GB/T 21833.3—2024 奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管 第3部分：油气输送用管

3 术语和定义

GB/T 30062界定的术语和定义适用于本文件。

4 分类与代号

钢管按产品制造方式分为两类，其分类和代号如下：

• 热轧（热挤压）钢管，W-H；
• 冷拔（轧）钢管，W-C。

5 订货内容

按本文件订购钢管的合同或订单中包括但不限于下列内容：

• 本文件编号；
• 产品名称；
• 钢的牌号或统一数字代号；
• 尺寸规格（公称外径×公称壁厚，单位为毫米）；
• 订购的数量（总重量或总长度）；
• 交货状态；
• 选择性要求；
• 特殊要求。

6 尺寸、外形和重量及允许偏差

6.1 外径和壁厚

6.1.1 钢管的公称外径（D）和公称壁厚（S）应符合GB/T 17395的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应其他外径和壁厚的钢管。

6.1.2 钢管公称外径和公称壁厚的允许偏差应符合表1的规定。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应表1规定以外尺寸允许偏差的钢管。

6.1.3 当合同中未注明钢管尺寸允许偏差级别时，钢管外径和壁厚的允许偏差按普通级的规定执行。

表 1 外径和壁厚的允许偏差（单位：毫米）

6.2 长度

6.2.1 钢管的通常长度为6000 mm～12000 mm。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应其他长度范围的钢管。

6.2.2 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应定尺长度、倍尺长度或其他特定长度要求的钢管。定尺和倍尺总长度应在通常长度范围内，全长允许偏差为+10/0 mm。按倍尺长度交货的钢管，每个切口应留余量5 mm～10 mm。

6.3 弯曲度

钢管的每米弯曲度应不大于1.5 mm，全长弯曲度应不大于钢管长度的0.2%。

6.4 不圆度和壁厚不均

钢管的不圆度和壁厚不均应分别不超过外径公差和壁厚公差的80%。

6.5 端头外形

6.5.1 钢管两端端面应垂直钢管轴线平切，切口毛刺应予清除。

6.5.2 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管两端可加工坡口，坡口倒角为（30°+10°/0°），钝边宽度为（1.6±0.8）mm。也可在合同中规定其他型式的坡口。

6.6 重量

钢管按实际重量交货，也可按理论重量交货。钢管每米理论重量按式（1）计算：

W = (π/1000) × ρ × S × (D－S)　　…………………………（1）

式中：

W ———钢管的理论重量，单位为千克每米（kg/m）；

π ———取3.1416；

ρ ———钢的密度，单位为千克每立方分米（kg/dm³），密度按7.80 kg/dm³；

S ———钢管的公称壁厚，单位为毫米（mm）；

D ———钢管的公称外径，单位为毫米（mm）。

7 技术要求

7.1 钢的牌号和化学成分

7.1.1 钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表2的规定。

7.1.2 成品钢管的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表 2 钢的牌号和化学成分（化学成分质量分数/%）

a 022Cr22Ni5Mo3N的点腐蚀当量（PREN）：Cr+3.3Mo+16N≥34。

b 022Cr23Ni5Mo3N的点腐蚀当量（PREN）：Cr+3.3Mo+16N≥35。

c 022Cr25Ni7Mo4N的点腐蚀当量（PREN）：Cr+3.3Mo+16N≥41。

d 022Cr25Ni7Mo4WCuN的点腐蚀当量（PREN）：Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N≥41。

7.2 制造方法

7.2.1 钢的冶炼方法

钢应采用电弧炉加炉外精炼或转炉加炉外精炼方法冶炼。经供需双方协商，并在合同中注明，也可采用其他冶炼方法。

7.2.2 钢管的制造方法

钢管应采用热轧（热挤压）或冷拔（轧）无缝生产工艺制造。

7.3 交货状态

7.3.1 钢管应经热处理并酸洗交货。经保护气氛热处理或整体磨（抛）光的钢管，可不经酸洗交货。

7.3.2 钢管的推荐热处理制度见表3。经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可采用表3以外的热处理制度。

