JFE开发多种用途钢管及附件

一、火力发电锅炉用铁素体系无缝钢管JFE从锅炉钢管的提供开始着眼于F（铁素体）系合金钢管优良的高温强度、耐氧化性、焊接性，进行了多种钢管的开发和生产。为了提高火力发电锅炉的效率而进行了蒸汽条件的高温高压化

一、火力发电锅炉用铁素体系无缝钢管

JFE从锅炉钢管的提供开始着眼于F（铁素体）系合金钢管优良的高温强度、耐氧化性、焊接性，进行了多种钢管的开发和生产。为了提高火力发电锅炉的效率而进行了蒸汽条件的高温高压化；为了适应锅炉用钢管的需求，大力进行了新材料的开发和性能的提高。

（1）改进型9%Cr-1%Mo钢管(T91/P91钢管)

从上世纪80年代后，JFE按ASME（美国机械工程师学会）SA213和SA335的规定，用曼内斯曼机组轧制生产出改进型9%Cr-1%Mo(T91/P91)钢管以来，向世界范围的用户稳定提供产品，如具有高精度外径与壁厚的超级耐高温钢管，多用于余热锅炉的长约22m的超长管材，用于主蒸汽的壁厚50mm的中等直径钢管等。

（2）加W2.25%Cr钢管（T23/P23钢管）

JFE从上世纪80年代开始进行研发，其性能优良：因加入了W而有更高的高温强度；因低C、低Al、低N而具有良好的焊接性和耐HAZ（焊接热影响区）裂纹性能。此钢管被用于日本国内外的废热回收锅炉的过热器和再热器，正在对锅炉容器的轻量化作出贡献。

（3）加W的9%Cr钢管（T92/P92钢管）

作为比T91/P91钢管具有更优良高温强度和蠕变强度的本材料，2004年被记录于ASME标准。因其是含有多量W的９%Cr-Nb-N钢，故被用于超苛刻蒸汽条件的主蒸汽管、过热器和再热器；在部分锅炉上，有时被用作不锈钢管的代用材料。其特点为低C、低Si、高W、高Nb、低Al，是为了材料具有充分的使用性、高温强度和高温蠕变性而进行的特殊成分设计。T92/P92钢管的导热系数等物性值与原来的T91/P91钢管相同，而高温强度却显著提高了，因此，由于钢管的薄壁化、轻量化，完全可以减轻焊接施工负荷，既能提高效率又能降低成本。

（4）Ni-Cu-Mo-Nb钢管（P36钢管）

2006年被登录于ASTM（美国材料试验协会）A335标准中的Ni-Ci-Mo-Nb钢管（P36钢管）是作为厚壁、大型化的SA106B/SA106C等碳素钢管的代替材料而开发的。本材料基本上具有与改进型9％Cr钢管相同的短时间高温强度，因此可以用薄壁化的壁厚约59mm的P36钢管代替壁厚90mm以上的超厚A106C钢管。

JFE从材料熔炼和铸坯轧制等前期工序开始，到包含热轧钢管制造和检查技术开发、产品检查与出厂的整个工序进行全面质量管理，并在利用三重非破坏性检查的高质量保证体制下组织生产。由于高功能锅炉钢管的使用而提高了发电效率、保护了地球环境。

二、小直径厚壁机械结构用钢管

川崎钢管公司一直在生产和销售小直径厚壁电焊钢管，特别是可制造壁厚/外径之比最大达25%的这种属世界顶级水平的小直径厚壁钢管。这种生产技术在当今的世界上只有少数企业掌握。

从熔炼工序开始就进行一贯商品设计和生产管理的JFE，采用了高质量带卷作为原材料，特别是在强加工材和高压力下所用的油压管线中，采用了P和S等杂质成分极低的高纯净材，从而确保生产出的是高可靠性商品。利用冷定径机和管材拉力减径机制造出了外径尺寸精度从JIS

1号公差到JIS的超精密钢管，其公差范围小到±0.05～±0.08mm。而且，因在冷的管材拉力减径机上可将外径的最大减径率控制到34%，故可制造中等尺寸外径的经济型的高强度钢管。因采用了特殊工艺和圆柱塞规，故能确保产品内径公差控制在±0.05mm范围内。关于焊接部位的完整性，在用涡流探伤确保全长质量的同时，还取样进行了管材压扁试验、扩管试验，严格了对焊接部完整性的管理。

因钢管有小直径、厚壁且高尺寸精度的特征，故可用作汽车等的机械部件、建筑用材、建筑机械的油压配管等部件。

小直径厚壁电焊钢管弯曲半径小，在纵切带卷端面附近难成形，故实施了附加轧制的侧弯成形工艺。而且，为了避免因变形不充分给后续的冷拉和冲压加工造成困难，须对侧弯成形工艺进行严格管理。管内壁焊珠的切削采用川崎钢管公司独自开发的技术。在材质方面，采用川崎钢管公司独自的技术制造了机械结构领域不可缺少的S45C等高碳、中碳钢管和SCM415等低合金钢管。因都使用JFE的高质量、带卷作原材料和焊接部的高质量高可靠性而受到用户好评。普通钢管虽是直的，但卷成带圈状也可制造被称作PIL的圈管（内面无焊珠切纹），一般圈管内外圈直径为900mm和1300mm，最大长度1500mm。

