- 重慶超宇物資有限公司
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發(fā)布時(shí)間：2011-3-15閱讀：1312次
2、3 級(jí)設(shè)備用碳鋼無縫鋼管技術(shù)條件
1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于 M310 堆型的二代加核電站 2、3 級(jí)設(shè)備用碳鋼無縫鋼管的化學(xué)成分、力學(xué)性能、試 驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及外形尺寸及重量等技術(shù)要求。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于 M310 堆型的二代加核電站下列鋼管： ——公稱外徑小于 550mm、公稱壁厚小于 50mm 的 2 級(jí)碳鋼無縫鋼管； ——公稱外徑不大于 610mm、公稱壁厚不大于 40mm 的 3 級(jí)碳鋼無縫鋼管。 ——主給水流量控制系統(tǒng)、輔助給水系統(tǒng)、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)設(shè)備用 P280GH 無縫鋼管。 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于管道系統(tǒng)用 2、3 級(jí)碳鋼無縫鋼管和熱交換器傳熱管用無縫鋼管。 2 規(guī)范性引用文件 下列規(guī)范性文件中的條文通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。下列注日期或版次的引用文件， 其后的任何修改單或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，但提倡使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方探討使用其最新版本的可能 性。 GB/T 228-2002 GB/T 229-2007 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法
GB/T 241 金屬管液壓試驗(yàn)方法 GB/T 242-2007 GB/T 246-2007 金屬管 擴(kuò)口試驗(yàn)方法 金屬管 壓扁試驗(yàn)方法
GB/T 2102 鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書 GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法(常規(guī)法) GB/T 4338 金屬材料 高溫拉伸試驗(yàn)方法
GB/T 17395 重慶無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差 GB/T 20066 鋼和鐵 化學(xué)成分測(cè)定用試樣的制樣和取樣方法 ANSI B36.10M 焊接和無縫法制造的鋼管 壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則
RCC-M(2000 年版及 2002 年補(bǔ)遺)
3 訂貨要求 3.1 需方應(yīng)在訂貨合同中注明本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、鋼號(hào)、鋼管等級(jí)、尺寸規(guī)格和數(shù)量等。 3.2 需方還應(yīng)在訂貨合同中明確以下技術(shù)要求：
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——是否進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)； ——鋼管是否進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理及模擬消除應(yīng)力熱處理的保溫溫度和保溫時(shí)間； ——清潔、包裝和運(yùn)輸要求； ——鋼管尺寸偏差的特殊要求； ——2 級(jí) 20 和 16Mn 鋼管是否按批進(jìn)行壓扁和擴(kuò)口試驗(yàn)； ——3 級(jí) 20 鋼管是否進(jìn)行成品分析，是否進(jìn)行超聲檢測(cè)； ——其它特殊要求。
4 制造 4.1 制造程序 在 P280GH 鋼管制造前，鋼管制造廠應(yīng)制定制造程序。該程序應(yīng)包括制造過程中的各個(gè)步驟、包括 制造階段、制造過程中所有的中間熱處理、最終熱處理和無損檢測(cè)等。 4.2 冶煉 采用電爐或其它相當(dāng)?shù)囊睙捁に囈睙挕?4.3 鋼管制造方法 鋼管可采用熱加工和(或)冷加工方法制造。 制造鋼管的管坯應(yīng)取自切除頭尾的鋼錠。鋼管變形過程中的總延伸系數(shù)(鍛造比)應(yīng)不小于 3。 4.4 交貨狀態(tài) 鋼管應(yīng)以正火狀態(tài)交貨，鋼管的正火處理溫度和保溫時(shí)間應(yīng)予記錄。 P280GH 鋼管的正火處理應(yīng)滿足以下要求： ——加熱溫度：890℃~940℃； ——保溫時(shí)間：按每毫米的厚度保溫 1min.，但不得少于 30min.； ——在空氣中冷卻。 管端為垂直截面，截面應(yīng)無超厚部分，并應(yīng)清除毛刺。清除毛刺允許有輕微的內(nèi)外倒角。
5 牌號(hào)和化學(xué)成分 鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析和成品分析)應(yīng)符合表 1 的規(guī)定。 化學(xué)成分分析用試樣按 GB/T 20066 的規(guī)定制取， 化學(xué)成分分析按照 GB/T 223 或 GB/T 4336 或其它 相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。熔煉分析每爐做一次；對(duì)于 2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管，成品分析每批做一次；對(duì) 于 3 級(jí)鋼管，合同要求時(shí)按批進(jìn)行成品分析。
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表1
重慶無縫鋼管的化學(xué)成分
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% b
鋼號(hào)
類別 C 熔煉分析 ≤0.20 ≤0.22 ≤0.22 ≤0.24 ≤0.20 ≤0.22 Mo ≤0.10 ≤0.10 Si 0.08~0.35 0.07~0.40 0.10~0.35 0.09~0.40 0.10~0.35 0.10~0.40 Ni ≤0.50 ≤0.50 Mn 0.45~1.00 0.40~1.05 0.65~1.25 0.60~1.30 0.80~1.60 0.80~1.60 Al 0.020~0.050 0.020~0.050 P ≤0.030 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.020 ≤0.025 S ≤0.025 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.030 ≤0.015 ≤0.020 Cu ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 ≤0.25 Sn ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 ≤0.030
20 成品分析 熔煉分析 16Mn 成品分析 熔煉分析 成品分析 P280GH c － 熔煉分析 成品分析
a b
如果 Cu+10Sn≤0.55%，Sn 含量可超過 0.030%，但不得超過 0.040%。 除了由脫氧加入的元素，表中未列入的元素不作為有意義的添加元素。 c 對(duì)于 P280GH 鋼管： ——材料的 Ceq≤0.48，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15； ——當(dāng)鋼管用于主給水系統(tǒng)時(shí)，Cr≥0.15%； ——在保證 Cu+10Sn≤0.55%時(shí)，錫元素的含量上限可提高到 0.040%，用于熱加工的鋼管，應(yīng)保證 Cu≤0.18%， 且 Cu+6Sn≤0.33%。
6 力學(xué)性能和工藝性能 6.1 力學(xué)性能 6.1.1 規(guī)定值 交貨狀態(tài)下鋼管的力學(xué)性能應(yīng)符合表 2 和表 3 的規(guī)定。 表2
室溫拉伸試驗(yàn) 鋼號(hào) 抗拉強(qiáng)度 Rm/MPa 410~510 a 470~570 470~570 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 b Rp0.2/MPa ≥235 ≥275 ≥275 斷后伸長(zhǎng)率 A/% Rm(A-2)≥10500 c Rm(A-2)≥10500
鋼管的力學(xué)性能
300℃拉伸試驗(yàn) 抗拉強(qiáng)度 Rm/MPa ≥369 ≥423 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 Rp0.2/MPa ≥157 ≥186
