GB/T 24593—2018 锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

3　订货内容

按本标准订购钢管的合同或订单应包括下列内容：

• a）　本标准编号；
• b）　产品名称；
• c）　钢的牌号；
• d）　尺寸规格（外径×壁厚，单位为毫米）；
• e）　订购的数量；
• f）　特殊要求。

4　尺寸、外形、重量及允许偏差

4.1 外径和壁厚

4.1.1　钢管的外径D不超过305 mm，壁厚S不超过8.0 mm，其外径和壁厚应符合GB/T 21835的规定。

4.1.2　钢管的外径和壁厚允许偏差应符合表1的规定。

4.1.3　根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应其他外径、壁厚和/或允许偏差的钢管。

表 1 外径和壁厚的允许偏差　单位为毫米

ᵃ　对于壁厚与外径之比不大于3%的薄壁钢管，钢管实测的平均外径应符合本表所列的外径允许偏差。

4.2 长度

4.2.1　钢管的通常长度为3 000 mm～18 000 mm。经供需双方协商，并在合同中注明，可供应其他长度的钢管。

4.2.2　根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按定尺长度或倍尺长度交货。定尺钢管的全长允许偏差为+10/0 mm。倍尺钢管的每个倍尺长度应留切口余量5 mm～10 mm。

4.3 弯曲度

钢管的弯曲度应不大于1.5 mm/m。

4.4 不圆度

对于壁厚与外径之比不大于3%的薄壁钢管，其不圆度应不超过公称外径的1.5%；其余钢管的不圆度应不超过公称外径的公差。

4.5 端头外形

钢管两端端面应与钢管轴线垂直，并应清除切口毛刺。

4.6 重量

钢管按理论重量交货。经供需双方协商，并在合同中注明，钢管也可按实际重量交货，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），见表3；

D ——钢管的外径，单位为毫米（mm）；

S ——钢管的壁厚，单位为毫米（mm）。

5 技术要求

5.1 钢的牌号和化学成分

5.1.1　钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表2的规定。

5.1.2　需方要求成品分析时，应在合同中注明。成品化学成分的允许偏差应符合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）/%

注：表中所列成分除标明范围或最小值外，其余均为最大值。

5.2 制造方法

5.2.1 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。

5.2.2 钢管的制造方法

5.2.2.1　钢管应采用不添加填充金属的自动电熔焊接方法制造，钢管在焊接之后及最终热处理之前应对焊缝或整管进行冷变形加工。如采用激光焊接方法制造，钢管可不进行冷变形加工。

5.2.2.2　经供需双方协商，并在合同中注明，可规定冷变形加工的方法以及最小变形量。

5.3 交货状态

钢管应以热处理并酸洗钝化状态交货。经保护气氛热处理的钢管，可不经酸洗钝化处理交货。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，钢管的热处理可采用表3规定以外的其他热处理制度。

5.4 力学性能

5.4.1 拉伸

经热处理后钢管的室温纵向拉伸性能应符合表3的规定。

5.4.2 硬度

壁厚不小于1.7 mm的钢管应进行母材洛氏硬度试验，硬度值应符合表3的规定。经供需双方协商，并在合同中注明，可对钢管进行维氏硬度试验，其硬度值应符合表3的规定。

表 3 钢管的推荐热处理制度、力学性能及密度

5.5　工艺性能

5.5.1 压扁

钢管应进行压扁试验。压扁试验时，焊缝应位于与施力方向成90°的位置，试样应压至两平板间距为H，H按式(2)计算。压扁试验后，试样不应出现裂缝或裂口。

H = (1 + α)S / (α + S/D)　　……………………(2)

式中：

H ——压扁后平行压板间距离，单位为毫米（mm）；

α ——单位长度变形系数，取0.09；

S ——钢管的壁厚，单位为毫米（mm）；

D ——钢管的外径，单位为毫米（mm）。

5.5.2 卷边

壁厚不大于2.0 mm的钢管应进行卷边试验。卷边宽度应不小于外径的15%。卷边试验后，试样不应出现裂缝或裂口。

5.5.3 扩口

壁厚大于2.0 mm的钢管应进行扩口试验。扩口试验的顶心锥度为60°，外径的扩大值应不小于14%。扩口试验后，试样不应出现裂缝或裂口。

5.5.4　焊接接头背弯

钢管应进行焊接接头背弯试验。从钢管上截取一段100 mm长的试样，距焊缝两侧90°位置沿纵向剖开，并将试样展平。弯芯直径为4倍试样厚度，弯曲时弯芯应紧靠并平行于外焊缝，使焊缝处于最大弯曲点，弯曲角度为180°。弯曲试验后，试样不应出现裂纹或焊接缺陷。

