锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

GB/T 13296—2023 (代替 GB/T 13296—2013)

GB/T 13296—2023 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

Seamless Stainless Steel Tubes for Boiler and Heat Exchanger
发布:2023-11-27  实施:2024-06-01  代替:GB/T 13296—2013

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1 范围

本标准规定了锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管的分类和代号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

本标准适用于锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管(以下简称钢管)。

2 分类和代号

钢管按产品制造方式分为两类:

  • 热轧(挤压)钢管 W-H
  • 冷拔(轧)钢管 W-C

3 尺寸、外形、重量及允许偏差

钢管的通常长度为 2 000 mm~12 000 mm。

热轧(挤压)钢管每米弯曲度 ≤ 2.0 mm;冷拔(轧)钢管每米弯曲度 ≤ 1.5 mm。全长弯曲度 ≤ 钢管长度的 0.15%。

钢管不圆度和壁厚不均分别不超过外径公差和壁厚公差的 80%。

表 1 钢管公称外径和最小壁厚的允许偏差

钢管类别 参数 公称尺寸 允许偏差
热轧(挤压) W-H 公称外径(D) ≤140 mm ±1.25%D
>140 mm ±1%D
最小壁厚(Smin) ≤4.0 mm +0.90 / 0
>4.0 mm +25%S / 0
冷拔(轧) W-C 公称外径(D) ≤25 mm ±0.10 mm
>25~40 mm ±0.15 mm
>40~50 mm ±0.20 mm
>50~65 mm ±0.25 mm
>65~75 mm ±0.30 mm
>75~100 mm ±0.38 mm
>100~159 mm +0.38 / -0.64 mm
>159 mm ±0.5%D
最小壁厚(Smin) D≤38 mm +20%S / 0
D>38 mm +22%S / 0

注:公称壁厚交货时,热轧管壁厚允许偏差:≤4.0 mm 为 ±0.45 mm,>4.0 mm 为 +12.5%S / -10%S;冷拔管壁厚允许偏差:D≤38 mm 为 ±10%S,D>38 mm 为 ±11%S。

4 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)

钢的冶炼方法:电弧炉加炉外精炼、转炉加炉外精炼或电渣重熔法。

成品钢管的化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。

表 3 钢的牌号和化学成分(质量分数 / %)(主要牌号摘录)

注:奥氏体型及奥氏体-铁素体(双相)型中各元素含量除明确范围外,其余均为最大值。

序号 牌号 统一数字代号 C ≤ Si ≤ Mn ≤ P ≤ S ≤ Cr Ni Mo 其他
1 12Cr18Ni9 S30210 0.15 1.00 2.00 0.035 0.015 17.00~19.00 8.00~10.00
2 06Cr19Ni10 S30408 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 18.00~20.00 8.00~11.00
3 022Cr19Ni10 S30403 0.030 1.00 2.00 0.035 0.015 18.00~20.00 8.00~11.00
4 07Cr19Ni10 S30409 0.04~0.10 1.00 2.00 0.035 0.015 18.00~20.00 8.00~11.00
5 06Cr19Ni10N S30458 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 18.00~20.00 8.00~11.00 N:0.10~0.16
11 06Cr17Ni12Mo2 S31608 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00
12 022Cr17Ni12Mo2 S31603 0.030 1.00 2.00 0.035 0.015 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00
13 07Cr17Ni12Mo2 S31609 0.04~0.10 1.00 2.00 0.035 0.015 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00
14 06Cr17Ni12Mo2Ti S31668 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00 Ti:5(C+N)~0.70
22 06Cr18Ni11Ti S32168 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 17.00~19.00 9.00~12.00 Ti:5(C+N)~0.70
23 07Cr19Ni11Ti S32169 0.04~0.10 0.75 2.00 0.035 0.015 17.00~19.00 9.00~13.00 Ti:4(C+N)~0.70
24 06Cr18Ni11Nb S34778 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 17.00~19.00 9.00~12.00 Nb:10C~1.10
25 07Cr18Ni11Nb S34779 0.08 1.00 2.00 0.035 0.015 17.00~19.00 9.00~12.00 Nb:8C~1.10
27 015Cr20Ni18Mo6CuN S31252 0.020 0.80 1.00 0.030 0.010 19.50~20.50 17.50~18.50 6.00~6.50 Cu:0.50~1.00; N:0.18~0.22
28 022Cr21Ni25Mo7N S38367 0.030 1.00 2.00 0.035 0.015 20.00~22.00 23.50~25.50 6.00~7.00 N:0.18~0.25
29 16Cr17 S11710 0.12 1.00 1.00 0.030 0.015 16.00~18.00 0.60 铁素体型
30 008Cr27Mo S12791 0.010 0.40 0.40 0.030 0.015 25.00~27.50 0.75~1.50 铁素体型
31 06Cr13 S11306 0.06 1.00 1.00 0.035 0.015 11.50~13.50 0.60 铁素体型

5 热处理制度、室温拉伸性能及密度

钢管应经热处理并酸洗交货(整体磨、镗或保护气氛热处理者除外)。

含钛(Ti)或铌(Nb)稳定化元素的钢管,经协议可在固溶热处理后进行稳定化热处理。

表 4 钢管热处理制度、室温拉伸性能及密度(主要牌号摘录)