20 16Mn P280GH
≥21 ≥423 ≥186 且 Rm(A-2) ≥10500 a 對(duì) 3 級(jí)鋼管，鋼管的抗拉強(qiáng)度上限為 530MPa，且鋼管的 Rp0.2/Rm 應(yīng)不超過 0.9。當(dāng)鋼管的 Rp0.2 與 Rm 成比例增加 時(shí)，Rm 的最大值可達(dá)到 550MPa，同時(shí) Rp0.2≥260MPa； b 經(jīng)供需雙方協(xié)商，可用 Rel 代替。 c 對(duì) 3 級(jí) 20 鋼管，鋼管的斷后伸長(zhǎng)率 A≥23%。
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表3
鋼管沖擊試驗(yàn)規(guī)定值
KV2 /J
bc
0℃縱向吸收能量 S≥12.5mm 55mm×10mm×10mm 平均值 20 16Mn P280GH
a b
c
試樣尺寸
a
8.8＜S＜12.5mm 55mm×10mm×7.5mm 平均值 ≥25 ≥32 ≥45 單個(gè)最小值 ≥19 ≥22 ≥30
6.3＜S≤8.8mm 55mm×10mm×5mm 平均值 ≥18 ≥22 ≥30 單個(gè)最小值 ≥13 ≥16 ≥20
單個(gè)最小值 ≥24 ≥28 ≥40
≥32 ≥40 ≥60
S-鋼管公稱壁厚，只對(duì)公稱外徑 D≥51mm 且公稱壁厚 S＞6.3mm 的鋼管做沖擊試驗(yàn)； 沖擊試驗(yàn)的三個(gè)試樣中，只允許一個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果低于平均值，且不低于單個(gè)最小值。 對(duì)主給水系統(tǒng)用無縫鋼管，沖擊試驗(yàn)溫度為-20℃。
6.1.2 取樣 6.1.2.1 拉伸試樣 當(dāng)鋼管尺寸允許時(shí)，P280GH 拉伸試樣應(yīng)橫向截取，其他牌號(hào)縱向截取，且應(yīng)選用 GB/T 228-2002 中的 R4 試樣，并滿足以下要求： ——公稱壁厚S≤30mm時(shí)，在1/2壁厚處截取；公稱壁厚S＞30mm時(shí)，在外壁附近截取。 ——試樣端部至管端的最小距離為： 公稱壁厚S≤40mm時(shí)為管壁厚； 公稱壁厚S＞40mm時(shí)為40mm。 如果管壁厚不足以截取上述試樣，可按 GB/T 228-2002 的規(guī)定截取管段或條狀試樣。 6.1.2.2 沖擊試樣 沖擊試樣采用GB/T 229-2007中規(guī)定的夏比V型缺口沖擊試樣(當(dāng)鋼管尺寸允許時(shí)， P280GH拉伸試樣 應(yīng)橫向截取)。在同一管段上靠近管子外表面處并排截取三個(gè)試樣，試樣的缺口底線垂直于鋼管表面。 對(duì)公稱壁厚S<12.5mm的鋼管，可按表3的規(guī)定采用小試樣。 如需作重復(fù)試驗(yàn)，則在最接近第一次取樣的部位取樣。 6.2 工藝性能 6.2.1 壓扁試驗(yàn) 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。經(jīng)供需雙方協(xié)商，20和16Mn鋼管也可按批進(jìn)行壓 扁試驗(yàn)。 對(duì)3級(jí)20鋼管僅對(duì)公稱D≤406.4mm的鋼管按批進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。 壓扁試樣的長(zhǎng)度為鋼管壁厚的1.5倍，但不得短于10mm，也不應(yīng)超過100mm。 試驗(yàn)時(shí)將試樣放在兩個(gè)平行板之間壓扁至公式(1)計(jì)算所得的值H。 H= 式中： H—力作用下兩壓板間距離，mm；
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(1 + α ) S ………………………………(1) α+S D
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S—鋼管公稱壁厚，mm； D—鋼管公稱外徑，mm； α—單位長(zhǎng)度變形系數(shù)： ——對(duì)2級(jí)20鋼管，取0.10； ——對(duì)3級(jí)20鋼管，取0.07； ——對(duì)16Mn和P280GH鋼管，取0.08。 壓扁試驗(yàn)后試樣表面出現(xiàn)下列情況之一者，應(yīng)判為不合格： ——鋼管出現(xiàn)裂紋或開裂； ——顯露出原已存在的表面缺陷，其深度在變形前超過了第12章的規(guī)定； ——顯露出諸如完全分層之類的內(nèi)部缺陷。 6.2.2 擴(kuò)口試驗(yàn) 應(yīng)對(duì)下列鋼管進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)： ——公稱外徑D＜168.3mm且公稱壁厚S＜12.5mm的2級(jí)20和16Mn鋼管； ——公稱外徑D≤139.7mm且公稱壁厚S≤10mm的3級(jí)20鋼管； ——輔助給水系統(tǒng)用P280GH鋼管。 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)，經(jīng)供需雙方協(xié)商，20和16Mn鋼管也可按批進(jìn)行擴(kuò) 口試驗(yàn)。 對(duì)3級(jí)20鋼管按批進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)。 試驗(yàn)時(shí)采用頂角為30°的圓錐頂頭進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)。試樣長(zhǎng)度為鋼管外徑的兩倍，鋼管的外徑擴(kuò)口 率按表4的規(guī)定。 試驗(yàn)結(jié)果的判斷準(zhǔn)則同壓扁試驗(yàn)。 表4 鋼管的外徑擴(kuò)口率
S/D 鋼號(hào) ≤0.08 2 級(jí) 20 鋼管 3 級(jí) 20 鋼管 16Mn P280GH 20% 13% 18% >0.08~0.12 18% 12% 15% >0.12~0.15 15% 10% 13% 18% 10% >0.15~0.18 12% 8% 9% ≥0.18 10%
6.2.3 彎曲試驗(yàn) 公稱外徑D＞406.4mm的3級(jí)20鋼管應(yīng)按批進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。 在軸向300mm長(zhǎng)的金屬環(huán)中截取寬為35mm的長(zhǎng)條試樣進(jìn)行試驗(yàn)。彎曲角度為180°，試驗(yàn)芯軸或錐
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頭的直徑d 彎曲后兩平行壓板間距見表5。 試驗(yàn)結(jié)果的判斷準(zhǔn)則同壓扁試驗(yàn)。 表5
鋼號(hào) 20
a
鋼管的彎曲試驗(yàn)要求
芯軸或錐頭直徑 d 7a a 試樣兩端外側(cè)間距 9a
試樣厚度。
7 模擬消除應(yīng)力熱處理 7.1 模擬消除應(yīng)力熱處理后的鋼管力學(xué)性能 當(dāng)鋼管在今后的加工制造或安裝過程中需要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理， 則鋼管制造廠應(yīng)在交貨狀態(tài)的鋼 管上(或代表交貨狀態(tài)的試料上)截取試料進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理，模擬消除應(yīng)力熱處理后的鋼管力學(xué) 性能應(yīng)滿足 6.1 的規(guī)定。 7.2 模擬消除應(yīng)力熱處理的工藝 7.2.1 保溫要求 7.2.1.1 20 鋼管和 16Mn 鋼管
模擬消除應(yīng)力熱處理的溫度應(yīng)與設(shè)備制造過程中消除應(yīng)力熱處理的溫度一致(保溫溫度允許偏差為 ±5℃)，模擬消除應(yīng)力熱處理
保溫時(shí)間至少應(yīng)為鋼管在以后加工制造過程中實(shí)際要經(jīng)受的全部消除應(yīng)力 熱處理時(shí)間的 80%。 7.2.1.2 P280GH 鋼管
P280GH 鋼管的模擬消除應(yīng)力熱處理的保溫應(yīng)滿足以下要求： ——保溫溫度為 605℃±5℃； ——保溫時(shí)間按每毫米保溫 6min.，但不得少于 2h。 7.2.2 加熱和冷卻速率 模擬消除應(yīng)力熱處理的溫度超過400℃時(shí)的加熱和冷卻速率應(yīng)符合以下規(guī)定： ——當(dāng)鋼管的公稱壁厚S≤25mm時(shí)，為220℃/h； ——當(dāng)鋼管的公稱壁厚S＞25mm時(shí)，加熱和冷卻速率按公式(3)計(jì)算。
220 × 25 ℃/h………………………………(2) S
8 復(fù)驗(yàn)和重新熱處理 8.1 拉伸試驗(yàn)的復(fù)驗(yàn)
如果拉伸試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求， 可在不合格試樣的鄰近部位截取雙倍的試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)， 若復(fù)驗(yàn)結(jié) 果都符合要求，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合格。
