本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了承壓用復(fù)合無(wú)縫鋼管的尺寸、外形、重量、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于制造鍋爐、壓力容器和壓力管道等承壓用復(fù)合無(wú)縫鋼管(以下簡(jiǎn)稱“鋼管”)。
二、規(guī)范性引用文件
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GB/T222 鋼的成品化學(xué)成分允許偏差
GB/T223.5 鋼鐵 酸溶硅和全硅含量的測(cè)定 還原型硅鉬酸鹽分光光度法
GB/T 223.11 鋼鐵及合金 鉻含量的測(cè)定 可視滴定或電位滴定法
GB/T 223.12 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 碳酸鈉分離-二苯碳酰二肼光度法測(cè)定鉻量
GB/T223.17 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法二安替比林甲烷光度法測(cè)定鈦量
GB/T223.23 鋼鐵及合金 鎳含量的測(cè)定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 223.25 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 丁二酮肟重量法測(cè)定鎳量
GB/T 223.54 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定鎳量
GB/T 223.58 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法測(cè)定錳量
GB/T 223.59 鋼鐵及合金 磷含量的測(cè)定 鍛磷鉬藍(lán)分光光度法和銻磷鉬藍(lán)分光光度法
GB/T 223.60 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 高氯酸脫水重量法測(cè)定硅含量
GB/T 223.62 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 乙酸丁酯萃取光度法測(cè)定磷量
GB/T 223.63 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 高碘酸鈉(鉀)光度法測(cè)定錳量
GB/T 223.64 鋼鐵及合金 錘含量的測(cè)定 火焰原子吸收光譜法
GB/T223.67 鋼鐵及合金 硫含量的測(cè)定 次甲基藍(lán)分光光度法
GB/T223.68 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 管式爐內(nèi)燃燒后碳酸鉀滴定法測(cè)定硫含量
GB/T 223.69 鋼鐵及合金 碳含量的測(cè)定 管式爐內(nèi)燃燒后氣體容量法
GB/T 223.71 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 管式爐內(nèi)燃燒后重量法測(cè)定碳含量
GB/T 223.72 鋼鐵及合金 硫含量的測(cè)定 重量法
GB/T224 鋼的脫碳層深度測(cè)定法
GB/T226 鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗(yàn)法
GB/T 228.1 金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分∶室溫試驗(yàn)方法
GB/T 229 金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法
GB/T232 金屬材料彎曲試驗(yàn)方法
GB/T241 金屬管液壓試驗(yàn)方法
GB/T242 金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)方法
GB/T244 金屬管彎曲試驗(yàn)方法
GB/T246 金屬管壓扁試驗(yàn)方法
GB/T1979 結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評(píng)級(jí)圖
GB/T 2102 鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)
GB/T2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備
GB/T4334—2008 金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法
GB/T 4336 碳素銅和中低合金銅 火花源原子發(fā)射光譜分析方法
GB/T5777—2008 無(wú)縫鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法
GB/T6394 金屬平均晶粒度測(cè)定方法
GB/T7735 鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法
GB/T 10561—2005 鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法
GB/T11170 不銹鋼的光電發(fā)射光譜分析方法
