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离心铸造管
离心铸造耐热及镍基合金管｜全球工程与招采用货一站式解决方案
一、产品定位与适用范围
• 产品定义：采用离心铸造工艺成形的耐热合金管与镍基合金管，含直管、U 形管、辐射管、对流段管、集箱及与之匹配的静态铸件。
• 适用行业与工况：
— 石化装置：乙烯裂解炉、蒸汽转化炉、加热炉辐射段与对流段，长期 850～1100 ℃，承受内压与高热通量，关注蠕变、渗碳、硫化、热疲劳。
— 冶金与热处理：连续退火线辐射管、炉辊、罩式炉部件，关注高温氧化与热循环稳定性。
— 能源过程：高温换热器壳体与管、歧管与集箱，关注长期寿命与致密性。
• 采购要点速览：先选“场景”，再映射“材料与牌号—执行标准—尺寸窗口”，并在订货文件中明确热处理、内外表面防护与关键检测项目。
二、标准矩阵
• 离心铸造耐热合金管（铁—铬—镍体系）：ASTM A608（亦可按 ASME SA608 供货），典型牌号涵盖 HK40、HP40 与 HP—Nb 改性系列，应用于炉管与辐射管。
• 耐热静态铸件（弯头、三通、歧管、托座等）：ASTM A297（亦可按 ASME SA297 供货），常配套 HK、HP 系列，用于成套炉管系统中的非离心件。
• 镍基耐蚀铸件（阀体、法兰、过渡接头等）：ASTM A494（亦可按 ASME SA494 供货），典型牌号 CY40（Inconel 600）、CW6MC（Alloy 625）、CX2MW（C-22）、CW12MW（C-276）。
• 国际等效与对照：EN 10295（耐热钢铸件，含高温用 Fe—Cr—Ni 与 Ni 基覆盖）、JIS G5122（耐热钢铸件，含离心与静态件条目）。
• 重要说明：工业上用于高温炉管的主流为 ASTM A608 的 Fe—Cr—Ni 耐热合金。若必须采用“镍基合金离心铸造管”，需在合同技术条件中明确以 ASTM A494 对应牌号为化学与性能基准，并约定离心成形的工艺与验收条款（供应商可行性需提前确认）。
三、场景—材料—标准—尺寸映射（文字化条目）
1）乙烯裂解炉辐射段（高渗碳＋高热通量，900～1100 ℃）
• 材料与牌号：HP40、HP—Nb 改性（微合金 Nb／Ti／W／Si，抗蠕变与抗渗碳更优）。
• 执行标准：ASTM A608 管体，静态铸件按 ASTM A297。
• 典型尺寸：外径 100～219 mm，壁厚 12～25 mm，长度 3～12 m。
• 可选防护：内壁铝化（渗铝）或抗渗碳涂层。
2）蒸汽转化炉与加热炉对流段（氧化—还原交替，热循环明显）
• 材料与牌号：HK40（经济型）、HP40（更高 Ni，热循环稳定性好）。
• 执行标准：ASTM A608。
• 典型尺寸：外径 100～273 mm，壁厚 8～20 mm。
3）冶金连续退火与热处理装备（辐射管／炉辊，热循环频繁）
• 材料与牌号：高 Ni—Cr—W 改性耐热合金（如同等 EN 体系中 G-NiCrW 类牌号），或 HP—改性。
• 执行标准：ASTM A608 管体，关键部件配套静态铸件按 ASTM A297。
• 典型尺寸：辐射管外径 76～219 mm；炉辊外径可至 600～1200 mm（按工厂能力）。
4）强腐蚀部件与过渡件（氯化物／混酸／含硫介质）
• 材料与牌号：CY40（600）、CW6MC（625）、CX2MW（C-22）、CW12MW（C-276）。
• 执行标准：ASTM A494（静态铸件为主）；若需离心成形，须在合同中明确以 A494 化学与性能为主控，约定离心工艺及检测。
• 典型用途：耐蚀法兰、接头、短节、过渡件。
5）高温换热器壳体／集箱与歧管（长寿命与致密性）
• 材料与牌号：HP 系或 HP—Nb 改性（高温强度），静态件按 A297。
• 执行标准：ASTM A608（管体）＋ ASTM A297（静态）。
• 典型尺寸：管外径 100～300 mm；集箱外径 100～400 mm；壁厚 10～40 mm。
四、规格范围与公差（典型，可协商）
• 外径与壁厚：工程常用外径 100～300 mm，壁厚 8～25 mm；部分生产线可提供更大外径（辊道或壳体类非承压件可达约 1200 mm）。
• 长度：3～12 m 常规，超长由现场焊接实现。