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8.2 沖擊試驗(yàn)的復(fù)驗(yàn)
如果沖擊試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求，可按下列方法進(jìn)行復(fù)試： 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管，如果沖擊試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求，則該批鋼管應(yīng)判為不合格。但僅因單 個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果低于單個(gè)最小值而使試驗(yàn)結(jié)果不符合要求，其它條件均滿足(平均值達(dá)到要求，至多 一個(gè)結(jié)果低于平均值)，則允許按下述方式復(fù)驗(yàn)：在結(jié)果不合格試樣的鄰近部位再取三個(gè)一組的兩組試 樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，若這兩組試樣的試驗(yàn)結(jié)果都符合要求，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合 格。 對(duì)3級(jí)鋼管，在不合格試樣的鄰近部位再取三個(gè)試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，當(dāng)前后兩組試樣滿足以下要求時(shí)， 該批鋼管可以驗(yàn)收： ——六個(gè)試樣的平均值不低于規(guī)定的平均值； ——六個(gè)試樣中最多有兩個(gè)值低于規(guī)定的平均值； ——六個(gè)試樣中只能有一個(gè)值低于規(guī)定的單個(gè)最小值。 若不能滿足以上要求，該批鋼管判為不合格。
8.3 工藝性能的復(fù)驗(yàn)
對(duì)于逐根檢驗(yàn)的鋼管，若工藝性能試驗(yàn)不合格，可將不合格鋼管剔出，在一批鋼管中，不合格鋼管 的數(shù)量超過10%，則整批鋼管判為不合格。 對(duì)于按批檢驗(yàn)的鋼管，若工藝性能試驗(yàn)不合格，可將不合格鋼管剔出，再從同一批中取雙倍數(shù)量的 鋼管進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，若復(fù)驗(yàn)結(jié)果都合格，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合格。
8.4 重新熱處理
對(duì)力學(xué)性能和工藝性能不合格的鋼管，可進(jìn)行重新熱處理。重新熱處理后按新的批次進(jìn)行驗(yàn)收。重 新熱處理只允許一次。重新熱處理的條件須在制造程序中詳細(xì)說明。
9 表面質(zhì)量 9.1 目視檢查 9.1.1 20 和 16Mn 鋼管
交貨狀態(tài)鋼管內(nèi)外表面的氧化皮應(yīng)予以清除， 但不影響超聲檢測(cè)的少量氧化薄皮允許存在。 鋼管表 面不允許有裂紋、裂縫、刮痕、褶迭、金屬條紋及其它有損于鋼管使用能力的缺陷存在。 如果缺陷深度大于公稱壁厚的5%，且大于0.3mm時(shí)應(yīng)予以拒收。然而，在同一根上或同一批的多 根鋼管上重復(fù)出現(xiàn)相同的缺陷，如果該缺陷的平均深度大于等于公稱壁厚的3%和0.2mm兩個(gè)值中的最 大者，則應(yīng)判為不合格。
9.1.2
P280GH 鋼管
交貨狀態(tài)鋼管內(nèi)外表面的氧化皮應(yīng)予以清除。鋼管表面不允許有裂紋、裂縫、刮痕、褶迭、金屬
條紋及其它有損于鋼管使用能力的缺陷存在。
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9.2 滲透檢測(cè)
當(dāng)目視檢查有疑問時(shí)，鋼管應(yīng)按 RCC-M MC4000 進(jìn)行滲透檢測(cè)，驗(yàn)收準(zhǔn)則如下： 尺寸超過 1mm 的任何顯示均應(yīng)記錄，當(dāng)鋼管存在下述顯示時(shí)均應(yīng)被剔出： ——線性顯示； ——尺寸超過 3mm 的圓形顯示； ——邊緣間距小于 3mm 的三個(gè)或三個(gè)以上排列成線性的顯示； ——在100cm2的矩形表面上有五個(gè)或五個(gè)以上的密集顯示，其長(zhǎng)邊不大于20cm，該矩形位于顯 示評(píng)定最嚴(yán)重的部位。
10 內(nèi)部缺陷檢測(cè)
采用超聲檢測(cè)鋼管內(nèi)部缺陷。 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管， 應(yīng)在交貨狀態(tài)下按RCC-M MC2000規(guī)定的方法逐根進(jìn)行100%超聲檢測(cè)。 探頭的頻率一般為4MHz。 對(duì)不能在自動(dòng)檢測(cè)臺(tái)上有效檢測(cè)的鋼管端部，應(yīng)予以切除，或是在至少大于100mm的長(zhǎng)度上作手 工檢測(cè)， 且對(duì)比試塊應(yīng)與自動(dòng)檢測(cè)時(shí)所用的對(duì)比試塊相同。 手工檢驗(yàn)方法至少要與自動(dòng)檢驗(yàn)方法一樣靈 敏。 當(dāng)回波幅度大于或等于50%參考回波幅度的任何信號(hào)均應(yīng)記錄， 回波幅度大于參考回波幅度的信號(hào) 應(yīng)予拒收。
3級(jí)鋼管一般不要求做超聲檢測(cè)，如果有要求，應(yīng)在合同中規(guī)定。
11 試驗(yàn)方法及組批規(guī)則 11.1 試驗(yàn)方法
鋼管的試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量應(yīng)符合表 6 的規(guī)定。 表6 鋼管的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量
取樣數(shù)量 序號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)方法 2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管 3 級(jí)鋼管 每爐罐取一個(gè)試樣 每批取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上并排截取三個(gè)試樣 逐根
b
1 2 3 4 5 6
熔煉分析 成品分析 拉伸試驗(yàn) 高溫拉伸試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn) 壓扁試驗(yàn)
c
GB/T 20066、GB/T 223、GB/T 4336 GB/T 20066、GB/T 223、GB/T 4336 GB/T 228-2002 GB/T 4338 GB/T 229-2007 GB/T 246
每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a
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續(xù)表 6
鋼管的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量
取樣數(shù)量
序號(hào)
檢驗(yàn)項(xiàng)目
試驗(yàn)方法
2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管 逐根 － 逐根 逐根 必要時(shí) 逐根 逐根
b
3 級(jí)鋼管 每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a 每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a 逐根 逐根 必要時(shí) － 逐根 按訂貨合同的規(guī)定
7 8 9 10 11 12 13 14
a b
擴(kuò)口試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 水壓試驗(yàn) 表面檢查 滲透檢測(cè) 超聲檢測(cè) 尺寸和外形檢查 鋼管重量檢查
GB/T 242 GB/T 232 GB/T 241 肉眼 RCC-M MC4000 RCC-M MC2000 精度為 0.01mm 的量具 －
當(dāng)一批鋼管的數(shù)量少于 20 根時(shí)，每批允許只在一根鋼管上截取試樣。 當(dāng)合同規(guī)定鋼管按批進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，每批在兩根鋼管各截取一個(gè)試樣。 c 對(duì)鋼管的高溫拉伸試驗(yàn)(合同要求時(shí))，試驗(yàn)時(shí)從試驗(yàn)開始至達(dá)到屈服強(qiáng)度期間，試樣的應(yīng)力速率應(yīng)不超過 80MPa/min.。
11.2 組批規(guī)則