GB/T12606 鋼管漏磁探傷方法
GB/T13298 金屬顯微組織檢驗(yàn)方法
GB/T17395 無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T 20066 鋼和鐵 化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法
GB/T 20123 鋼鐵 總碳硫含量的測(cè)定 高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)
三、術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1 冶金熔合復(fù)合 metallurgy fuse composite
采用內(nèi)外層金屬分別是兩種不同化學(xué)成分的鋼種通過(guò)冶金方式,使內(nèi)外層金屬在結(jié)合部位相互熔融的復(fù)合方式。
3.2 爆炸成型復(fù)合 explosion forming composite
采用爆炸的方法實(shí)現(xiàn)基層和復(fù)層間產(chǎn)生焊合的復(fù)合方式。
3.3 嵌套成型復(fù)合 nesting forming composite
采用較大尺寸無(wú)縫管子嵌套較小尺寸無(wú)縫管子,再經(jīng)過(guò)適當(dāng)壓力加工使基層與復(fù)層緊密結(jié)合的復(fù)合方式。
3.4 復(fù)層 claddingmetal
為清足特殊流體(如腐蝕性流體)輸送要求所選擇的接觸特殊流體的金屬層。復(fù)層可以是內(nèi)層,也可以是外層。
3.5 基層basemetal
滿足流體輸送管機(jī)械強(qiáng)度要求的金屬層,其厚度大于復(fù)層材料。基層可以是內(nèi)層,也可以是外層。
四、訂貨內(nèi)容
按本標(biāo)準(zhǔn)訂購(gòu)鋼管的合同或訂單應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容∶
a. 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)
b. 產(chǎn)品名稱
c. 鋼的牌號(hào)(外層金屬牌號(hào)+內(nèi)層金屬牌號(hào));
d. 訂購(gòu)的數(shù)量(總重量或總長(zhǎng)度);
e. 尺寸規(guī)格【外徑×公稱壁厚(外層厚度+內(nèi)層厚度),單位為毫米,mm】;
f. 特殊要求。
五、尺寸、外形及重量
5.1 外徑和壁厚
5.1.1 鋼管應(yīng)按公稱外徑和公稱壁厚(外層厚度+內(nèi)層厚度)交貨。根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,鋼管可按公稱外徑和最小壁厚(外層厚度+內(nèi)層厚度)、公稱內(nèi)徑(d)和公稱壁厚或其他尺寸規(guī)格方式交貨。
5.1.2 鋼管的公稱外徑和壁厚應(yīng)符合GB/T17395的規(guī)定,根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,可供應(yīng)GB/T17395規(guī)定以外尺寸的鋼管。
當(dāng)鋼管按公稱內(nèi)徑和公稱壁厚交貨時(shí),其尺寸規(guī)格由供需雙方協(xié)商確定。
注∶無(wú)特殊說(shuō)明時(shí),本標(biāo)準(zhǔn)所述壁厚(S)包括公稱壁厚和最小壁厚,所述外徑(D)包括公稱外徑和計(jì)算外徑。
5.1.3 鋼管按公稱外徑和公稱塑厚交貨時(shí),其公稱外徑和公稱壁厚的允許偏差虛符合表1的規(guī)定.
鋼管按公稱外徑和最小壁厚交貨時(shí),其公稱外徑的允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定,壁厚的允許偏差為+22%S。
鋼管按公稱內(nèi)徑和公稱壁厚交貨時(shí),其公稱內(nèi)徑的允許偏差為±1%d,公稱壁厚的允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。
鋼管的公稱基層厚度(S)應(yīng)為公稱壁厚的50%~90%,公稱復(fù)層厚度(S-)應(yīng)為公稱壁厚的10%~50%。
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,可供應(yīng)規(guī)定以外尺寸允許偏差的鋼管。
5.2 長(zhǎng)度
5.2.1 鋼管的通常長(zhǎng)度為4000mm~12000mm
經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可交付長(zhǎng)度大于12000mm或短于4000mm但不短于1000mm 的鋼管。短于4000mm但不短于1000mm的鋼管,其數(shù)量應(yīng)不超過(guò)該批交貨總數(shù)量的10%.
5.2.2 根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,銅管可按定尺長(zhǎng)度交貨。定尺長(zhǎng)度的允許偏差為0~+20mm。
5.3 彎曲度
5.3.1 鋼管的每米彎曲度應(yīng)符合如下規(guī)定
a. 壁厚S≤15mm時(shí),不大于1.5mm/m
b. 壁厚15mm<S≤30mm時(shí),不大于2.0mm/m;
c. 壁厚S>30mm時(shí),不大于3.0mm/m.