序号 牌号 热处理制度 Rm MPa ≥ Rp0.2 MPa ≥ A % ≥ 密度 kg/dm³
1 12Cr18Ni9 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.93
2 06Cr19Ni10 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.93
3 022Cr19Ni10 1010℃~1150℃,急冷 480 175 35 7.90
4 07Cr19Ni10 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.90
11 06Cr17Ni12Mo2 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.98
12 022Cr17Ni12Mo2 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.98
13 07Cr17Ni12Mo2 1010℃~1150℃,急冷 480 175 35 8.00
14 06Cr17Ni12Mo2Ti 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 8.00
22 06Cr18Ni11Ti 1010℃~1150℃,急冷 520 205 35 7.98
23 07Cr19Ni11Ti 热轧(挤压)≥1050℃,急冷; 冷拔(轧)≥1100℃,急冷 520 205 35 7.98
24 06Cr18Ni11Nb 980℃~1150℃,急冷 520 205 35 8.03
25 07Cr18Ni11Nb 热轧(挤压)≥1050℃,急冷; 冷拔(轧)≥1100℃,急冷 520 205 35 8.03
27 015Cr20Ni18Mo6CuN 1010℃~1150℃,急冷 675 310 35 8.10
28 022Cr21Ni25Mo7N ≥1110℃,急冷 690 310 35 8.06
29 16Cr17 780℃~850℃,空冷或缓冷 410 245 20 7.70
30 008Cr27Mo ≥1 150℃,急冷 410 245 20 7.67
31 06Cr13 900℃~1050℃,空冷或缓冷 410 210 20 7.75

6 硬度

壁厚不小于 1.7 mm 的钢管,经协议可进行布氏、洛氏或维氏硬度试验,其值应符合下表规定。

表 5 硬度

组织类型 钢管的牌号 HBW HRB HV
奥氏体型 06Cr18Ni13Si4 ≤207 ≤95 ≤218
015Cr20Ni18Mo6CuN ≤220 ≤96 ≤230
022Cr21Ni25Mo7N ≤100
其他 ≤192 ≤90 ≤200
铁素体型 10Cr17、06Cr13 ≤183
008Cr27Mo ≤219

7 液压试验

钢管应逐根进行液压试验,试验压力 P = 2SR / D(MPa)。最大试验压力不超过 20 MPa,稳压时间不少于 10 s,不应出现渗漏。其中:

S — 公称壁厚或平均壁厚(mm);R — 允许应力(按表 4 中规定塑性延伸强度最小值的 60%);

D — 公称外径(mm)。

供方可用涡流检测代替液压试验,验收等级应符合 GB/T 7735—2016 中 E3H 级的规定。

8 工艺性能

8.1 压扁

壁厚不大于 10 mm 的钢管应进行压扁试验。两平板间距离 H = (1+α)S / (α+S/D),其中奥氏体型 α=0.09,其他 α=0.07。

8.2 扩口

外径 ≤150 mm 且壁厚 ≤10 mm 的钢管应进行扩口试验(顶芯锥度 60°)。扩口率:奥氏体型 18%,其他 15%,扩口后试样不应出现裂缝和裂口。

9 腐蚀试验与晶粒度

除牌号 07Cr19Ni10、16Cr23Ni13、20Cr25Ni20、07Cr17Ni12Mo2、07Cr19Ni11Ti、07Cr18Ni11Nb 外,其他奥氏体型钢管应按 GB/T 4334—2020 方法 E 进行晶间腐蚀试验。

牌号 07Cr19Ni10、07Cr17Ni12Mo2、07Cr19Ni11Ti、07Cr18Ni11Nb 钢管的晶粒度级别应为 4 级~7 级。

10 无损检测与表面质量

钢管应按 GB/T 5777—2019 逐根进行超声检测,验收等级 U2 级。

钢管内外表面不应有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。冷拔管直道深度 ≤壁厚 4% 且 ≤0.2 mm;热轧管直道深度 ≤壁厚 5% 且 ≤0.4 mm。

11 检验规则

钢管按批进行检查和验收,每批由同一牌号、同一炉号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的钢管组成。

每批数量:公称外径 D≤76 mm 且壁厚 S≤3 mm,不超过 400根;其他规格,不超过 200 根。

复验与判定规则应符合 GB/T 2102 的规定。

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附录 A(规范性) 高温规定塑性延伸强度 Rp0.2

适用牌号:07Cr19Ni10、07Cr19Ni11Ti、07Cr18Ni11Nb。单位:MPa,不小于。

表 A.1 高温规定塑性延伸强度

牌号 统一数字代号 100℃ 150℃ 200℃ 250℃ 300℃ 350℃ 400℃ 450℃ 500℃ 550℃ 600℃
07Cr19Ni10 S30409 170 154 144 135 129 123 119 114 110 105 99
07Cr19Ni11Ti S32169 184 171 160 150 142 136 132 128 126 123 120
07Cr18Ni11Nb S34779 189 177 166 158 150 145 141 139 137 131 114

附录 B(资料性) 100 000 h 持久强度推荐数据

适用牌号:07Cr19Ni10、07Cr19Ni11Ti、07Cr18Ni11Nb。单位:MPa。

表 B.1 100 000 h持久强度推荐数据

牌号 代号 600℃ 610℃ 620℃ 630℃ 640℃ 650℃ 660℃ 670℃ 680℃ 690℃ 700℃ 710℃ 720℃ 730℃ 740℃ 750℃
07Cr19Ni10 S30409 96 88 81 74 68 63 57 52 47 44 40 37 34 31 28 26
07Cr19Ni11Ti S32169 89 80 72 66 61 55 50 46 41 38 35 32 29 26 24 22
07Cr18Ni11Nb S34779 132 121 110 100 91 82 74 66 60 54 48 43 38 34 31 28

本文件由中国钢铁工业协会提出,全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口,2023-11-27 发布,2024-06-01 实施,代替 GB/T 13296—2013(第三次修订)。

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