鋼管按批進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，每批應(yīng)由同一牌號(hào)、同一爐號(hào)、同一規(guī)格、相同的制造工藝和同一爐次
(對(duì)連續(xù)式熱處理爐，為同一熱處理制度)的鋼管組成。一批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過如下規(guī)定：
——2級(jí)20和16Mn鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 對(duì)公稱外徑D＜168.3mm且公稱壁厚S＜12.5mm的鋼管：100根； 2) 對(duì)其它規(guī)格的鋼管：50根。
如果最后一批的根數(shù)少于或等于每批正常根數(shù)的一半， 則這些鋼管應(yīng)并入前一批， 如最后一批鋼管 的根數(shù)多于正常批數(shù)的半數(shù)，則單獨(dú)算為一批。 ——3級(jí)20鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 對(duì)公稱外徑D＜168.3mm的鋼管：400根； 2) 對(duì)公稱外徑D≥168.3mm的鋼管：200根。
——P280GH鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽機(jī)旁路系統(tǒng)：不超過50根； 2) 輔助給水系統(tǒng)：不超過100根。
12 缺陷的清除
目視檢查和滲透檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的表面缺陷均應(yīng)予以清除。 對(duì)除 P280GH 外的無縫鋼管，當(dāng)完好的壁厚符合公差要求，對(duì)以下表面缺陷可不進(jìn)行清除：
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——缺陷深度不超過公稱壁厚的 5%或 0.3mm 中較大值的分散表面缺陷； ——缺陷深度不超過公稱壁厚的 3%或 0.2mm 中較大值的密集表面缺陷。 如超過上述限度， 應(yīng)通過磨削或其它機(jī)加工方法予以清除。 清除缺陷后的鋼管尺寸應(yīng)保持在規(guī)定的 公差范圍內(nèi)。 不得用焊補(bǔ)法修補(bǔ)鋼管表面缺陷。 鋼管打磨后還應(yīng)按 9.2 的規(guī)定進(jìn)行滲透檢測(cè)，以確保缺陷被完全清除。
13 水壓試驗(yàn)
每根鋼管均應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)壓力按公式(2)計(jì)算。
P=
式中：
2 RS ………………………………(3) D−S
P—試驗(yàn)壓力，MPa； S—鋼管公稱壁厚，mm； D—鋼管公稱外徑，mm； R—允許應(yīng)力：
——對(duì)P280GH 鋼管和其他牌號(hào)的2級(jí)鋼管，為表2中規(guī)定的抗拉強(qiáng)度Rm下限的40%，MPa。 ——對(duì)3級(jí)20鋼管，為表2中規(guī)定的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2下限的90%，MPa。 鋼管的最大試驗(yàn)壓力為： ——對(duì)P280GH鋼管和其他牌號(hào)的2級(jí)鋼管，為50MPa； ——對(duì)3級(jí)20鋼管，為：
1) D≤88.9mm，為32MPa； 2) 88.9mm＜D≤355.6mm，為24MPa； 3) D＞355.6mm，為21MPa。
在試驗(yàn)壓力下，保壓時(shí)間應(yīng)足夠檢查需要，2級(jí)鋼管、 P280GH鋼管和公稱直徑 D>406.4mm的 3級(jí) 公稱直徑D≤406.4mm的3級(jí)鋼管保壓時(shí)間為不小于6s。 鋼管不得出現(xiàn) 鋼管應(yīng)保證施壓時(shí)間不小于15s， 漏水或滲漏，也不得出現(xiàn)殘余變形。
14 尺寸、外形、重量及允許偏差 14.1 鋼管的尺寸、外形及重量
鋼管的尺寸、 外形及重量應(yīng)符合 ANSI/ASME B36.10M 的規(guī)定， 如果合同要求， 也可按 GB/T 17395 的規(guī)定。
14.2 允許偏差 14.2.1 鋼管外徑允許偏差
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鋼管外徑允許偏差見表 7。 表7
公稱外徑 D，mm 熱加工鋼管 公差 公稱外徑(D≤88.9mm) 冷加工鋼管 公差
a
鋼管的外徑允許偏差
D≤63.5 ±0.50mm D<50mm ±0.25mm 63.5<D≤114.3 ±0.75mm D≥50mm a ±0.50%D a D>114.3 ±1％D
a
a
對(duì)公稱外徑 D>88.9mm 的冷加工鋼管，外徑允許偏差應(yīng)供需雙方協(xié)商。
經(jīng)供需雙方協(xié)商，鋼管的外徑允許偏差也可按訂貨合同的規(guī)定。
14.2.2 鋼管壁厚允許偏差
熱加工鋼管的壁厚允許偏差為±12.5%S 或±0.4mm 中的較大值； 冷加工鋼管的壁厚允許偏差為±10%S。 另外，在沒有修整過的任何一個(gè)橫截面上，厚度的變化不得超過表 8 的要求。 表8
公稱壁厚 S，mm 熱加工管 冷加工管
橫截面上厚度偏差
25＜S≤40 6mm － S>40 0.15S －
S≤25
0.20S 0.15S
14.2.3 不圓度和偏心度公差
鋼管截面應(yīng)呈圓形。不圓度不應(yīng)導(dǎo)致外徑超過公差(見 14.2.1)，用修磨或機(jī)加工去除缺陷后，局部 外徑可小于允許的最小直徑，但壁厚應(yīng)保證在 14.2.2 允許的范圍之內(nèi)。
14.2.4 鋼管長(zhǎng)度和全長(zhǎng)允許偏差
鋼管交貨長(zhǎng)度為 3.5m~8m。其中，公稱壁厚小于或等于 20mm 的鋼管，85%的供貨長(zhǎng)度應(yīng)等于或大 于 5m。當(dāng)買方有要求時(shí)，可用精確長(zhǎng)度交貨。 鋼管以精確長(zhǎng)度交貨時(shí)，允許偏差應(yīng)符合表 9 的規(guī)定。 表9
交貨長(zhǎng)度 公稱外徑 D D＜88.9mm D≥88.9mm L≤7500 ＋5 0 ＋10 0
鋼管長(zhǎng)度允許偏差
鋼管交貨長(zhǎng)度L，mm L＞7500 ＋5+0.1%(L-7500) 0 ＋10+0.1%(L-7500) 0
經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可以供應(yīng)其它長(zhǎng)度的鋼管。
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14.2.5 鋼管的彎曲度 14.2.5.1 每米彎曲度
每米彎曲度應(yīng)不超過 3mm。
14.2.5.2 全長(zhǎng)彎曲度
鋼管的全長(zhǎng)彎曲度應(yīng)不超過表 10 的規(guī)定。 表10 全長(zhǎng)彎曲度
公稱外徑 D 長(zhǎng)度 L，mm L＜4000 全長(zhǎng)彎曲度，mm 0.2%L 8 8+0.1%(L-6000) 2+0.1%L 10 0.1%L
D＜168.3mm
4000≤L＜6000 L≥6000 L＜8000
D≥168.3mm
8000≤L＜10000 L≥10000
14.2.6 鋼管的交貨重量
鋼管按實(shí)際重量交貨，交貨鋼管的實(shí)際重量與理論重量的允許偏差為： ——熱加工鋼管為 ±7.5%； ——冷加工鋼管為±6%。 經(jīng)供需雙方協(xié)商，鋼管的交貨重量也可按訂貨合同的規(guī)定。
15 試料保管
力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)的剩余試料和試驗(yàn)后的試樣應(yīng)由供貨商保管， 從鋼管驗(yàn)收之日起至少保留
12 個(gè)月。
16 包裝、標(biāo)志 16.1 包裝
鋼管的包裝、應(yīng)滿足 GB/T 2102 的要求，鋼管兩端應(yīng)加塑料保護(hù)套。對(duì)公稱外徑大于 60.3mm 的鋼 管應(yīng)逐根包裝，公稱外徑不大于 60.3mm 的鋼管可進(jìn)行捆扎包裝。
16.2 標(biāo)志
每根鋼管的兩端和中間應(yīng)清晰地標(biāo)上鋼的牌號(hào)、規(guī)格、爐批號(hào)、供方印記或注冊(cè)商標(biāo)。鋼管的標(biāo)志 和標(biāo)記方法應(yīng)符合訂貨合同中的規(guī)定。
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17 提交的文件
供貨商在交貨時(shí)至少應(yīng)提交下列文件：
a) 化學(xué)成分的分析報(bào)告； b) 熱處理(包括重新熱處理)記錄； c) 力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)(包括復(fù)驗(yàn))報(bào)告； d) 無損檢測(cè)報(bào)告； e) 水壓試驗(yàn)報(bào)告； f) 尺寸、外形和重量檢查報(bào)告。
這些報(bào)告應(yīng)包括：