表 3 钢管热处理制度及力学性能

7.4 力学性能

7.4.1 热处理状态交货钢管的室温纵向拉伸性能应符合表3的规定。当钢管尺寸足以截取横向拉伸试样时，可用横向拉伸试验代替纵向拉伸试验，试验结果应符合表3的规定。

7.4.2 壁厚不小于1.7 mm的钢管应进行布氏或洛氏硬度试验，其值应符合表3的规定。

7.4.3 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可进行冲击试验，试验温度和冲击吸收能量由供需双方协商确定。当采用小尺寸冲击试样时，试样的最小夏比V型缺口冲击吸收能量要求值应为全尺寸试样冲击吸收能量要求值乘以表4中的递减系数。

表 4 小尺寸试样冲击吸收能量递减系数

7.5 液压

钢管应逐根进行液压试验。试验压力按式（2）计算，最大试验压力为20 MPa。在试验压力下，稳压时间应不少于10 s，钢管不应出现渗漏现象。液压试验用水中氯离子（Cl⁻）的含量（质量分数）应不大于0.005%。

P = 2SR/D　　…………………………（2）

式中：

P ———试验压力，单位为兆帕（MPa）；当P<7 MPa时，修约到最接近的0.5 MPa，当P≥7 MPa时，修约到最接近的1 MPa；

S ———钢管的公称壁厚，单位为毫米（mm）；

R———允许应力，为表3规定最小塑性延伸强度（Rp0.2）的75%，单位为兆帕（MPa）；

D ———钢管的公称外径，单位为毫米（mm）。

7.6 工艺性能

7.6.1 压扁

壁厚不大于10 mm的钢管应做压扁试验。试样应压至两平板间距为H，按式（3）计算。试验后，试样不应出现裂缝或裂口。

H = (1+α)S / (α+S/D)　　…………………………（3）

式中：

H ———压扁后两平行压板间距离，单位为毫米（mm）；

α ———单位长度变形系数，取0.07；

S ———钢管的公称壁厚，单位为毫米（mm）；

D ———钢管的公称外径，单位为毫米（mm）。

7.6.2 扩口

根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，公称外径不大于150 mm且壁厚不大于10 mm的钢管可做扩口试验。扩口试验的顶心锥度为60°，扩口后试样的外径最小扩口率为10%。试验后试样不应出现裂缝或裂口。

7.7 金相组织

钢管的金相组织应为奥氏体和铁素体，铁素体含量应为40%～60%。

7.8 有害沉淀相试验

根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可进行有害沉淀相试验，试验方法及要求应符合附录A的规定。

7.9 无损检测

7.9.1 钢管应逐根进行超声检测。超声检测对比样管的人工缺陷应符合GB/T 5777的规定，验收等级为U3。

7.9.2 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可进行涡流检测。涡流检测对比样管的人工缺陷应符合GB/T 7735的规定，验收等级为E3H或E3。

7.10 表面质量

钢管的内外表面应光滑，不应有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。上述缺陷应完全清除，清除深度应不超过公称壁厚的下偏差，清理处的实际壁厚应不小于壁厚所允许的最小值。允许不超过壁厚下偏差的其他局部缺陷存在。

7.11 特殊要求

根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可增加以下特殊要求：

• 调整表2规定的化学成分范围；
• 规定不同于7.7要求的铁素体含量；
• 点腐蚀试验；
• 应力腐蚀试验；
• 其他要求。

8 试验方法

8.1 钢管的化学成分分析取样遵守GB/T 20066的规则。化学成分分析通常遵守GB/T 11170、GB/T 20123、GB/T 20124、YB/T 4395、YB/T 4396或其他通用方法的规定，仲裁时应遵守GB/T 223.11、GB/T 223.18、GB/T 223.19、GB/T 223.25、GB/T 223.26、GB/T 223.28、GB/T 223.36、GB/T 223.43、GB/T 223.58、GB/T 223.60、GB/T 223.62、GB/T 223.85、GB/T 223.86、GB/T 223.90、YB/T 4395、YB/T 4396的规定。