• 端部与几何：平口或坡口，直线度、椭圆度、端面垂直度按合同限值；机加工余量与粗糙度在图纸明确。
• 尺寸偏差：离心铸造相对热轧或锻造允许更宽，需依据安装与应力核算给出可接受范围。
五、制造流程与关键控制
• 熔炼与精炼：电弧炉或感应炉冶炼，经 AOD／VOD 精炼；高纯净度项目可选 ESR 或真空冶炼（VIM）。
• 成形：金属液按设定转速离心浇注，控制浇注温度、保温时间与收缩补偿，确保壁厚均匀与组织致密。
• 热处理：高温固溶 1120～1200 ℃ 加快冷却，消除连续网状碳化物并抑制 σ 相；HP—改性可采用延时或分段固溶以提升蠕变寿命。
• 表面与防护：端部与外圆机加工；按需进行内壁铝化（渗铝）或抗渗碳／抗硫化涂层。
• 焊接与组焊：弯头、三通多采用静态铸件焊接组合，焊缝评定按项目规范。
六、质量检验与文件
• 化学成分：炉前与终检光谱，重点控制 C、S、P 以及 Nb／Ti／W 等微合金元素。
• 组织控制：金相评定，关注连续碳化物、二次碳化物与 σ 相；必要时做渗碳试样或氧化增重对比。
• 力学与高温性能：常温拉伸与硬度；按需提供蠕变—断裂数据（目标温度与应力点，例如 100000 h 设计）。
• 无损检测：超声检测与射线检测覆盖率按风险与项目规定；必要时涡流检测；关键密封件可行氦检。
• 压力与致密性：按设计压力进行水压或气密试验（若合同要求）。
• 文件与见证：材质证明 EN 10204 3.1 或 3.2，热处理记录，NDE 报告，防护层厚度与附着记录，第三方见证（可选）。
七、供货形态与包装
• 供货形态：直管、U 形管、辐射管、对流段管、短节；配套静态铸件与焊接组件。
• 包装与保护：端口保护、内外防锈、关键面防护；海运加固与防潮；按需提供油封或干燥剂方案。
• 可追溯性：每支标注炉号、牌号、尺寸、热处理批号与订单号，配套二维码追溯。
八、订货要点（可直接复制至 RFQ）
1）标准与牌号：如“ASTM A608 HP—Nb 改性，管体”；配套静态铸件“ASTM A297 HP 类”。若采用镍基耐蚀件，写明“ASTM A494 CW6MC／CX2MW 等，按静态铸件供货”。
2）工况与寿命：介质属性（渗碳／硫化／氧化）、设计温度、设计压力、目标寿命（例如 5～8 年）。
3）尺寸与几何：外径×壁厚×长度，直线度、椭圆度、端面垂直度与机加工余量限值，端部型式（平口或坡口）。
4）热处理与防护：固溶温度与冷却方式；是否内壁铝化或抗渗碳涂层，目标厚度与检验方法。
5）无损与试验：UT／RT 覆盖率，是否水压／气密，是否需要蠕变—断裂报告或数据库等效证明。
6）文件与见证：EN 10204 3.1 或 3.2，金相与涂层记录，第三方见证点与验收准则。
7）交期与物流：分批交付计划、吊装限制与现场存放要求。
九、施工与运维风险提示
• 将“镍基”与“Fe—Cr—Ni 耐热铸钢”混淆，导致成本飙升或蠕变能力不足。建议：炉管优先 A608 HK／HP 系，镍基按 A494 用于耐蚀部件。
• 未做渗碳／硫化风险评估，内壁防护缺失导致早期失效。建议：对辐射段与高硫介质采用渗铝或专用抗渗碳涂层。
• 热处理与组织未受控，产生 σ 相或连续网状碳化物。建议：固溶温度与冷却方式在合同锁定，并附金相验收。
• 尺寸与公差未前置约定，安装对口困难。建议：在 RFQ 中量化直线度、椭圆度、端面与加工余量。
• 超出厂商能力上限的“名义尺寸”未核实工艺窗口。建议：大直径壳体或辊道类件务必以制造商书面能力确认。
十、代表性规格行（可直接用于招采）
• 炉管（辐射段）：
“Tube, Centrifugal Cast, ASTM A608 HP—Nb Modified, OD 133 mm × WT 18 mm × L 10 m, Solution Heat Treated, Internal Aluminized 60±10 μm, UT 100％ + RT on weld joints (if any), MTC EN 10204 3.1, Creep data at 950 ℃ on request。”
• 对流段管：
“Tube, Centrifugal Cast, ASTM A608 HK40, OD 168.3 mm × WT 12.5 mm × L 6 m, Solution Annealed, UT 100％, Beveled Ends, MTC 3.1。”