5.3.2 公稱直徑不小于127mm的鋼管,其全長(zhǎng)彎曲度應(yīng)不大于鋼管長(zhǎng)度的0.1%。
5.3.3 根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,鋼管的每米彎曲度和全長(zhǎng)彎曲度可采用其他規(guī)定。
5.4 不圓度和壁厚不均
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,鋼管的不圍度和壁厚不均應(yīng)分別不超過(guò)外徑公差和壁厚公差的80%。
5.5 端頭外形
鋼管兩端端面應(yīng)與鋼管軸線垂直,切口毛刺應(yīng)予清除。
5.6 重量
鋼管按實(shí)際重量交貨。
六、技術(shù)要求
6.1 鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分
6.1.1 鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析)應(yīng)符合表2的規(guī)定。
6.1.2 根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可供應(yīng)表2規(guī)定以外牌號(hào)的鋼管。
6.1.3 優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼和合金鋼鋼中殘余元素的含量應(yīng)符合表3的要求。
6.1.4 成品鋼管化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合GB/T 222的規(guī)定。
6.2 制造方法
6.2.1 鋼的冶煉方法
鋼應(yīng)采用粗煉鋼水經(jīng)真空精煉處理或電渣重熔方法冶煉。經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可采用其他較高要求的冶煉方法。需方指定某一種冶煉方法時(shí),應(yīng)在合同中注明。
6.2.2 管坯的制造方法
冶金熔合復(fù)合無(wú)縫鋼管管坯應(yīng)采用雙金屬冶金熔合方式復(fù)合在一起的方法制造。根據(jù)需方要求,并在合同中注明,也可按其他方法制造復(fù)合無(wú)縫管管坯。
6.2.3 鋼管的制造方法
冶金熔合復(fù)合無(wú)縫鋼管應(yīng)采用熱擠(軋)、冷拔(軋)無(wú)縫方法制造。根據(jù)需方要求,并在合同中注明,也可將兩個(gè)牌號(hào)的無(wú)縫鋼管按爆炸成型、嵌套等其他方法制造。
6.3 交貨狀態(tài)
鋼管應(yīng)以熱處理狀態(tài)交貨。熱處理溫度應(yīng)適合基層和復(fù)層兩種材料,以獲得最佳理化性能。熱處理工藝應(yīng)在質(zhì)量證明書(shū)中注明。
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可供應(yīng)其他狀態(tài)的復(fù)合無(wú)縫鋼管。
6.4 力學(xué)性能
6.4.1 拉伸試驗(yàn)
6.4.1.1 鋼管應(yīng)進(jìn)行基層或整體(包括基層和復(fù)層)室溫拉伸試驗(yàn)。當(dāng)按基層進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),其拉伸力學(xué)性能應(yīng)符合表4的規(guī)定;當(dāng)按整體進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),其拉伸力學(xué)性能應(yīng)符合表4中相應(yīng)基層牌號(hào)的規(guī)定。
6.4.1.2 對(duì)基層材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí),應(yīng)完全去除復(fù)層材料。
6.4.1.3 外徑小于219mm的鋼管,基層或整體拉伸試驗(yàn)應(yīng)沿鋼管縱向取樣。
外徑不小于219mm的鋼管,當(dāng)鋼管基層尺寸足以制取橫向圓形截面試樣時(shí),鋼管應(yīng)做基層橫向拉仲試驗(yàn)。基層橫向拉伸試驗(yàn)應(yīng)取直徑為10mm的圓形橫截面試樣;當(dāng)鋼管基層尺寸不足以截取10mm 試樣時(shí),則應(yīng)采用直徑為8mm或5mm中可能的較大尺寸橫向圓形截面試樣。橫向圓形截面試樣應(yīng)取自未經(jīng)壓扁的管端。當(dāng)鋼管基層尺寸不足以截取5mm圓形橫截面試樣時(shí),鋼管應(yīng)做基層或整體縱向拉伸試驗(yàn)。
6.4.2 沖擊試驗(yàn)
6.4.2.1 鋼管應(yīng)進(jìn)行基層室溫沖擊試驗(yàn),沖擊吸收能量應(yīng)符表4的規(guī)定。
6.4.2.2 表4中的沖擊吸收能量為全尺寸試樣夏比V型缺口沖擊吸收能量要求值。當(dāng)采用小尺寸沖擊試樣時(shí),小尺寸試樣的最小夏比V型缺口沖擊吸收能量要求值應(yīng)為全尺寸試樣沖擊吸收能量要求值乘以表5中的遞減系數(shù)。
