可以100%符合）同时也可认为国内、国外材料间除表2、表3所列项目外，其余要求可以认为是一致的，在此不作比较。

1标准值与标准值的比较：

⑴化学成份的比较：
     由表2、表3看出：国产类材料含C量为0.12---0.24%,完全符合WPB C≤0.3%的要求，国产原材料Mn：0.35—0.70%,完全符合WPB Mn:：0.29—1.06%的要求，国产原材料:P、S: ≤0.045%也完全符合WPB P≤0.05%、S≤0.058%的要求,Si含量国产原材料20#及20G与WPB要求完全符合。
     Q235A及Q235B中Si的含量要求与WPB与相互交叉部分，不是完全一致，但由表4看出，在实际上供货数值中，Q235A及Q235B的含Si量均在0.16—0.22%之间，因此，对于实际上供货的Q235A、Q235B材料，Si的含量也是与WPB相一致的。
     由上看出：就标准规范来说，国产类碳钢材料在化学成份方面20#及20G与WPB完全相一致，Q235A、Q235B除Si以外，其余也均与WPB一致，且Si的含量实际供货数值可以有选择地保证与WPB一致。

⑵性能指标的比较：

     由上看出,尽管两类材料在化学成份要求上可以保持一致,但由于国产碳钢材料中碳含量的实际供货值( 0.13-0.22% )明显处于WPB要求的≤0.30%的下限值(尽管其处于要求范围内),这就直接导致了在标准要求方面,国产类材料强度要求的下限低于WPB的标准要求,由表2、表3可以看出,除20G以外，国产类材料的抗拉强度下限标准值为375---410MPa,屈服强度下限标准值为235Mpa，分别低于WPB标准规定的415MPa及240MPa的要求。但同时,在材料塑性指标方面,也正因为国产类材料含碳量低于WPB的要求，国产类材料延伸率（E%）的标准要求（≥20-26%）却完全高于WPB的标准指标(≥20%)

     由上看出：就标准规范来说，国产类碳钢材料在性能指标方面的要求均低于WPB的要求。也正由于此，,致使国产类碳钢材料在众多的设计项目中,被判定不能替代WPB的使用。
综上,从标准规范比较得出结论:国产类碳钢材料20#、20G、Q235A、Q235B与ASTM A234 WPB在化学成份方面是基本一致的（其中Q系列钢中Si含量需择选），而性能指标低于WPB的要求。

2国产材料的供货指标值与WPB标准值的比较：

     尽管从标准的角度来看，似乎国产材料无法替代WPB，但我们从国产材料的实际供货值来分析，仍可以寻找到一些具有实际替代价值的结论，由前分析，影响替代成立主要有两个方面：
⑴Q系列钢板中Si含量问题；
⑵所有国产材料性能标准指标低于WPB的标准要求。
     通过比较表3及表4,我们可以看出：
⑴Q系列钢板中SI含量的实际供货值均在0.13—0.22%之间,符合WPB SI≥0.1%的要求。
⑵国产类材料20#、20G钢管的性能指标实际供货值：Ts为420-550Mpa，Ys为250-350Mpa，延伸率EL为24%-38%, HB为145-185(经实际测量,管件硬度与原料硬度基本一致),所有被测炉号性能强度指标值均符合WPB标准的要求；
⑶国产类材料Q235A、Q235B钢板的性能指标实际供货值：Ts为405-495Mpa，其中小于410Mpa的只有两炉（低于WPB的要求），占总炉数的0.8%；Ys为255-360Mpa，符合WPB的要求；延伸率EL为25%-37%，符合WPB的要求；HB为140-170(经实际测量,管件硬度与原料硬度基本一致)，符合WPB的要求。

六：结论：
     通过对国产GB8163-20#及GB5310-20G无缝钢管及GB3274-Q235A、Q235B中厚板的化学成份及机械性指标与ASTMA234GR.WPB在标准规范及实际供值之间的比较,在受统计的炉批范围内,国产碳钢类无缝钢管100%市供产品可以符合ASTMA234Gr.WPB的要求；国产碳钢类板材中99%以上的市供产品可以符合ASTMA234Gr.WPB的要求。通过在采购原材料时,有选择地控制进货材料的成份和性能指标,用国产碳钢材料可完全满足ASTM A234Gr.WPB要求.

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