• 耐蚀过渡件（静态铸件）：
“Fitting/Coupling, ASTM A494 CW6MC（Alloy 625 cast）, Size as drawing, Solution Annealed, PMI 100％, PT/RT per ITP, MTC 3.1。”
离心铸造耐热/镍基合金管｜技术版说明
0) 纠错与边界澄清
1. A608 的本质：ASTM/ASME A608/A608M覆盖的是铁-铬(-镍)系耐热高合金的离心铸造管（Fe-Cr-Ni，工程俗称“耐热铸钢管”），并非纯“镍基超合金管”标准。
2. 镍基铸件的标准：镍及镍基耐蚀铸件（阀体、接头、法兰、特殊部件）对应 ASTM A494/SA-494；A351/SA-351 是奥氏体不锈钢铸件标准，不是镍基铸件标准。
3. “离心铸造镍基合金管”：市场上真·镍基离心铸造直管非常少见，通常炉管主材仍为 Fe-Cr-Ni 耐热铸钢（A608/A297）；若确需“镍基离心铸管”，必须以 **A494 具体牌号 + 合同技术条件（CTC）**锁定，成本与可制造性需要提前论证。
4. 应用的主导规范：炼化/加热炉/转化炉炉管的设计与服役评定，工程上常辅以 API 530（Heater Tubes 厚度计算）、API 560（炼厂加热炉通则）、API 579/ASME FFS-1（在役评定）；这些与材料标准（A608/A297/A494）配套使用。
5. EN/JIS/国标等效：欧洲可参考 EN 10295（耐热钢铸件）；日本可参考 JIS G5122（耐热铸钢，含离心铸管）。国内项目常直接等同采用 ASTM/ASME 原文或通过技术协议对应 EN/JIS 等效。
6. 尺寸“上限”表述修正：离心铸造工程常用炉管多在 OD≈100–300 mm、WT≈8–25 mm、L≈3–12 m区间；特大型辊道/壳体可达 OD≈1200–1600 mm 属能力上限，非通用规格。
1) 产品定义与适用范围
• 定义：采用离心铸造工艺生产的耐热 Fe-Cr-Ni 合金管（A608）及配套耐热铸钢/镍基铸件（A297/A494），用于长周期高温（约 850–1100 °C）并伴随内压/热通量/热循环的服役场景。
• 适用场景：
• 石化炉管：乙烯裂解炉、蒸汽转化炉、加热炉辐射/对流段（风险：蠕变、渗碳/硫化、热疲劳、氧化剥落）。
• 冶金/热处理：辐射管、辊道管、罩式炉件（高温氧化 + 周期热冲击）。
• 能源过程：高温换热器外壳/内管、集箱/歧管（多为离心直管 + 静态铸件组合）。
2) 标准与规范矩阵（全球主流，含互参）
• 离心铸造耐热管：ASTM/ASME A608/A608M（Fe-Cr-Ni 耐热高合金离心铸造管；HK、HP、HU、HT、HX 等系列）。
• 耐热静态铸件（歧管、三通、托座等）：ASTM A297/SA-297（Fe-Cr(-Ni) 耐热铸钢）。
• 镍基耐蚀铸件：ASTM A494/SA-494（CY40≈Inconel 600；CW6MC≈Inconel 625；CX2MW≈C-22；CW12MW≈C-276 等）。
• 欧洲/日本参照：EN 10295（耐热铸钢/铸铁）；JIS G5122（含离心铸管）。
• 炉管设计与在役评定：API 530（炉管厚度计算）、API 560（炼厂加热炉）、API 579/ASME FFS-1（在役评定）。
• NDE/检验共性规范：ASTM A609（铸钢 UT 指南）、ASTM E446/E186/E280（铸钢 RT 评级片）、ASTM E165/E1417（PT）、MSS SP-55（铸件外观缺陷评定）、ASNT SNT-TC-1A（人员资质）。
• 文件/见证：EN 10204 3.1/3.2 材料证明与第三方见证（TÜV/DNV/LR/SGS 等）。
说明：牌号的 EN/材料号对照在不同厂商可能存在“工艺定制”差异（如 1.4857/1.4852 对 HP/HP-mod 的映射），务必在技术协议中锁定。
3) 材料与牌号体系（按工况分层）
A608/A297（Fe-Cr-Ni 耐热）
• HK40（≈25Cr-20Ni）：850–1000 °C 一般辐射/对流段，性价比优。
• HP40 / HP-Nb-mod（≈25Cr-35Ni + Nb/微量改性）：900–1050 °C 主流炉管，蠕变寿命与抗渗碳优于 HK；厂商常有含 W/Si/Nb/B 微合金的变体。