5.5.5　展平

对于S/D≥10%或S≥3.4 mm或D＜9.5 mm的钢管，应进行展平试验来代替5.5.4规定的焊接接头背弯试验。从钢管上截取一段100 mm长的试样，距焊缝两侧90°位置沿纵向剖开，将试样展开并压平，使焊缝处于试样中间。展平试验后，试样不应出现裂纹或焊接缺陷。

5.6 密实性

5.6.1　液压

5.6.1.1　钢管应逐根进行液压试验。试验压力按式(3)计算，最大试验压力为10 MPa。在试验压力下，稳压时间应不少于5 s，钢管不应出现渗漏现象。

P = 2SR / D　　……………………(3)

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 ——钢管的壁厚，单位为毫米（mm）；

R ——允许应力，为表3规定Rp0.2的50%，单位为兆帕（MPa）；

D ——钢管的外径，单位为毫米（mm）。

5.6.1.2　根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可选用更高的压力进行液压试验。

5.6.2 水下气密性

5.6.2.1　外径不大于50.8 mm的钢管，可采用逐根水下气密性试验代替液压试验。水下气密性试验压力应不小于1.0 MPa，试验介质为压缩空气。在试验压力下，钢管应完全浸入水中，稳压时间应不少于10 s，钢管不应出现渗漏现象。

5.6.2.2　根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可选用其他压力进行水下气密性试验。

5.6.3 无损检测

供方可用涡流检测代替液压试验。涡流检测对比样管人工缺陷应符合GB/T 7735—2016中验收等级E4H的规定。

5.7 晶间腐蚀

钢管应进行晶间腐蚀试验。试验后，试样不应出现晶间腐蚀倾向。外径小于16 mm的钢管，取试样长度为25 mm的整管段，按GB/T 4334—2008方法E的规定完成腐蚀浸泡后，采用5.5.1的规定将试样压扁后进行评定；外径不小于16 mm的钢管，晶间腐蚀试验方法应符合GB/T 4334—2008方法E的规定，焊缝应位于试样中部。经供需双方协商，并在合同中注明，可采用其他晶间腐蚀试验方法。

5.8 晶粒度

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

5.9 表面质量

5.9.1　钢管的内外表面应光滑，不应有裂纹、折叠、扭曲、咬边、未焊透、焊缝内凹。上述缺陷应完全清除，清除处的实际壁厚应不小于壁厚允许的最小值，且清除处应圆滑过渡。钢管表面允许有局部划痕、压痕、麻点存在，但其深度应不超过壁厚下偏差的50%，超过者允许修磨，修磨处的实际壁厚应不小于壁厚允许的最小值。不影响壁厚允许最小值的其他局部缺欠允许存在。

5.9.2　钢管的焊缝余高应采用5.2.2.1规定的方法去除。

5.10 特殊要求

需方有下述特殊要求时，由供需双方协商，并在合同中注明：

• a）　增加无损检测方法（焊缝射线检测等）；
• b）　增加06Cr17Ni12Mo2Ti、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb、07Cr18Ni11Nb牌号钢管的稳定化热处理。

6 试验方法

6.1　钢管的化学成分分析取样按GB/T 20066的规则进行。化学成分分析通常按GB/T 11170、GB/T 20123、GB/T 20124或其他通用的方法进行，仲裁时应按GB/T 223.11、GB/T 223.18、GB/T 223.19、GB/T 223.25、GB/T 223.28、GB/T 223.36、GB/T 223.37、GB/T 223.40、GB/T 223.58、GB/T 223.60、GB/T 223.62、GB/T 223.84、GB/T 223.85、GB/T 223.86的规定进行。

6.2　钢管的尺寸和外形应采用符合精度要求的量具逐根测量。

6.3　钢管的内外表面质量应在充分照明条件下逐根目视检查。

6.4　钢管其他检验项目的取样方法和试验方法应符合表4的规定。

表4　钢管检验项目的取样数量、取样方法和试验方法

7　检验规则

7.1 检查和验收

钢管的检查和验收由供方质量技术监督部门进行。

7.2 组批规则

除化学成分可按炉检验外，钢管应按批检查和验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一焊接工艺和同一热处理制度（炉次）的钢管组成，每批钢管的数量应不超过如下规定：

• a）　D≤40 mm，400根；
• b）　40 mm＜D≤100 mm，200根；
• c）　D＞100 mm，100根。

7.3 取样数量

钢管各项检验的取样数量应符合表4的规定。

7.4 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。

8　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。