a) 制造廠名； b) 訂貨合同號(hào)； c) 鋼號(hào)、爐批號(hào)、鋼管數(shù)量； d) 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱； e) 試驗(yàn)和重新試驗(yàn)的結(jié)果和規(guī)定值。
1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于 M310 堆型的二代加核電站 2、3 級(jí)設(shè)備用碳鋼無縫鋼管的化學(xué)成分、力學(xué)性能、試 驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及外形尺寸及重量等技術(shù)要求。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于 M310 堆型的二代加核電站下列鋼管： ——公稱外徑小于 550mm、公稱壁厚小于 50mm 的 2 級(jí)碳鋼無縫鋼管； ——公稱外徑不大于 610mm、公稱壁厚不大于 40mm 的 3 級(jí)碳鋼無縫鋼管。 ——主給水流量控制系統(tǒng)、輔助給水系統(tǒng)、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)設(shè)備用 P280GH 無縫鋼管。 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于管道系統(tǒng)用 2、3 級(jí)碳鋼無縫鋼管和熱交換器傳熱管用無縫鋼管。 2 規(guī)范性引用文件 下列規(guī)范性文件中的條文通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。下列注日期或版次的引用文件， 其后的任何修改單或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，但提倡使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方探討使用其最新版本的可能 性。 GB/T 228-2002 GB/T 229-2007 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法
GB/T 241 金屬管液壓試驗(yàn)方法 GB/T 242-2007 GB/T 246-2007 金屬管 擴(kuò)口試驗(yàn)方法 金屬管 壓扁試驗(yàn)方法
GB/T 2102 鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書 GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法(常規(guī)法) GB/T 4338 金屬材料 高溫拉伸試驗(yàn)方法
GB/T 17395 重慶無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差 GB/T 20066 鋼和鐵 化學(xué)成分測(cè)定用試樣的制樣和取樣方法 ANSI B36.10M 焊接和無縫法制造的鋼管 壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則
RCC-M(2000 年版及 2002 年補(bǔ)遺)
3 訂貨要求 3.1 需方應(yīng)在訂貨合同中注明本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、鋼號(hào)、鋼管等級(jí)、尺寸規(guī)格和數(shù)量等。 3.2 需方還應(yīng)在訂貨合同中明確以下技術(shù)要求：
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——是否進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)； ——鋼管是否進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理及模擬消除應(yīng)力熱處理的保溫溫度和保溫時(shí)間； ——清潔、包裝和運(yùn)輸要求； ——鋼管尺寸偏差的特殊要求； ——2 級(jí) 20 和 16Mn 鋼管是否按批進(jìn)行壓扁和擴(kuò)口試驗(yàn)； ——3 級(jí) 20 鋼管是否進(jìn)行成品分析，是否進(jìn)行超聲檢測(cè)； ——其它特殊要求。
4 制造 4.1 制造程序 在 P280GH 鋼管制造前，鋼管制造廠應(yīng)制定制造程序。該程序應(yīng)包括制造過程中的各個(gè)步驟、包括 制造階段、制造過程中所有的中間熱處理、最終熱處理和無損檢測(cè)等。 4.2 冶煉 采用電爐或其它相當(dāng)?shù)囊睙捁に囈睙挕?4.3 鋼管制造方法 鋼管可采用熱加工和(或)冷加工方法制造。 制造鋼管的管坯應(yīng)取自切除頭尾的鋼錠。鋼管變形過程中的總延伸系數(shù)(鍛造比)應(yīng)不小于 3。 4.4 交貨狀態(tài) 鋼管應(yīng)以正火狀態(tài)交貨，鋼管的正火處理溫度和保溫時(shí)間應(yīng)予記錄。 P280GH 鋼管的正火處理應(yīng)滿足以下要求： ——加熱溫度：890℃~940℃； ——保溫時(shí)間：按每毫米的厚度保溫 1min.，但不得少于 30min.； ——在空氣中冷卻。 管端為垂直截面，截面應(yīng)無超厚部分，并應(yīng)清除毛刺。清除毛刺允許有輕微的內(nèi)外倒角。
5 牌號(hào)和化學(xué)成分 鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析和成品分析)應(yīng)符合表 1 的規(guī)定。 化學(xué)成分分析用試樣按 GB/T 20066 的規(guī)定制取， 化學(xué)成分分析按照 GB/T 223 或 GB/T 4336 或其它 相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。熔煉分析每爐做一次；對(duì)于 2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管，成品分析每批做一次；對(duì) 于 3 級(jí)鋼管，合同要求時(shí)按批進(jìn)行成品分析。
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表1
重慶無縫鋼管的化學(xué)成分
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% b
鋼號(hào)
類別 C 熔煉分析 ≤0.20 ≤0.22 ≤0.22 ≤0.24 ≤0.20 ≤0.22 Mo ≤0.10 ≤0.10 Si 0.08~0.35 0.07~0.40 0.10~0.35 0.09~0.40 0.10~0.35 0.10~0.40 Ni ≤0.50 ≤0.50 Mn 0.45~1.00 0.40~1.05 0.65~1.25 0.60~1.30 0.80~1.60 0.80~1.60 Al 0.020~0.050 0.020~0.050 P ≤0.030 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.020 ≤0.025 S ≤0.025 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.030 ≤0.015 ≤0.020 Cu ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 a ≤0.25 ≤0.25 Sn ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 a ≤0.030 ≤0.030
20 成品分析 熔煉分析 16Mn 成品分析 熔煉分析 成品分析 P280GH c － 熔煉分析 成品分析
a b
如果 Cu+10Sn≤0.55%，Sn 含量可超過 0.030%，但不得超過 0.040%。 除了由脫氧加入的元素，表中未列入的元素不作為有意義的添加元素。 c 對(duì)于 P280GH 鋼管： ——材料的 Ceq≤0.48，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15； ——當(dāng)鋼管用于主給水系統(tǒng)時(shí)，Cr≥0.15%； ——在保證 Cu+10Sn≤0.55%時(shí)，錫元素的含量上限可提高到 0.040%，用于熱加工的鋼管，應(yīng)保證 Cu≤0.18%， 且 Cu+6Sn≤0.33%。
6 力學(xué)性能和工藝性能 6.1 力學(xué)性能 6.1.1 規(guī)定值 交貨狀態(tài)下鋼管的力學(xué)性能應(yīng)符合表 2 和表 3 的規(guī)定。 表2
室溫拉伸試驗(yàn) 鋼號(hào) 抗拉強(qiáng)度 Rm/MPa 410~510 a 470~570 470~570 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 b Rp0.2/MPa ≥235 ≥275 ≥275 斷后伸長(zhǎng)率 A/% Rm(A-2)≥10500 c Rm(A-2)≥10500
鋼管的力學(xué)性能
300℃拉伸試驗(yàn) 抗拉強(qiáng)度 Rm/MPa ≥369 ≥423 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 Rp0.2/MPa ≥157 ≥186