• HU/HT/HX 类：更高 Ni/Cr 或 W 改性，面向高温氧化与频繁热循环段。
• 高 Ni-Cr-W（如工程上常称的 NiCr28W/2.4879 类）用于高温辊道/大直径非承压部件。
A494（镍基耐蚀铸件）
• CY40（Inconel 600 系）：Ni-Cr-Fe，耐氧化/氯化；阀体/接头等。
• CW6MC（Inconel 625 系）/CX2MW（C-22）/CW12MW（C-276）：强耐蚀部位（酸/氯/混合介质）；多用于配件而非主炉管（受成本/蠕变约束）。
选材要点：炉管主材以蠕变寿命 + 抗渗碳/抗硫化为核心；极端腐蚀节点再考虑 A494 镍基件或内表面铝化/复合涂层策略。
4) 典型尺寸能力与公差（文字化）
• 工程常用（离心直管）：OD ≈ 100–300 mm；WT ≈ 8–25 mm；L ≈ 3–12 m。
• 大型辊道/壳体：OD 可至 ≈ 1200–1600 mm（属能力上限，需供应商确认模具/设备）。
• 端部：平口/坡口（按 ASME B16.25）；可供预制三通/集箱/弯件（弯件多为静态铸造 + 焊接组合）。
• 公差/形位（建议在技术协议量化）：OD、公称 WT、偏心率/椭圆度、直线度、端面垂直度与机加工余量；离心铸件相较轧制/锻制整体公差更宽，需按安装与应力分析要求锁定数值。
5) 制造工艺与关键控制
1. 冶炼精炼：IF/EAF → AOD/VOD；高洁净需求可选 ESR/VIM；C/S/P低含量控制；微合金（Nb/Ti/W/B/Si）精准配比。
2. 离心浇注：控制转速/浇注温度/保温时间，保证致密/均匀壁厚与夹杂控制；大规格件可辅以保温套/控冷。
3. 热处理：高温固溶（约 1120–1200 °C）+ 快冷，消解连续网状 M₂₃C₆/M₇C₃，避免 σ 相；改性 HP 可能采用两段或延时固溶以优化蠕变寿命。
4. 机加与表面：端部/外圆/内孔机加；必要时扩口/缩口；内表面可选渗铝（扩散铝化）/金属喷涂 NiCrAlY 等抗渗碳涂层；直线度矫正按图。
5. 可选工序：HIP 热等静压（对致密性要求极高的特殊件，由业主决定）。
6) 质量控制与验收（ITP 主线）
• 化学：炉前 & 光谱，Nb/Ti/W 等微合金含量必须记录；C/S/P 严控。
• 金相/组织：碳化物连续度、二次碳化物形貌、σ 相与有害相评估；必要时夹杂评级。
• 力学/高温：常温拉伸、硬度；按需提供蠕变-断裂数据（指定温-应力点，如 100 000 h 曲线或型式数据）。
• 无损检测：UT（A609）/RT（E446/E186/E280）/PT（E165/E1417）；焊缝 NDE 按项目等级；外观按 MSS SP-55。
• 耐蚀/防护验证：氧化增重试样、渗碳暴露试样；铝化/涂层的厚度/附着/显微验证。
• 压力/致密性：按设计要求水压/气密（部分辐射管无需设计压力，但气密/渗漏应按总装要求验证）；关键密封处可做氦检。
• 文件：EN 10204 3.1/3.2 MTC、热处理曲线、NDE 报告、蠕变/材料数据库引用、第三方见证记录。
7) 工况 → 材料 → 标准：快速选型（文字化）
• 850–950 °C，通用辐射/对流段 → HK40（A608/A297）。
• 900–1050 °C，主辐射管/较高内压/长寿命 → HP40 / HP-Nb-mod（A608/A297）；若伴随强渗碳/高热通量，可选高 W/Si 改性 HP或内表面铝化。
• 高温氧化 + 频繁热循环（启停/负荷波动） → HX/HT 类或高 Ni-Cr-W 改性。
• 强腐蚀节点/阀体/接头（酸/氯/混合介质） → A494：CY40(600)/CW6MC(625)/CX2MW(C-22)/CW12MW(C-276)（通常为静态铸件）。
8) 订货要点（RFQ/PO Checklist，可直接复用）
1. 标准 + 牌号：A608（HK40/HP-Nb-mod/…） 或 A297（HK/HP/…） / A494（CY40/CW6MC/CX2MW/…）；必要时写明 EN 10295 / JIS G5122 等效。
2. 工况：介质（渗碳/硫化/氧化/含氯）、设计金属温度与目标寿命、设计压力/热通量范围、启停频度。
3. 尺寸：OD × WT × L；端部（PE/BE）、坡口（B16.25）；是否需要三通/集箱/弯件及接口尺寸。
