GB_T37577-2019低溫管道用大直徑焊接鋼管
本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。
本標準起草單位:番禺珠江鋼管(連云港)有限公司、張家港沙鋼金洲管道有限公司、寶雞石油鋼管有限責任公司(國家石油天然氣管材工程技術(shù)研究中心)、冶金工業(yè)信息標準研究院。
本標準主要起草人:裴銀柱、張坤鵬、梁才萌、王興、楊忠文、董莉、張榮勝、張冰、劉云、王爍、李奇。
本標準規(guī)定了低溫管道用大直徑焊接鋼管的訂貨內(nèi)容、尺寸、外形、重量、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標志和質(zhì)量證明書。
本標準適用于-20℃級~-196℃級、外徑不小于114.3mm的低溫管道用大直徑焊接鋼管(以下簡稱鋼管)。
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T223.5鋼鐵酸溶硅和全硅含量的測定還原型硅鉬酸鹽分光光度法GB/T223.9鋼鐵及合金鋁含量的測定鉻天青S分光光度法
GB/T223.12鋼鐵及合金化學分析方法碳酸鈉分離-二苯碳酰二肼光度法測定鉻量
GB/T223.18鋼鐵及合金化學分析方法硫代硫酸鈉分離-碘量法測定銅量GB/T223.23鋼鐵及合金鎳含量的測定丁二酮肟分光光度法
GB/T223.25鋼鐵及合金化學分析方法丁二酮肟重量法測定鎳量GB/T223.26鋼鐵及合金鉬含量的測定硫氰酸鹽分光光度法
GB/T223.58鋼鐵及合金化學分析方法亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法測定錳量
GB/T223.68鋼鐵及合金化學分析方法管式爐內(nèi)燃燒后碘酸鉀滴定法測定硫含量GB/T223.84鋼鐵及合金鈦含量的測定二安替比林甲烷分光光度法
GB/T223.86鋼鐵及合金總碳含量的測定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法
GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T241金屬管液壓試驗方法
GB/T2650焊接接頭沖擊試驗方法GB/T2651焊接接頭拉伸試驗方法GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法
GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T3531低溫壓力容器用鋼板
GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)
GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)GB/T20125低合金鋼多元素含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法
4.1.1鋼管的公稱外徑(D)范圍為不小于114.3mm,公稱壁厚(t)范圍為不大于75mm。鋼管的外徑和壁厚應(yīng)符合GB/T21835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/T21835規(guī)定以外規(guī)格的鋼管。
鋼管的通常長度應(yīng)為3000mm~12000mm。經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,可交付其他長度的鋼管。
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,鋼管可按定尺長度交貨。鋼管的定尺長度應(yīng)在通常長度范圍內(nèi),鋼管的定尺長度允許偏差為+EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(5),0)0mm。
4.4.2鋼管管端彎曲度(每個管端1000mm長度上相對于軸向直線所示。
鋼管的不圓度(由同一橫截面上測得的最大外徑和最小外徑的差值)應(yīng)不超過表2的規(guī)定值。
4.6.1鋼管兩端端面應(yīng)與鋼管軸線垂直,切口毛刺應(yīng)予清除。鋼管端部的切斜應(yīng)符合如下規(guī)定:
4.6.2鋼管兩端端面應(yīng)為平頭(不加工坡口)。根據(jù)需方要求,鋼管兩端端面可加工坡口,坡口尺寸應(yīng)在合同中注明。
4.7.1鋼管按實際重量交貨,也可按理論重量交貨。鋼管的理論重量按式(1)計算。
W—單位長度重量,單位為千克每米(kg/m);t—公稱壁厚,單位為毫米(mm);
5.1.1鋼的牌號和化學成分(熔煉分析)應(yīng)符合表3的規(guī)定。根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,可供應(yīng)表3規(guī)定以外牌號的鋼管。