8.2 钢管的尺寸和外形应采用符合精度要求的量具逐根测量。

8.3 钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根目视检查。

8.4 钢管其他检验项目的取样方法和试验方法应符合表5的规定。

表 5 钢管检验项目的取样数量、取样方法和试验方法

9 检验规则

9.1 检查和验收

钢管的检查和验收应由供方质量技术监督部门进行。

9.2 组批规则

9.2.1 钢管按批检查和验收。

9.2.2 若钢管在切成单根后不再进行热处理，则从1根热处理后的钢管截取的所有管段都应视为1根。

9.2.3 每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成，每批钢管的数量应不超过以下规定：

• D≤76 mm且S≤3 mm：500根；
• D>351 mm：50根；
• 其他尺寸：200根。

9.3 取样数量

每批钢管各项检验的取样数量应符合表5的规定。

9.4 复验与判定规则

钢管的复验与判定规则应符合GB/T 2102的规定。

10 包装、标志和质量证明书

钢管的包装、标志和质量证明书应符合GB/T 2102的规定。

附 录 A（规范性）　有害沉淀相试验方法及结果评定

A.1 概述

A.1.1 本附录规定了奥氏体-铁素体双相不锈钢有害沉淀相检测的两种试验条件和检测方法，分别为：

试验方法A———氢氧化钠浸蚀试验，用于检测双相不锈钢中有害沉淀相的存在；

试验方法B———三氯化铁腐蚀试验，用于检测双相不锈钢中有害沉淀相的存在及其对耐蚀性能的影响。

A.1.2 试验方法A、试验方法B适用于奥氏体-铁素体双相不锈钢在生产、制造过程（如热处理）中或长期在一定温度下使用析出有害相的检验，不适用于其他原因导致的奥氏体-铁素体双相不锈钢耐蚀性降低的情况。试验方法A可用于在试验方法B之前进行快速筛查。

A.1.3 本附录所述试验方法的适用牌号包括022Cr22Ni5Mo3N（S22253）、022Cr23Ni5Mo3N（S22053）、022Cr25Ni7Mo4CuN（S25203）、022Cr25Ni7Mo4N（S25073）、022Cr25Ni7Mo4WCuN（S27603）、03Cr25Ni6Mo3Cu2N（S25554）。

A.2 试验方法

A.2.1 试验方法A氢氧化钠浸蚀试验

A.2.1.1 试验装置

试验装置包括如下内容：

• 直流电源：约15 V电压、20 A电流的蓄电池、发电机及整流器；
• 电流表：测量范围为0 A～30 A；
• 可变电阻器；注：试样浸蚀时在回路中放置电流表和可变电阻来测量和控制电流的大小；
• 电极：被浸蚀的金属做正极，一块与被浸蚀试样大小形状相同的金属做负极；
• 电夹钳：用来夹紧要浸蚀的试样；
• 金相显微镜：最大放大倍数不小于500倍；
• 浸蚀用电解槽；
• 电解液：试剂等级的氢氧化钠（NaOH）。

A.2.1.2 试验方法

A.2.1.2.1 选取一个纵向或横向的剖面进行试验。除另有规定外，试样尺寸由供方确定。试样截取后，任何影响材料与切割有关的高温或变形应在试验之前通过打磨或加工去除。

A.2.1.2.2 试样应便于对断面在整个厚度上进行检查，当断面较大时，试样应便于从一侧表面到一半厚度之间（含一半厚度）对断面进行检查。

A.2.1.2.3 试样横断面的表面应抛光，抛光后的表面应满足500倍金相显微镜进行检查的要求。

A.2.1.2.4 浸蚀用的溶液可通过在100 g蒸馏水中加入40 g试剂级别的NaOH进行制备。

A.2.1.2.5 已抛光的试样应在1 V～3 V直流电压下浸蚀5 s～60 s。当采用铂做负极，在1 V～3 V直流电压下进行5 s～60 s的浸蚀时，任何有害金属间相都会显现出黄色，随着铁素体颜色变暗然后呈棕色，变暗。

A.2.1.2.6 浸蚀后，试样应用热水、丙酮或酒精彻底清洗，并在空气中晾干。

A.2.1.3 浸蚀组织

A.2.1.3.1 经浸蚀的表面应全部采用金相显微镜在500倍下进行检查。

A.2.1.3.2 浸蚀组织分为以下几类：

• 未受影响组织（图A.1）：铁素体已被浸蚀，无有害金属间相，相间边界平滑；
• 有可能受影响组织（图A.2）：铁素体已被浸蚀，显示有游离的可能为有害金属间相的组织，相间边界可能显现出细微的波浪状；
• 已受影响组织（图A.3）：浸蚀过程中，铁素体变暗之前或同时，有害金属间相很快显现出来；
• 中心线组织（图A.4）：在产品二分之一厚度的区域，观察到一种连续或不连续的金属间相，该区域以外，或有或无受影响组织显示有成分偏析。