4. 热处理：固溶温区与冷却方式；改性 HP的微合金要求（Nb/Ti/W/Si/B 等）与热处理制度。
5. 质控：化学/金相、UT/RT/PT覆盖率；压力/气密；（可选）蠕变-断裂试验或制造商等效数据库报告。
6. 表面与防护：是否渗铝/金属涂层，目标厚度/附着与检验方法。
7. 文件：EN 10204 3.1/3.2、热处理记录、NDE 报告、第三方见证证书、可追溯性编码。
8. 包装与运输：端帽/防腐油、木箱/钢架、直线度保护、吊装/堆放限制。
9) 施工/焊接与风控清单
• 焊接材料匹配：按供方 WPS/PQR 选择 NiCr 系填充金属（与 HP/HK/镍基件相容），控制热输入，避免粗化与敏化。
• 后处理：焊后酸洗/清洗，避免氯离子残留；必要时局部应力消除（遵照供方建议与结构限制）。
• 几何与装配：核对直线度/椭圆度/错边；弯件与直管焊接装配间隙控制。
• 渗碳/结焦风控：对高碳势段采用内表面铝化/合金涂层；避免死角与滞流。
• 热冲击：启停/吹扫按工艺曲线；避免冷风直冲炽热管壁。
• 在役监测：定点测温、**外径鼓胀（蠕变）**跟踪、表面氧化剥落/裂纹巡检；必要时按 API 579 做在役评定。
10) 规格行示例（可直接放入 RFQ/PO）
• S-1 主辐射管（长寿命）
“Tube, ASTM A608 HP-Nb-mod, OD 139.7 mm × WT 16.0 mm × L 9000 mm, BE with ASME B16.25 bevel; Solution Anneal 1150–1200 °C + rapid cool; NDE: UT 100% + PT, RT on welds per ITP; Creep data at service T/σ referenced; Optional internal aluminizing ≥ 30 µm; Docs: EN 10204 3.2, HT curves, NDE reports.”
• S-2 对流段管（性价比）
“Tube, ASTM A608 HK40, OD 114.3 mm × WT 12.7 mm × L 6000 mm; NDE: UT 100%, visual per MSS SP-55; Solution Anneal; Packing with end caps & rust-preventive oil; MTC 3.1.”
• S-3 集箱/三通（静态铸件）
“Manifold/tee, ASTM A297 HP (or A494 CW6MC if specified for corrosion), per drawing; NDE: RT Level per ITP + PT; Hydro/helium test as specified; Docs: MTC 3.2.”
• S-4 镍基耐蚀接头
“Fitting, ASTM A494 CW12MW (C-276), size & schedule per drawing; NDE: PT 100%, UT where applicable; Pickle & clean; Traceability maintained; MTC 3.1.”
11) 全球主要离心铸造（炉管/耐热铸件）生产商（按字母序，投标前请核实资质/许可）
• 欧洲：Manoir Industries（FR，Manaurite 系列）；Paralloy Ltd.（UK）；Schmidt + Clemens (S+C)（DE，Centralloy 系列）。
• 日本：Kubota（KHR/KC 系列等）。
• 北美：MetalTek International（US，Wisconsin Centrifugal Division）；Duraloy Technologies（US）；Spuncast, Inc.（US）。
注：全球供应链常含区域加工/总装与牌号专有改性；请在 RFQ 中明确型式试验/等效数据/在役业绩要求。其他地区（含中国、印度、韩国等）亦有具备能力的区域铸造商，建议以目标装置（乙烯/转化炉/加热炉）业绩与 OEM 名录双重核验。
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