耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于核電或火電領域的超臨界和超超臨界發電機組，尤其涉及超臨界和超超臨界發電機組的鍛制大口徑厚壁三通。
【背景技術】
[0002]隨著電力行業的超前發展，不管是核電還是火力發電其機組運行參數均日益提高，裝機容量越來越大。發電機組已從早期的高壓、超高壓運行為主，向亞臨界、超臨界及超超臨界參數鍋爐發展，這就對其鍋爐及其機組管件的技術質量和結構水平提出了更高的要求。
[0003]合理的三通管件結構設計是保證發電機組正常穩定運行的重要前提。發電機組用大口徑厚壁三通是蒸汽改向和分流的重要輸汽結構管件，它不僅要耐受高溫高壓，而且要承受交變荷載和管道渦流所形成的壓力突變，因此超臨界機組管件，除要有優質的材料、先進的制造工藝外，還要有合理的結構設計。目前超臨界發電機組用大口徑厚壁三通管件大都采用熱擠壓和焊接成型工藝制作，由于發電機三通具有大口徑和厚壁的特點，需要大功率擠壓、機加工來實現，生產成本極高；而焊接三通的主管和支管連接處設置有一道環縫，焊接和無損檢測均較為困難，質量難以保證。尤其是擠壓或焊接三通均不能優化材料的組織結構，難以改善和消除三通材料的內部組織缺陷。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種整體結構合理，能耐高溫高壓且便于鍛造成型的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，包括三通主管和三通支管，該三通主管和三通支管連為一體，所述三通支管的支管高度H與三通主管的外徑D之比為0.65—0.75，所述三通主管壁厚S與三通主管外徑D之比為0.06—0.08 ;在所述三通主管的兩端端口內側設有主管定位孔，所述三通支管的外端端口內側設有支管定位孔。
[0006]采用上述結構后，由于根據發電機組中等徑三通的設計壓力、設計溫度和材料特性等因素，優先確定了三通支管的支管高度和三通壁厚，該三通結構設計既能承受超臨界及超超臨界蒸汽壓力和溫度，又能承受蒸汽輸送中交變荷載和壓力突變，具有極好的機械性能和高溫高壓耐受力。也由于采用了該結構參數，合理了三通支管的支管高度和主、支管的管壁厚度，不僅充分保證了三通的強度特性，而且又便于三通的整體鍛造成型和與直管的牢固對焊，該結構參數也較好協調了三通主管、支管的內外徑比值和支管高度比值，達到了理想的結構形式。還由于在三通主管和三通支管的端內側位置均設置定位孔，這樣結構保證了對焊時的準確定位，確保三通管與直管焊接安裝位置的準確性，以確保極高的焊接強度。
[0007]本實用新型的優選實施方式，所述三通主管和三通支管的外側過渡圓弧半徑R與三通主管直徑D之比為0.10—0.125。三通主管和支管連接肩部的過渡圓弧半徑對三通強度特性起著很大的作用，尤其在高溫高壓工作條件下，本實用新型的過渡圓弧半徑不僅能避免壓力集中，而且便于整體鍛造。
[0008]本實用新型的進一步實施方式，所述三通主管的兩端口外側均設有主管坡口 ；所述三通支管外端端口外側設有支管坡口。該結構實現三通管與蒸汽管道的牢固焊接，具有焊接強度高的優點。
[0009]本實用新型的進一步實施方式，所述三通支管的管中心線垂直于三通主管的管中心線。所述三通支管的外徑等于三通主管的外徑。所述三通支管的壁厚等于三通主管的壁厚。該結構構成了等徑、等壁厚的T型正三通。
[0010]下面結構附圖和【具體實施方式】對本實用新型耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通作進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通一種【具體實施方式】的主剖視結構示意圖；
[0012]圖2是圖1所示實施方式的I部局部放大視圖；
[0013]圖3是圖1所示實施方式的II部局部放大視圖。
[0014]圖中，I一三通支管、11 一支管坡口、12—支管定位孔、2—三通主管、21—主管坡口、22—主管定位孔。
【具體實施方式】