A.2.1.4 结果评定

该方法的结果评定见表A.1。

表 A.1 合格组织

A.2.2 试验方法B三氯化铁腐蚀试验

A.2.2.1 试验前快速筛选

在进行三氯化铁腐蚀试验之前，可先用氢氧化钠浸蚀试验（详见方法A）进行快速筛选。试验方法A中呈现未受影响组织的试样，可不再进行方法B所述的三氯化铁腐蚀试验，除此以外的其他试样都应进行三氯化铁腐蚀试验。

A.2.2.2 试验装置

A.2.2.2.1 玻璃烧杯（1000 mL）、长形或锥形烧瓶（1000 mL）、宽颈或50 mm直径试管或其他合适的容器。

A.2.2.2.2 适当形状的玻璃托架，使试样保持于试验溶液的中部。

A.2.2.2.3 水浴或油浴，恒温。

A.2.2.3 三氯化铁试验溶液

A.2.2.3.1 将100 g试剂级三氯化铁（FeCl₃•6H₂O）溶解在900 mL蒸馏水（FeCl₃重量约占6%）中制备试验溶液。用玻璃棉或滤纸过滤溶液，以去除不溶性颗粒。

A.2.2.3.2 开始试验之前，根据需要加入HCl或NaOH，将试验溶液的pH值调整到大约1.3。

A.2.2.4 试样

A.2.2.4.1 用游标卡尺测量试样的尺寸，计算试样总面积及有效试验面积。试样的总表面积应在10 cm²以上。

A.2.2.4.2 根据试验需要，切割出便于测试的试样，试样表面应包含产品的全厚度，对于特别厚的产品，至少应包含二分之一以上厚度。

A.2.2.4.3 试样截取后，任何影响材料与切割有关的高温或变形应在试验之前通过打磨或加工去除。

A.2.2.4.4 试样上有氧化皮附着时，应用切削或研磨方法去除。

A.2.2.4.5 如果试样表面有粗糙度一致要求时，可用磨床加工。

A.2.2.4.6 试样表面不应用硝酸、柠檬酸或磷酸等进行钝化处理，也不应用氢氟酸等进行酸洗。

A.2.2.4.7 加工好的试样应用氧化镁膏或其他相似的物质进行清洗，而后用水冲洗干净，浸入酒精或丙酮，风干。试样称重，精确至0.1 mg或更高，并保存在干燥的容器里直到使用。

A.2.2.5 试验步骤

A.2.2.5.1 进行测试的三氯化铁溶液体积至少为20 mL/cm²乘以试样表面积。

A.2.2.5.2 试验温度和验收标准见表A.2。

表 A.2 试验温度和验收标准

A.2.2.5.3 试验周期为24 h。

A.2.2.5.4 在24 h试验周期结束时，将试样从溶液中取出，用水冲洗，并用软的鬃毛刷在自来水的冲洗下刷出腐蚀产品，在丙酮或者酒精溶液中浸泡，然后在空气中干燥。

A.2.2.5.5 试样称重，精确至0.1 mg或更高，并保存到复验。

A.2.2.6 结果评定

A.2.2.5.4 在24 h试验周期结束时，将试样从溶液中取出，用水冲洗，并用软的鬃毛刷在自来水的冲洗下刷出腐蚀产品，在丙酮或者酒精溶液中浸泡，然后在空气中干燥。

腐蚀速率 = (W前 - W后) / (S × t)　　…………………………（A.1）

式中：

W前 ———试验前试样的质量，单位为毫克（mg）；

W后 ———试验后试样的质量，单位为毫克（mg）；

S ———试样总面积，单位为平方分米（dm²）；

t ———试验时间，单位为天（d）。

A.2.2.6.2 如果试样显示的腐蚀率超过10 mdd [mg/(dm²•d)]，允许从同一个产品上取两个新的试样重新进行试验，试验结果应符合A.2.2.6.1的规定。

A.2.2.6.3 三氯化铁腐蚀试验不合格的产品，可进行一次固溶处理后重新取样进行试验。