6.4.2.3 外徑小于219mm的鋼管,沖擊試驗(yàn)沿鋼管縱向或橫向取樣;如合同中無(wú)特殊規(guī)定,仲裁試樣應(yīng)沿鍋管縱向截取。外徑不小于219mm的鋼管,沖擊試驗(yàn)沿鋼管橫向取樣。
無(wú)論沿鋼管縱向還是橫向截取,沖擊試樣均應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)尺寸、寬度7.5mm或?qū)挾?m中盡可能的較大尺寸試樣。當(dāng)銅管基層尺寸不足以制取5mm沖擊試樣時(shí),沖擊試驗(yàn)不作要求。
6.5 液壓試驗(yàn)
鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行液壓試驗(yàn)。液壓試驗(yàn)壓力按式(1)計(jì)算,最大試驗(yàn)壓力為20MPa。在試驗(yàn)壓力下,穩(wěn)壓時(shí)間應(yīng)不少于10s,鋼管不允許出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,
p=2SR/D …………………………(1)
式中
p————試驗(yàn)壓力,單位為兆帕(MPa),當(dāng)p<7MPa時(shí),修約到最接近的0.5MPa,當(dāng)p≥7MPa時(shí),修約到最接近的1MPa;
S——鋼管壁厚,單位為毫米(mm);
D————鋼管公稱外徑或計(jì)算外徑,單位為毫米(mm);
R——許用應(yīng)力,按表4中基層屈服強(qiáng)度的80%,單位為兆帕(MPa)。
經(jīng)需方同意,并在合同中注明,對(duì)于冶金熔合復(fù)合鋼管供方可用渦流探傷代替液壓試驗(yàn)。渦流探傷時(shí),對(duì)比樣管人工缺陷應(yīng)符合GB/T7735中驗(yàn)收等級(jí)B的規(guī)定。
6.6 結(jié)合層粘結(jié)力剪切強(qiáng)度試驗(yàn)
6.6.1 根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,復(fù)層厚度大于或等于1.9mm的冶金熔合復(fù)合鋼管和冶金結(jié)合的爆炸咸型復(fù)合鋼管可進(jìn)行結(jié)合層粘結(jié)力剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。其結(jié)合層粘結(jié)力剪切強(qiáng)度應(yīng)符合表6的規(guī)定。
剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法為從成品鋼管上取略大于如圖1所示尺寸的試樣,先將試樣壓平,然后加工成下圖所示試樣進(jìn)行剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。
6.6.2 復(fù)層厚度小于1.9mm的復(fù)合無(wú)縫鋼管,其基層和復(fù)層粘結(jié)力剪切強(qiáng)度試驗(yàn)可用壓扁試驗(yàn)代替。閉合壓扁后基層和復(fù)層之間不允許出現(xiàn)分層或開(kāi)裂。
6.8 低倍檢驗(yàn)
鋼管應(yīng)做低倍檢驗(yàn)。低倍檢驗(yàn)橫截面酸浸試片上不允許有目視可見(jiàn)的白點(diǎn)、夾雜、皮下氣泡、翻皮和分層。
6.9 非金屬夾雜物
鋼管應(yīng)做非金屬夾雜物檢驗(yàn)。鋼管的非金屬夾雜物按GB/T10561—2005中的A法評(píng)級(jí),其A、B、C、D各類夾雜物的細(xì)系級(jí)別和粗系緩別應(yīng)分別不大于2.5級(jí),DS類夾雜物應(yīng)不大于2.5級(jí);A、B、C、D各類夾雜物的細(xì)系級(jí)別總數(shù)與粗系級(jí)別總數(shù)應(yīng)各不大于6.5級(jí)。6.10 晶粒度
鋼管基層的晶粒度應(yīng)為4級(jí)或更細(xì),且兩個(gè)試片上晶粒度最大級(jí)別與最小級(jí)別差應(yīng)不超過(guò)3級(jí)。
6.11 顯微組織
6.11.1 鋼管基層的顯微組織應(yīng)符合如下規(guī)定∶
a. 優(yōu)質(zhì)碳素鈉和低合金銷應(yīng)為鐵素體加珠光體;
b. 15MoG、12CrMoG、15CrMoG應(yīng)為鐵素體加珠光體,允許存在粒狀貝氏體,不允許存在相變臨界溫度Ag~Ag之間的不完全相變產(chǎn)物(如黃塊狀組織);
c. 12Cr1MoVG應(yīng)為鐵素體加粒狀貝氏體或鐵素體加珠光體或鐵素體加粒狀貝氏體加珠光體,允許存在索氏體,不允許存在相變臨界溫度Ac~Ac之間的不完全相變產(chǎn)物(如黃塊狀組織)。
6.11.2 鋼管復(fù)層為雙相型不銹鋼時(shí),其顯微組織應(yīng)為奧氏體加鐵素體,且?jiàn)W氏體相的比例應(yīng)為40%~60%。
6.11.3 鋼管基層和復(fù)層間的熔合層靠近復(fù)層的區(qū)域應(yīng)沒(méi)有明顯的碳遷移現(xiàn)象。
6.12 脫碳層
外徑不大于76mm的鋼管應(yīng)檢驗(yàn)基層的全脫碳層。基層的全脫碳層深度應(yīng)不大于0.4mm.