[0015]在圖1所示的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通中，該等徑三通采用整體鍛造成型，從而使得三通主管2和三通支管I鍛為一體，三通鍛制鋼錠材料為馬氏體耐熱鋼。在圖1所示的結構中，三通主管2和三通支管I的中心線相互垂直，三通主管2和三通支管I的外徑相等，其外徑D=1020mm，外徑D在900 mm—1220 mm中選擇。三通主管2和三通支管I的管內徑也相等，其內徑d=878。三通支管I的支管高度H為765 mm，支管高度H的尺寸大小與主管或支管外徑相關聯，三通支管I的支管高度H= (0.65—0.75)D。同樣三通主管2或者三通支管I的壁厚S也與主管或支管外徑相關聯，主管或支管的壁厚S= (0.06-0.08)Do三通主管2和三通支管I相交外側的管肩過渡圓弧半徑R=100mm，同樣該過渡圓弧半徑R也主管外徑D相關聯，其過渡圓弧半徑R= (0.10—0.125) D。
[0016]如圖2所示，在三通支管I的外端端口內側設有支管定位孔12，該支管定位孔12用于支管端對焊焊接時定位。在三通支管I外端端口外側設有用于焊接的支管坡口 11，該坡口與對接的坡口形成U型焊接坡口中。如圖3所示，在三通主管2兩端的端口內側均設有主管定位孔22，在三通主管2兩端口外側均設有用于管端對焊焊接的主管坡口 21，該坡口與對接坡口形成U型焊接坡口。
[0017]上述舉出了本實用新型的一些優選實施方式，但本實用新型并不限于此。在不違背本實用新型基本原理的情況下還可以有其它的改進和變換。如管端的對焊坡口除為U型夕卜，還可以是V型、X型或Y型等對接坡口形式。等等。這些變換均落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，包括三通主管(2)和三通支管(1)，該三通主管(2)和三通支管(I)連為一體，其特征在于:所述三通支管(I)的支管高度H與三通主管(2)的外徑D之比為0.65—0.75，所述三通主管(2)壁厚S與三通主管(2)外徑D之比為0.06-0.08 ;在所述三通主管(2)的兩端端口內側設有主管定位孔(22)，所述三通支管(I)的外端端口內側設有支管定位孔(12)。2.根據權利要求1所述的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，其特征在于:所述三通主管(2)和三通支管(I)的外側過渡圓弧半徑R與三通主管(2)直徑D之比為0.10—0.125。3.根據權利要求1或2所述的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，其特征在于:所述三通主管(2)的兩端口外側均設有主管坡口(21);所述三通支管(I)外端端口外側設有支管坡口(11)04.根據權利要求1或2所述的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，其特征在于:所述三通支管(I)的管中心線垂直于三通主管(2)的管中心線。5.根據權利要求1或2所述的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，其特征在于:所述三通支管(I)的外徑等于三通主管(2)的外徑。6.根據權利要求1或2所述的耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，其特征在于:所述三通支管(I)的壁厚等于三通主管(2)的壁厚。
【專利摘要】本實用新型公開了一種耐高溫高壓厚壁鍛制等徑三通，包括三通主管和三通支管，該三通主管和三通支管連為一體，所述三通支管的支管高度H與三通主管的外徑D之比為0.65—0.75，所述三通主管壁厚S與三通主管外徑D之比為0.06—0.08；在所述三通主管的兩端端口內側設有主管定位孔，所述三通支管的外端端口內側設有支管定位孔。所述三通主管和三通支管的外側過渡圓弧半徑R與三通主管直徑D之比為0.10—0.125。該鍛造制等徑三通具有結構合理、機械強度高，便于鍛制成型的優勢，適用于超臨界或超超臨界發電機組等高溫高壓管件系統中。
【IPC分類】F16L41/02
【公開號】CN204717194
【申請號】CN201520376257
【發明人】王興中, 高錦張, 戴挺, 周怡君, 馬武江
【申請人】上海新閔（東臺）重型鍛造有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月3日