三、温泉井及地震观测井用套管螺纹接头

为了防止温泉井和地震观测井壁崩裂，在所使用的钢管制套管的连接中虽然一直采用螺纹或焊接接头，但为了提高施工效率和接头可靠性，大多还是采用螺纹接头。另一方面，因各种情况的变化，温泉开发井和地震观测井正向高深度化方向发展，如前者和后者已分别深到了1500m和1000m左右。为此，要求套管螺纹须有更高的强度和对地下水优良的挡水性。

JFE开发的TE-FJ接头是日本国内唯一能满足上述要求的温泉与地震观测井套管用锥形螺纹接头；2006年度就生产销售了约3万米带有这种接头的套管，并受到用户的高度评价。

TE-FJ接头的特点：

（1）由于采用了与可靠性高的API的锯齿同样的齿形和锥形角度，增加了螺纹止端部的残余厚度，故接头强度比平行方螺纹高约20%。

（2）利用锥头的锥形化提高了连接后的面压，从而获得了充分的水密性，即不漏水。

（3）由于不伴随接头的外平导管是细长的，故可实现挖掘直径的最小化。

（4）长尺寸（最长12m）套管是标准的，可有效地在现场配置；且纵切管和立体交叉等构件也可在自己工厂制作。

四、高耐久性不锈钢包复钢管桩

近年，向海洋、港湾结构物引入寿命周期成本（简称LCC）设计法和使之长寿命化的要求一直在增高，强烈希望可靠性更高且更经济的基础结构，为此，JFE和日本冶金工业公司共同开发了使用寿命超过50年，用高耐蚀性不锈钢（SUS312L：20Cr-18Ni-6Mo-0.2N）焊接包复的螺旋钢管桩。

管桩包复层是用TIG（惰气保护钨极电弧）焊接，将厚度1mm的SUS312L不锈钢薄板包复密封在管表层，使之与海水隔绝而防蚀。SUS312L的焊接包复层用作飞沫-潮汐带的防蚀，是一种较经济的防蚀方法，具体有以下特点。

（1）海洋环境中的耐蚀性是由成分所决定的蚀斑标记所代表的。将SUS317J2相当材焊接包复的管在海洋中已暴露了30年，结果未受到腐蚀损伤；而本开发的超级覆盖层（SUS312L薄板）的点蚀电位比SUS317J2相当材更高，虽然其暴露试验仍在持续进行之中，但完全可以期待其有更高的耐蚀寿命。

（2）经济性：较之原来钢管的防蚀方法，虽然本包复层初期的成本增加了，但因可期待有≥50年的耐蚀寿命，故经LCC在使用50年时可比常用的有机系防蚀钢管桩防蚀成本降低20%，在使用寿命100年时可降低防蚀成本60%。

（3）耐冲击性：较之原来的有机系防蚀包复层，本不锈钢包复层具有20倍以上的耐冲击性，故难以受到损伤，从而可以减少防蚀维护管理费用。

（4）制造和质量：开发了将高耐蚀不锈钢薄板焊接包复在螺旋管桩上的技术，全数进行了气密试验而确保了高可靠性。用JFE大直径钢管进行了试制，确立了制造方法和试验检查要领，可生产管径400～1625mm的产品。

五、灰色方形钢管

将热轧钢板成形为圆筒后进行电阻焊，再将之加工成方形断面的中、小口径方形电焊钢管（黑管），主要用于建筑、土木结构物和机械台架等。JFE钢管在所制造的黑管上施加红色基体涂料，生产了彩色方形钢管，满足了底层涂漆工艺的要求。

除红色之外，还开发了灰色方形钢管。红色和灰色钢管的一次防锈性能和涂层的附着性能是同等，但上涂白色、浅茶色等室内色时，较之红色，灰色更能减少上涂次数。

灰色涂料的特点：

（1）在黑管上涂漆的隐蔽性。灰色是在白色颜料中混合了黑色颜料而调整后的颜色。采用对基底黑管隐蔽作用最强的TiO2作为白色颜料，并加入能提高涂膜均匀性的溶剂，就成了保持隐蔽性的涂料。

（2）黑管的防蚀性。作为红色涂料着色的氧化铁本身就有防蚀能力，但灰色的钛白却无此能力。因此，以相对于基体约25%的增量加入有防锈性能的磷酸盐系颜料，且将填充颜料加工成完全的鳞片状，在常温下涂漆时提升了黑管表面覆盖率，从而确保了防锈性。

（3）上涂特性。用红色或灰色进行基底涂漆，在其上喷吹白色涂料。实际掌握的灰色和红色的上涂膜厚分别为23μm和32μm，推测以比红色少的灰色涂料即可有隐蔽性。

（来源：华东钢铁在线）