a為改善性能,鋼中可添加微量V、Ti、Nb等元素,V+Nb+Ti≤0.12%,添加元素質(zhì)量分數(shù)應(yīng)在質(zhì)量證明書中注明。
5.2.2.1鋼管應(yīng)采用高頻焊(HFW)或電熔焊(EFW)焊接方法制造。
注:電熔焊是指通過電弧加熱,并且使用填充材料,使被焊金屬達到原子間結(jié)合而形成永久性接頭的焊接工藝,主要包括埋弧焊(SAW)、焊條電弧焊(SMAW)、熔化極氣體保護焊(GMAW和FCAW)、帶填充金屬鎢極氣體保護焊(GTAW)以及它們之間的工藝組合。
5.2.2.2焊接前可對母材進行預(yù)熱處理。除非合同另有規(guī)定,預(yù)熱溫度和母材范圍由制造廠根據(jù)母材的交貨狀態(tài)、化學成分、力學性能、焊接性能、焊件厚度、焊接接頭的拘束程度、焊接方法等確定,必要時通過試驗確定。
根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,外徑不小于914mm的鋼管可供應(yīng)雙縫鋼管。雙縫鋼管的焊縫應(yīng)相距約180°。
除非合同另有規(guī)定,鋼管應(yīng)以焊接或整管消除應(yīng)力熱處理狀態(tài)交貨。鋼管的推薦熱處理制度見表4。
厚度不小于50mm時,保溫時間為2h加厚度每增加25mm保溫時間增加15min
at≤25mm的鋼管可不進行熱處理。bt≤20mm的鋼管可不進行熱處理。
5.4.1.2外徑不小于168.3mm的鋼管應(yīng)進行焊接接頭拉伸試驗。試樣應(yīng)沿鋼管橫向或從焊接試板上截取。焊縫應(yīng)位于試樣中心,且與試樣軸線垂直,焊縫余高應(yīng)去除。焊接接頭拉伸試驗只測定抗拉強
b僅允許其中1個試樣的沖擊吸收能量低于規(guī)定平均值,但應(yīng)不低于規(guī)定平均值的70%。
5.4.2.1鋼管母材、焊縫和熱影響區(qū)應(yīng)分別進行夏比V型缺口橫向沖擊試驗(當無法切取允許的最小橫向試樣時,應(yīng)使用5mm~10mm之間最大寬度的縱向試樣),試驗結(jié)果應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5中的沖擊吸收能量值為全尺寸試樣夏比V型缺口沖擊吸收能量要求值。
5.4.2.2制取鋼管焊縫試樣時,缺口的軸線應(yīng)盡可能接近外焊縫中心線,取樣應(yīng)盡可能接近鋼管的外表面;對于HFW鋼管焊縫試樣,缺口的軸線應(yīng)位于或盡可能接近焊縫熔合線制取鋼管熱影響區(qū)試樣時,缺口軸線所示的外焊縫熔合線位置。取樣應(yīng)盡可能接近鋼管的外表面。
5.4.2.4如果無法截取全尺寸試樣,應(yīng)制備盡可能大的寬度為7.5mm或5mm小尺寸試樣,小尺寸試樣夏比V型缺口沖擊吸收能量要求值應(yīng)分別不小于表5中規(guī)定值的75%或50%。對于無法制取寬度為5mm試樣的鋼管,沖擊試驗不做要求。
1—沖擊試樣缺口取樣位置為焊縫熱影響區(qū)(靠近熔合線—沖擊試樣缺口中心線熱影響區(qū)夏比V型缺口沖擊試驗試樣位置
5.5.1鋼管應(yīng)逐根進行水壓試驗,試驗壓力P應(yīng)按式(2)計算,計算結(jié)果圓整到最鄰近的0.1MPa。D≤457mm鋼管的壓力保持時間應(yīng)不少于5s,D457mm鋼管的壓力保持時間應(yīng)不少于10s。
S—水壓試驗環(huán)向應(yīng)力,單位為兆帕(MPa),其數(shù)值為表5中屈服強度最小值的80%;t—公稱壁厚,單位為毫米(mm);
5.5.2如果在水壓試驗中采用了產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力的端面密封堵頭,當規(guī)定試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力超過了規(guī)定最小屈服強度的90%時,水壓試驗壓力P可用式(3)確定,計算結(jié)果圓整到最鄰近的0.1MPa。
AR—端面密封液壓缸橫截面積,單位為平方毫米(mm2);AP—管壁截面積,單位為平方毫米(mm2);
a)對于牌號06Ni9DR的鋼管,其公稱壁厚不小于12.7mm時,在兩平板間的距離小于鋼管原始外徑的66%之前,焊縫不應(yīng)出現(xiàn)開裂;其他鋼管在兩平板間的距離小于鋼管原始外徑的50%之前,焊縫應(yīng)不出現(xiàn)開裂;
b)對于D/t10的鋼管,在兩平板間的距離小于鋼管原始外徑的33%之前,焊縫之外的部位應(yīng)不出現(xiàn)裂紋或開裂;
c)繼續(xù)壓扁,直到鋼管的管壁貼合,在整個試驗過程中不應(yīng)出現(xiàn)分層或金屬過燒跡象。