6.13 表面質(zhì)量
6.13.1 鋼管的內(nèi)外表面不允許有裂紋、折疊、結(jié)疤、軋折和離層。這些缺陷應(yīng)完全清除,缺陷清除深度應(yīng)不超過(guò)壁厚的10%,缺陷清除處的實(shí)際壁厚應(yīng)不小于壁厚所允許的最小值。鋼管內(nèi)外表面直道的深度應(yīng)不大于壁厚的4%,且最大為0.2mm。不超過(guò)壁厚允許負(fù)偏差的其他局部缺陷允許存在。
6.13.2 鋼管應(yīng)進(jìn)行酸洗或拋光處理。
6.14 無(wú)損檢驗(yàn)
冶金熔合復(fù)合無(wú)縫鋼管應(yīng)按GB/T5777—2008的規(guī)定逐根全長(zhǎng)進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)。超聲波探傷檢驗(yàn)對(duì)比樣管縱向刻槽深度應(yīng)符合驗(yàn)收等級(jí)L2的規(guī)定。當(dāng)鋼管壁厚與外徑之比大于0.2時(shí),除非合同中另有規(guī)定,鋼管內(nèi)壁人工缺陷深度按GB/T5777-2008中附錄C的C.1規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)銅管按最小壁厚交貨時(shí),對(duì)比樣管刻槽深度按鋼管平均壁厚計(jì)算。
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可做其他無(wú)損檢驗(yàn)。
6.15 復(fù)層的晶間腐蝕檢驗(yàn)
鋼管的復(fù)層應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕檢驗(yàn),晶間腐蝕檢驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T4334—2008中E 法的規(guī)定。經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可采用其他晶問(wèn)腐蝕試樣方法。
七、檢驗(yàn)和試驗(yàn)方法
7.1 鋼管的尺寸和外形應(yīng)采用符合精度要求的量具逐根測(cè)量。
7.2 鋼管的內(nèi)外表面應(yīng)在充分照明條件下逐根目視檢查。
7.3 鋼管其他檢驗(yàn)的試驗(yàn)方法和取樣方法應(yīng)符合表8的規(guī)定。
八、檢驗(yàn)規(guī)則
8.1 檢查和驗(yàn)收
鋼管的檢查和驗(yàn)收由供方質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)進(jìn)行。
8.2 組批規(guī)則
鋼管的化學(xué)成分、低倍檢驗(yàn)和非金屬夾雜物檢驗(yàn)可按熔煉爐檢查和驗(yàn)收,鋼管的其余檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按批檢查和驗(yàn)收,每批應(yīng)由同一基層牌號(hào)、同一復(fù)層牌號(hào)、同一基層爐號(hào)、同一復(fù)層爐號(hào)、同一規(guī)格和同一熱處理制度(爐次)的鋼管組成。每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過(guò)400根。
8.3 取樣數(shù)量
每批鋼管各項(xiàng)檢驗(yàn)的取樣數(shù)量應(yīng)符合表8的規(guī)定。
8.4 復(fù)驗(yàn)與判定規(guī)則
鋼管的復(fù)驗(yàn)與判定規(guī)則應(yīng)符合GB/T2102的規(guī)定。
九、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)
鋼管的包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)應(yīng)符合GB/T2102的規(guī)定。
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GB28883-2012 承壓用復(fù)合無(wú)縫鋼管.pdf