虽然 15CrMoG无缝钢管是专为高温环境设计的,但它有一个推荐的使用温度上限(550℃),如果长期在550℃以上的温度下使用,其性能会显著劣化,从而带来严重的安全风险,天津188金宝博销售集团有限公司精心总结了如下6大主要风险。
持久强度急剧下降
550 ℃ 以上时,15CrMoG 的 10⁵ h 持久强度从 80–100 MPa 级迅速跌至 60 MPa 以下,蠕变速率显著加快,管道壁厚减薄或爆管风险成倍增加。
蠕变强度大幅降低
这是最核心的风险,蠕变是指材料在高温和恒定应力作用下,随时间发生缓慢塑性变形的现象,15CrMoG无缝钢管的蠕变强度在 500℃ 到 550℃ 之间表现良好,但当温度超过 550℃ 时,其抵抗蠕变变形的能力会急剧下降,长期在超温条件下运行会导致管道壁厚逐渐变薄,管径膨胀,最终引发蠕变断裂,即俗称的“蠕变爆管”。
组织性能劣化
长期在超温条件下服役,会加速钢材内部微观组织的退化。
碳化物球化:钢材中的片状珠光体组织会逐渐转变为球状碳化物,这个过程被称为球化,碳化物球化会导致钢材的强度和硬度降低,而塑性提高,但整体的抗蠕变性能会明显下降。
合金元素重新分布:随着时间的推移,合金元素会在高温下发生扩散和重新分布,导致析出相粗化,从而削弱了最初的强化效果,使材料强度进一步下降,冲击韧性下降 30–50 %。
抗氧化和耐腐蚀能力减弱
虽然 15CrMoG 含有铬元素来提高抗氧化能力,但当温度超过其设计范围时,Cr₂O₃ 保护膜在高温下增厚、剥落,氧化速率由 <0.1 mm/a (550 ℃) 升至 >0.3 mm/a (580 ℃),壁厚减薄加速,同时氧化皮堵塞阀门、降低传热效率,使其更容易因应力而失效。

焊接接头劣化
若已焊后未热处理(15CrMoG无缝钢管焊接后不做热处理会有什么后果? - 天津188金宝博销售集团有限公司)或回火不足,高温下焊缝及 HAZ 的残余应力重新分布,极易诱发延迟裂纹或再热裂纹,导致泄漏停机。
法规与设计寿命风险
GB/T 5310-2023 明确将 550 ℃ 定为长期服役温度上限;超温运行将使质保失效、监检不通过,且设计寿命从 20 万小时级骤降至不足 10 万小时。
尽管 15CrMoG无缝钢管可以在更高的温度下短暂承受,但不适合长期使用。
为了确保管道系统的安全和长期可靠运行,15CrMoG 钢管通常被设计用于管壁温度不超过 550℃的工况,对于需要长期在 550℃ 以上甚至更高温度下工作的场合,通常会选用更高级别的合金钢,例如 12Cr1MoVG (12Cr1MoVG无缝钢管和15CrMoG无缝钢管有什么不同? - 天津188金宝博销售集团有限公司)或更高合金含量(P91/P92)的钢种,因为这些材料在高温下具有更好的蠕变抗力和组织稳定性。
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