5.6.2.2導向彎曲試樣應(yīng)從鋼管上垂直焊縫截取,焊縫位于試樣的中間,試樣上不應(yīng)有補焊焊縫,焊縫余高應(yīng)去除。試樣在彎模內(nèi)彎曲約180°,彎芯直徑為鋼管公稱壁厚的8倍。厚度大于30mm的鋼管可
b)試樣上焊縫金屬中不應(yīng)出現(xiàn)長度超過3.2mm的裂紋或破裂,不考慮深度;
c)母材、熱影響區(qū)或熔合線mm的裂縫或深度超過公稱壁厚12.5%的裂紋和破裂;
d)試驗過程中,出現(xiàn)在試樣邊緣且長度小于6.4mm的裂紋,不應(yīng)作為拒收的依據(jù)。
鋼管內(nèi)外表面不應(yīng)有折疊、裂紋、分層、電弧燒傷及其他深度超過壁厚下偏差的缺陷存在。這些缺陷應(yīng)完全清除,清除處的剩余壁厚應(yīng)不小于壁厚所允許的最小值。
鋼管管壁上不應(yīng)有深度超過6.4mm的摔坑。摔坑長度在任何方向應(yīng)不超過0.5D。凹陷部分帶有尖銳劃傷時,摔坑深度應(yīng)不超過3.2mm。當凹陷部分帶有尖銳劃傷時,應(yīng)對尖銳劃傷進行修磨,修磨后的凹陷深度、長度應(yīng)符合本條規(guī)定,修磨處剩余壁厚應(yīng)符合相應(yīng)要求。
5.7.3.2深度大于0.4mm但不大于0.8mm且不超過0.1t,長度不超過0.5t的單個咬邊,且咬邊在任意300mm焊縫長度上不多于2處時,應(yīng)按附錄B中B.1.2a)的要求進行處置。
5.7.3.3超過5.7.3.2規(guī)定的咬邊應(yīng)視為缺陷,并應(yīng)按B.1.2b)的要求進行處置。
5.7.4.1高頻焊鋼管的焊縫外毛刺應(yīng)清除至與母材平齊。內(nèi)毛刺應(yīng)清除,清除后剩余高度應(yīng)不大于1.5mm;毛刺去除處的壁厚應(yīng)不小于最小允許壁厚。清除內(nèi)毛刺所形成的刮槽深度應(yīng)符合表6的規(guī)定。
5.7.4.2電熔焊鋼管的內(nèi)外焊縫應(yīng)不低于母材,且內(nèi)外焊縫余高應(yīng)不大于3.2mm。
5.8.1高頻焊鋼管應(yīng)采用焊縫橫截面金相檢驗方法證實已對整個熱影響區(qū)進行熱處理,每班應(yīng)不少于1次。當牌號、外徑或公稱壁厚發(fā)生變化時或熱處理條件明顯偏離時,也應(yīng)進行金相檢驗,金相試樣應(yīng)為焊縫全截面試樣。
5.8.2電熔焊鋼管的內(nèi)外焊縫中心線mm。偏移量應(yīng)采用宏觀檢驗法證實,供方應(yīng)從每批鋼管中截取一個焊縫橫截面試樣進行低倍形貌檢查。
5.9.1焊縫射線對電熔焊鋼管的焊縫應(yīng)進行100%射線檢測。射線檢測應(yīng)采用射線拍片檢測或射線數(shù)字成像檢測或工業(yè)電視實時成像檢測。
a)射線膠片照相法應(yīng)符合SY/T6423.1的規(guī)定,圖像質(zhì)量級別為AB級要求;
b)射線數(shù)字成像檢測應(yīng)符合SY/T6423.5的規(guī)定,靜態(tài)圖像質(zhì)量級別為A級要求;
c)射線工業(yè)電視實時成像檢測應(yīng)符合GB/T19293的規(guī)定,動態(tài)檢測靈敏度應(yīng)優(yōu)于4%,檢測速度應(yīng)不大于4.5m/min或按供需雙方約定執(zhí)行;
d)應(yīng)保存射線拍片檢測底片或射線檢測數(shù)字圖像或工業(yè)電視實時成像檢測圖像。
5.9.1.3除非合同另有規(guī)定,射線檢測驗收應(yīng)符合SY/T6423.1的規(guī)定。
5.9.2.1根據(jù)需方要求,經(jīng)供需雙方協(xié)商,并在合同中注明,電熔焊鋼管焊縫可進行縱向和橫向超聲檢測,驗收等級應(yīng)滿足SY/T6423.2中U3或U3H的規(guī)定。
5.9.2.2高頻焊管焊縫應(yīng)進行全長超聲檢測,驗收等級應(yīng)符合SY/T6423.2中U3或U3H的規(guī)定。
每根鋼管管端25mm寬度區(qū)域應(yīng)進行分層檢測,檢測區(qū)域不應(yīng)存在環(huán)向尺寸大于6.0mm的分層缺陷。
5.10.2電熔焊鋼管的母材缺陷不應(yīng)焊接修補,焊縫可進行焊接修補。缺陷的處理方法應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。
6.2鋼管的尺寸和外形應(yīng)采用測徑卷尺、卡尺、光學測量儀等符合精度要求的量具或儀器逐根測量。鋼管的外徑測量應(yīng)距管端至少50mm。
6.4當鋼管的外徑小于219.1mm時,管體拉伸取縱向試樣;當鋼管的外徑不小于219.1mm時,管體拉伸取橫向試樣。
6.5焊接接頭拉伸、焊接接頭沖擊、焊縫導向彎曲及宏觀和金相檢驗的試樣,可從同一牌號、同一爐號、同一規(guī)格、同一焊接工藝和同一熱處理制度的焊接試板上取樣。
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