20 16Mn P280GH
≥21 ≥423 ≥186 且 Rm(A-2) ≥10500 a 對(duì) 3 級(jí)鋼管，鋼管的抗拉強(qiáng)度上限為 530MPa，且鋼管的 Rp0.2/Rm 應(yīng)不超過 0.9。當(dāng)鋼管的 Rp0.2 與 Rm 成比例增加 時(shí)，Rm 的最大值可達(dá)到 550MPa，同時(shí) Rp0.2≥260MPa； b 經(jīng)供需雙方協(xié)商，可用 Rel 代替。 c 對(duì) 3 級(jí) 20 鋼管，鋼管的斷后伸長(zhǎng)率 A≥23%。
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表3
鋼管沖擊試驗(yàn)規(guī)定值
KV2 /J
bc
0℃縱向吸收能量 S≥12.5mm 55mm×10mm×10mm 平均值 20 16Mn P280GH
a b
c
試樣尺寸
a
8.8＜S＜12.5mm 55mm×10mm×7.5mm 平均值 ≥25 ≥32 ≥45 單個(gè)最小值 ≥19 ≥22 ≥30
6.3＜S≤8.8mm 55mm×10mm×5mm 平均值 ≥18 ≥22 ≥30 單個(gè)最小值 ≥13 ≥16 ≥20
單個(gè)最小值 ≥24 ≥28 ≥40
≥32 ≥40 ≥60
S-鋼管公稱壁厚，只對(duì)公稱外徑 D≥51mm 且公稱壁厚 S＞6.3mm 的鋼管做沖擊試驗(yàn)； 沖擊試驗(yàn)的三個(gè)試樣中，只允許一個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果低于平均值，且不低于單個(gè)最小值。 對(duì)主給水系統(tǒng)用無縫鋼管，沖擊試驗(yàn)溫度為-20℃。
6.1.2 取樣 6.1.2.1 拉伸試樣 當(dāng)鋼管尺寸允許時(shí)，P280GH 拉伸試樣應(yīng)橫向截取，其他牌號(hào)縱向截取，且應(yīng)選用 GB/T 228-2002 中的 R4 試樣，并滿足以下要求： ——公稱壁厚S≤30mm時(shí)，在1/2壁厚處截取；公稱壁厚S＞30mm時(shí)，在外壁附近截取。 ——試樣端部至管端的最小距離為： 公稱壁厚S≤40mm時(shí)為管壁厚； 公稱壁厚S＞40mm時(shí)為40mm。 如果管壁厚不足以截取上述試樣，可按 GB/T 228-2002 的規(guī)定截取管段或條狀試樣。 6.1.2.2 沖擊試樣 沖擊試樣采用GB/T 229-2007中規(guī)定的夏比V型缺口沖擊試樣(當(dāng)鋼管尺寸允許時(shí)， P280GH拉伸試樣 應(yīng)橫向截取)。在同一管段上靠近管子外表面處并排截取三個(gè)試樣，試樣的缺口底線垂直于鋼管表面。 對(duì)公稱壁厚S<12.5mm的鋼管，可按表3的規(guī)定采用小試樣。 如需作重復(fù)試驗(yàn)，則在最接近第一次取樣的部位取樣。 6.2 工藝性能 6.2.1 壓扁試驗(yàn) 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。經(jīng)供需雙方協(xié)商，20和16Mn鋼管也可按批進(jìn)行壓 扁試驗(yàn)。 對(duì)3級(jí)20鋼管僅對(duì)公稱D≤406.4mm的鋼管按批進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。 壓扁試樣的長(zhǎng)度為鋼管壁厚的1.5倍，但不得短于10mm，也不應(yīng)超過100mm。 試驗(yàn)時(shí)將試樣放在兩個(gè)平行板之間壓扁至公式(1)計(jì)算所得的值H。 H= 式中： H—力作用下兩壓板間距離，mm；
4
(1 + α ) S ………………………………(1) α+S D
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S—鋼管公稱壁厚，mm； D—鋼管公稱外徑，mm； α—單位長(zhǎng)度變形系數(shù)： ——對(duì)2級(jí)20鋼管，取0.10； ——對(duì)3級(jí)20鋼管，取0.07； ——對(duì)16Mn和P280GH鋼管，取0.08。 壓扁試驗(yàn)后試樣表面出現(xiàn)下列情況之一者，應(yīng)判為不合格： ——鋼管出現(xiàn)裂紋或開裂； ——顯露出原已存在的表面缺陷，其深度在變形前超過了第12章的規(guī)定； ——顯露出諸如完全分層之類的內(nèi)部缺陷。 6.2.2 擴(kuò)口試驗(yàn) 應(yīng)對(duì)下列鋼管進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)： ——公稱外徑D＜168.3mm且公稱壁厚S＜12.5mm的2級(jí)20和16Mn鋼管； ——公稱外徑D≤139.7mm且公稱壁厚S≤10mm的3級(jí)20鋼管； ——輔助給水系統(tǒng)用P280GH鋼管。 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)，經(jīng)供需雙方協(xié)商，20和16Mn鋼管也可按批進(jìn)行擴(kuò) 口試驗(yàn)。 對(duì)3級(jí)20鋼管按批進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)。 試驗(yàn)時(shí)采用頂角為30°的圓錐頂頭進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)。試樣長(zhǎng)度為鋼管外徑的兩倍，鋼管的外徑擴(kuò)口 率按表4的規(guī)定。 試驗(yàn)結(jié)果的判斷準(zhǔn)則同壓扁試驗(yàn)。 表4 鋼管的外徑擴(kuò)口率
S/D 鋼號(hào) ≤0.08 2 級(jí) 20 鋼管 3 級(jí) 20 鋼管 16Mn P280GH 20% 13% 18% >0.08~0.12 18% 12% 15% >0.12~0.15 15% 10% 13% 18% 10% >0.15~0.18 12% 8% 9% ≥0.18 10%
6.2.3 彎曲試驗(yàn) 公稱外徑D＞406.4mm的3級(jí)20鋼管應(yīng)按批進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。 在軸向300mm長(zhǎng)的金屬環(huán)中截取寬為35mm的長(zhǎng)條試樣進(jìn)行試驗(yàn)。彎曲角度為180°，試驗(yàn)芯軸或錐
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頭的直徑d 彎曲后兩平行壓板間距見表5。 試驗(yàn)結(jié)果的判斷準(zhǔn)則同壓扁試驗(yàn)。 表5
鋼號(hào) 20
a
鋼管的彎曲試驗(yàn)要求
芯軸或錐頭直徑 d 7a a 試樣兩端外側(cè)間距 9a
試樣厚度。
7 模擬消除應(yīng)力熱處理 7.1 模擬消除應(yīng)力熱處理后的鋼管力學(xué)性能 當(dāng)鋼管在今后的加工制造或安裝過程中需要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理， 則鋼管制造廠應(yīng)在交貨狀態(tài)的鋼 管上(或代表交貨狀態(tài)的試料上)截取試料進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理，模擬消除應(yīng)力熱處理后的鋼管力學(xué) 性能應(yīng)滿足 6.1 的規(guī)定。 7.2 模擬消除應(yīng)力熱處理的工藝 7.2.1 保溫要求 7.2.1.1 20 鋼管和 16Mn 鋼管
模擬消除應(yīng)力熱處理的溫度應(yīng)與設(shè)備制造過程中消除應(yīng)力熱處理的溫度一致(保溫溫度允許偏差為 ±5℃)，模擬消除應(yīng)力熱處理
保溫時(shí)間至少應(yīng)為鋼管在以后加工制造過程中實(shí)際要經(jīng)受的全部消除應(yīng)力 熱處理時(shí)間的 80%。 7.2.1.2 P280GH 鋼管
P280GH 鋼管的模擬消除應(yīng)力熱處理的保溫應(yīng)滿足以下要求： ——保溫溫度為 605℃±5℃； ——保溫時(shí)間按每毫米保溫 6min.，但不得少于 2h。 7.2.2 加熱和冷卻速率 模擬消除應(yīng)力熱處理的溫度超過400℃時(shí)的加熱和冷卻速率應(yīng)符合以下規(guī)定： ——當(dāng)鋼管的公稱壁厚S≤25mm時(shí)，為220℃/h； ——當(dāng)鋼管的公稱壁厚S＞25mm時(shí)，加熱和冷卻速率按公式(3)計(jì)算。
220 × 25 ℃/h………………………………(2) S
8 復(fù)驗(yàn)和重新熱處理 8.1 拉伸試驗(yàn)的復(fù)驗(yàn)
如果拉伸試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求， 可在不合格試樣的鄰近部位截取雙倍的試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)， 若復(fù)驗(yàn)結(jié) 果都符合要求，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合格。
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8.2 沖擊試驗(yàn)的復(fù)驗(yàn)
如果沖擊試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求，可按下列方法進(jìn)行復(fù)試： 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管，如果沖擊試驗(yàn)的結(jié)果不符合要求，則該批鋼管應(yīng)判為不合格。但僅因單 個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果低于單個(gè)最小值而使試驗(yàn)結(jié)果不符合要求，其它條件均滿足(平均值達(dá)到要求，至多 一個(gè)結(jié)果低于平均值)，則允許按下述方式復(fù)驗(yàn)：在結(jié)果不合格試樣的鄰近部位再取三個(gè)一組的兩組試 樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，若這兩組試樣的試驗(yàn)結(jié)果都符合要求，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合 格。 對(duì)3級(jí)鋼管，在不合格試樣的鄰近部位再取三個(gè)試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，當(dāng)前后兩組試樣滿足以下要求時(shí)， 該批鋼管可以驗(yàn)收： ——六個(gè)試樣的平均值不低于規(guī)定的平均值； ——六個(gè)試樣中最多有兩個(gè)值低于規(guī)定的平均值； ——六個(gè)試樣中只能有一個(gè)值低于規(guī)定的單個(gè)最小值。 若不能滿足以上要求，該批鋼管判為不合格。
8.3 工藝性能的復(fù)驗(yàn)
對(duì)于逐根檢驗(yàn)的鋼管，若工藝性能試驗(yàn)不合格，可將不合格鋼管剔出，在一批鋼管中，不合格鋼管 的數(shù)量超過10%，則整批鋼管判為不合格。 對(duì)于按批檢驗(yàn)的鋼管，若工藝性能試驗(yàn)不合格，可將不合格鋼管剔出，再從同一批中取雙倍數(shù)量的 鋼管進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，若復(fù)驗(yàn)結(jié)果都合格，則該批鋼管可以驗(yàn)收。否則，該批鋼管應(yīng)判為不合格。
8.4 重新熱處理
對(duì)力學(xué)性能和工藝性能不合格的鋼管，可進(jìn)行重新熱處理。重新熱處理后按新的批次進(jìn)行驗(yàn)收。重 新熱處理只允許一次。重新熱處理的條件須在制造程序中詳細(xì)說明。
9 表面質(zhì)量 9.1 目視檢查 9.1.1 20 和 16Mn 鋼管
交貨狀態(tài)鋼管內(nèi)外表面的氧化皮應(yīng)予以清除， 但不影響超聲檢測(cè)的少量氧化薄皮允許存在。 鋼管表 面不允許有裂紋、裂縫、刮痕、褶迭、金屬條紋及其它有損于鋼管使用能力的缺陷存在。 如果缺陷深度大于公稱壁厚的5%，且大于0.3mm時(shí)應(yīng)予以拒收。然而，在同一根上或同一批的多 根鋼管上重復(fù)出現(xiàn)相同的缺陷，如果該缺陷的平均深度大于等于公稱壁厚的3%和0.2mm兩個(gè)值中的最 大者，則應(yīng)判為不合格。
9.1.2
P280GH 鋼管
交貨狀態(tài)鋼管內(nèi)外表面的氧化皮應(yīng)予以清除。鋼管表面不允許有裂紋、裂縫、刮痕、褶迭、金屬
條紋及其它有損于鋼管使用能力的缺陷存在。
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9.2 滲透檢測(cè)
當(dāng)目視檢查有疑問時(shí)，鋼管應(yīng)按 RCC-M MC4000 進(jìn)行滲透檢測(cè)，驗(yàn)收準(zhǔn)則如下： 尺寸超過 1mm 的任何顯示均應(yīng)記錄，當(dāng)鋼管存在下述顯示時(shí)均應(yīng)被剔出： ——線性顯示； ——尺寸超過 3mm 的圓形顯示； ——邊緣間距小于 3mm 的三個(gè)或三個(gè)以上排列成線性的顯示； ——在100cm2的矩形表面上有五個(gè)或五個(gè)以上的密集顯示，其長(zhǎng)邊不大于20cm，該矩形位于顯 示評(píng)定最嚴(yán)重的部位。
10 內(nèi)部缺陷檢測(cè)
采用超聲檢測(cè)鋼管內(nèi)部缺陷。 對(duì)2級(jí)鋼管和P280GH鋼管， 應(yīng)在交貨狀態(tài)下按RCC-M MC2000規(guī)定的方法逐根進(jìn)行100%超聲檢測(cè)。 探頭的頻率一般為4MHz。 對(duì)不能在自動(dòng)檢測(cè)臺(tái)上有效檢測(cè)的鋼管端部，應(yīng)予以切除，或是在至少大于100mm的長(zhǎng)度上作手 工檢測(cè)， 且對(duì)比試塊應(yīng)與自動(dòng)檢測(cè)時(shí)所用的對(duì)比試塊相同。 手工檢驗(yàn)方法至少要與自動(dòng)檢驗(yàn)方法一樣靈 敏。 當(dāng)回波幅度大于或等于50%參考回波幅度的任何信號(hào)均應(yīng)記錄， 回波幅度大于參考回波幅度的信號(hào) 應(yīng)予拒收。
3級(jí)鋼管一般不要求做超聲檢測(cè)，如果有要求，應(yīng)在合同中規(guī)定。
11 試驗(yàn)方法及組批規(guī)則 11.1 試驗(yàn)方法
鋼管的試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量應(yīng)符合表 6 的規(guī)定。 表6 鋼管的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量
取樣數(shù)量 序號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)方法 2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管 3 級(jí)鋼管 每爐罐取一個(gè)試樣 每批取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上取一個(gè)試樣 每批在一根鋼管上并排截取三個(gè)試樣 逐根
b
1 2 3 4 5 6
熔煉分析 成品分析 拉伸試驗(yàn) 高溫拉伸試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn) 壓扁試驗(yàn)
c
GB/T 20066、GB/T 223、GB/T 4336 GB/T 20066、GB/T 223、GB/T 4336 GB/T 228-2002 GB/T 4338 GB/T 229-2007 GB/T 246
每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a
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續(xù)表 6
鋼管的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和取樣數(shù)量
取樣數(shù)量
序號(hào)
檢驗(yàn)項(xiàng)目
試驗(yàn)方法
2 級(jí)鋼管和 P280GH 鋼管 逐根 － 逐根 逐根 必要時(shí) 逐根 逐根
b
3 級(jí)鋼管 每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a 每批在一根鋼管上截取一個(gè)試樣 a 逐根 逐根 必要時(shí) － 逐根 按訂貨合同的規(guī)定
7 8 9 10 11 12 13 14
a b
擴(kuò)口試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 水壓試驗(yàn) 表面檢查 滲透檢測(cè) 超聲檢測(cè) 尺寸和外形檢查 鋼管重量檢查
GB/T 242 GB/T 232 GB/T 241 肉眼 RCC-M MC4000 RCC-M MC2000 精度為 0.01mm 的量具 －
當(dāng)一批鋼管的數(shù)量少于 20 根時(shí)，每批允許只在一根鋼管上截取試樣。 當(dāng)合同規(guī)定鋼管按批進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，每批在兩根鋼管各截取一個(gè)試樣。 c 對(duì)鋼管的高溫拉伸試驗(yàn)(合同要求時(shí))，試驗(yàn)時(shí)從試驗(yàn)開始至達(dá)到屈服強(qiáng)度期間，試樣的應(yīng)力速率應(yīng)不超過 80MPa/min.。
11.2 組批規(guī)則
鋼管按批進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，每批應(yīng)由同一牌號(hào)、同一爐號(hào)、同一規(guī)格、相同的制造工藝和同一爐次
(對(duì)連續(xù)式熱處理爐，為同一熱處理制度)的鋼管組成。一批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過如下規(guī)定：
——2級(jí)20和16Mn鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 對(duì)公稱外徑D＜168.3mm且公稱壁厚S＜12.5mm的鋼管：100根； 2) 對(duì)其它規(guī)格的鋼管：50根。
如果最后一批的根數(shù)少于或等于每批正常根數(shù)的一半， 則這些鋼管應(yīng)并入前一批， 如最后一批鋼管 的根數(shù)多于正常批數(shù)的半數(shù)，則單獨(dú)算為一批。 ——3級(jí)20鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 對(duì)公稱外徑D＜168.3mm的鋼管：400根； 2) 對(duì)公稱外徑D≥168.3mm的鋼管：200根。
——P280GH鋼管，每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過：
1) 給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽機(jī)旁路系統(tǒng)：不超過50根； 2) 輔助給水系統(tǒng)：不超過100根。
12 缺陷的清除
目視檢查和滲透檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的表面缺陷均應(yīng)予以清除。 對(duì)除 P280GH 外的無縫鋼管，當(dāng)完好的壁厚符合公差要求，對(duì)以下表面缺陷可不進(jìn)行清除：
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——缺陷深度不超過公稱壁厚的 5%或 0.3mm 中較大值的分散表面缺陷； ——缺陷深度不超過公稱壁厚的 3%或 0.2mm 中較大值的密集表面缺陷。 如超過上述限度， 應(yīng)通過磨削或其它機(jī)加工方法予以清除。 清除缺陷后的鋼管尺寸應(yīng)保持在規(guī)定的 公差范圍內(nèi)。 不得用焊補(bǔ)法修補(bǔ)鋼管表面缺陷。 鋼管打磨后還應(yīng)按 9.2 的規(guī)定進(jìn)行滲透檢測(cè)，以確保缺陷被完全清除。
13 水壓試驗(yàn)
每根鋼管均應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)壓力按公式(2)計(jì)算。
P=
式中：
2 RS ………………………………(3) D−S
P—試驗(yàn)壓力，MPa； S—鋼管公稱壁厚，mm； D—鋼管公稱外徑，mm； R—允許應(yīng)力：
——對(duì)P280GH 鋼管和其他牌號(hào)的2級(jí)鋼管，為表2中規(guī)定的抗拉強(qiáng)度Rm下限的40%，MPa。 ——對(duì)3級(jí)20鋼管，為表2中規(guī)定的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2下限的90%，MPa。 鋼管的最大試驗(yàn)壓力為： ——對(duì)P280GH鋼管和其他牌號(hào)的2級(jí)鋼管，為50MPa； ——對(duì)3級(jí)20鋼管，為：
1) D≤88.9mm，為32MPa； 2) 88.9mm＜D≤355.6mm，為24MPa； 3) D＞355.6mm，為21MPa。
在試驗(yàn)壓力下，保壓時(shí)間應(yīng)足夠檢查需要，2級(jí)鋼管、 P280GH鋼管和公稱直徑 D>406.4mm的 3級(jí) 公稱直徑D≤406.4mm的3級(jí)鋼管保壓時(shí)間為不小于6s。 鋼管不得出現(xiàn) 鋼管應(yīng)保證施壓時(shí)間不小于15s， 漏水或滲漏，也不得出現(xiàn)殘余變形。
14 尺寸、外形、重量及允許偏差 14.1 鋼管的尺寸、外形及重量
鋼管的尺寸、 外形及重量應(yīng)符合 ANSI/ASME B36.10M 的規(guī)定， 如果合同要求， 也可按 GB/T 17395 的規(guī)定。
14.2 允許偏差 14.2.1 鋼管外徑允許偏差
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鋼管外徑允許偏差見表 7。 表7
公稱外徑 D，mm 熱加工鋼管 公差 公稱外徑(D≤88.9mm) 冷加工鋼管 公差
a
鋼管的外徑允許偏差
D≤63.5 ±0.50mm D<50mm ±0.25mm 63.5<D≤114.3 ±0.75mm D≥50mm a ±0.50%D a D>114.3 ±1％D
a
a
對(duì)公稱外徑 D>88.9mm 的冷加工鋼管，外徑允許偏差應(yīng)供需雙方協(xié)商。
經(jīng)供需雙方協(xié)商，鋼管的外徑允許偏差也可按訂貨合同的規(guī)定。
14.2.2 鋼管壁厚允許偏差
熱加工鋼管的壁厚允許偏差為±12.5%S 或±0.4mm 中的較大值； 冷加工鋼管的壁厚允許偏差為±10%S。 另外，在沒有修整過的任何一個(gè)橫截面上，厚度的變化不得超過表 8 的要求。 表8
公稱壁厚 S，mm 熱加工管 冷加工管
橫截面上厚度偏差
25＜S≤40 6mm － S>40 0.15S －
S≤25
0.20S 0.15S
14.2.3 不圓度和偏心度公差
鋼管截面應(yīng)呈圓形。不圓度不應(yīng)導(dǎo)致外徑超過公差(見 14.2.1)，用修磨或機(jī)加工去除缺陷后，局部 外徑可小于允許的最小直徑，但壁厚應(yīng)保證在 14.2.2 允許的范圍之內(nèi)。
14.2.4 鋼管長(zhǎng)度和全長(zhǎng)允許偏差
鋼管交貨長(zhǎng)度為 3.5m~8m。其中，公稱壁厚小于或等于 20mm 的鋼管，85%的供貨長(zhǎng)度應(yīng)等于或大 于 5m。當(dāng)買方有要求時(shí)，可用精確長(zhǎng)度交貨。 鋼管以精確長(zhǎng)度交貨時(shí)，允許偏差應(yīng)符合表 9 的規(guī)定。 表9
交貨長(zhǎng)度 公稱外徑 D D＜88.9mm D≥88.9mm L≤7500 ＋5 0 ＋10 0
鋼管長(zhǎng)度允許偏差
鋼管交貨長(zhǎng)度L，mm L＞7500 ＋5+0.1%(L-7500) 0 ＋10+0.1%(L-7500) 0
經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可以供應(yīng)其它長(zhǎng)度的鋼管。
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14.2.5 鋼管的彎曲度 14.2.5.1 每米彎曲度
每米彎曲度應(yīng)不超過 3mm。
14.2.5.2 全長(zhǎng)彎曲度
鋼管的全長(zhǎng)彎曲度應(yīng)不超過表 10 的規(guī)定。 表10 全長(zhǎng)彎曲度
公稱外徑 D 長(zhǎng)度 L，mm L＜4000 全長(zhǎng)彎曲度，mm 0.2%L 8 8+0.1%(L-6000) 2+0.1%L 10 0.1%L
D＜168.3mm
4000≤L＜6000 L≥6000 L＜8000
D≥168.3mm
8000≤L＜10000 L≥10000
14.2.6 鋼管的交貨重量
鋼管按實(shí)際重量交貨，交貨鋼管的實(shí)際重量與理論重量的允許偏差為： ——熱加工鋼管為 ±7.5%； ——冷加工鋼管為±6%。 經(jīng)供需雙方協(xié)商，鋼管的交貨重量也可按訂貨合同的規(guī)定。
15 試料保管
力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)的剩余試料和試驗(yàn)后的試樣應(yīng)由供貨商保管， 從鋼管驗(yàn)收之日起至少保留
12 個(gè)月。
16 包裝、標(biāo)志 16.1 包裝
鋼管的包裝、應(yīng)滿足 GB/T 2102 的要求，鋼管兩端應(yīng)加塑料保護(hù)套。對(duì)公稱外徑大于 60.3mm 的鋼 管應(yīng)逐根包裝，公稱外徑不大于 60.3mm 的鋼管可進(jìn)行捆扎包裝。
16.2 標(biāo)志
每根鋼管的兩端和中間應(yīng)清晰地標(biāo)上鋼的牌號(hào)、規(guī)格、爐批號(hào)、供方印記或注冊(cè)商標(biāo)。鋼管的標(biāo)志 和標(biāo)記方法應(yīng)符合訂貨合同中的規(guī)定。
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17 提交的文件
供貨商在交貨時(shí)至少應(yīng)提交下列文件：
a) 化學(xué)成分的分析報(bào)告； b) 熱處理(包括重新熱處理)記錄； c) 力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)(包括復(fù)驗(yàn))報(bào)告； d) 無損檢測(cè)報(bào)告； e) 水壓試驗(yàn)報(bào)告； f) 尺寸、外形和重量檢查報(bào)告。
這些報(bào)告應(yīng)包括：
a) 制造廠名； b) 訂貨合同號(hào)； c) 鋼號(hào)、爐批號(hào)、鋼管數(shù)量； d) 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱； e) 試驗(yàn)和重新試驗(yàn)的結(jié)果和規(guī)定值。
沒有了
沒有了
沒有了
沒有了