化工设备用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技能要求
化工设备用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求 HG 20537.4-92
1 主题内容与适用范围
本标准规则了化工、石化、医药等工业用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管的标准、标准、制造工艺、技术要求、试验方法、查验规则以及标志、包装和质量证明书等内容。
本标准适用于选用增加填充金属的电弧焊方法出产的化工设备用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管(以下简称大口径焊管)。
2 引用标准(略)
3 标准、外形和重量
3.0.1 外径符合国际通用系列的大口径焊管，常用标准参见表A-1；外径符合国内沿用系列的大口径焊管，常用标准参见表A-2。经供需两端协议可出产表A-1和表A-2以外标准的大口径焊管，但其技术要求仍应符合本标准的有关规则。
3.0.2 大口径焊管的供货长度应由需方提出。一般长度为2m～6m，短尺长度应不小于1.5m。经供需两端协议，可出产上述长度以外的大口径焊管。
经需方附和，大口径焊管可由两段或更多段数的焊管，由环焊缝对接而成，环焊缝应具有与纵焊缝相同的焊接质量要求。
3.0.3 外形
3.0.3.1 选用3m长直尺，两端与钢管触摸，其部分挠度应不大于5mm。长度小于3m的大口径焊管，可按实践长度，按比例折算。
3.0.3.2 大口径焊管端部应无毛刺，两端口应与钢管轴线垂直。
3.0.4 焊管按实践重量交货，也可按理论重量交货。表A一1和表A一2所列为0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Ctl8Ni10Ti、1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢的理论重量。如用于0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2，表列的理论重量应增加0.63％。
.理论重量计算公式如表3.0.4所示。
表3.0.4
| 钢 种 | 公 式 | 密度(g/cm3) |
| 铬镍(钛)奥氏体不锈钢 | W=0.0249t(D-t) | 7.93 |
| 铬镍钼奥氏体不锈钢 | W=0.02507t(D-t) | 7.98 |
式中：w-焊管理论重量，kg／m；D-焊管外径，mm；t-壁厚，mm。
3.0.5 大口径焊管的外径容许误差为±1.0％，外径丈量方法为按周长折算。同一断面上，最大外径与最小外径之差应不大于规则外径的1.5％。
3.0.6 大口径焊管的壁厚容许误差(不包括焊缝)按表3.0.6的规则。
表3.0.6
| 公称直径 DN | 厚 度 | 容许误差，％ |
| ≤500 | ≤8 | +15 -12.5 |
| >8 | +15 -lO | |
| >500 | ≤8 | +不规则 -12.5 |
| >8 | +不规则 -10 |
4 技术要求
4.0.1 大口径焊管所用钢带或钢板的化学成分(熔炼分析)应符合GB3280、GB4230、GB4237、GB4239的规则。焊管由表4.0.1所列钢号的热轧或冷轧的钢带或钢板制造。经两端协议，也可选用其他商标的奥氏体不锈钢板、带制造。
常用钢号 表4.0.1
| 钢 号 | 相当于AISI代号 | 钢 号 | 相当于AISI代号 |
| OCr18Ni0
0Cr18Ni10Ti 00Cr19Ni10 | 304
321 304L | (1Cr18Ni9Ti)
OCr17Nil2Mo2 00Cr17Ni14Mo2 | 316
3161L |
注：1Cr18Ni9Ti为不举荐运用钢号。
4.0.2 大口径焊管应选用增加填充金属的电弧焊接方法制造。选用的焊接材料和焊接工艺应经判定且符合JB4708和JB／T4709的规则。
4.0.3 除还有规则外，大口径焊管以焊态交货，但焊缝区域应进行酸洗、钝化处理。经供需两端协议，焊后也可进行固溶处理或安稳化处理。举荐的热处理准则见表4.0.6.1所示。
4.0.4 分级
根据焊接型式和探伤比率，大口径焊管分红的五个等级见表4.0.4所示。
表4.0.4
| 焊接型式 | 探伤比率 | 级 别 |
| 双面焊或相当于双面焊质量要求的单面自动电弧焊 | 100％射线探伤 | I |
| 部分射线探伤 (20％，见4.O.9.2) | Ⅱ | |
| 不拍片 | Ⅲ | |
| 单面自动电弧焊 | 部分射线探伤 (见4.0.9.3) | Ⅳ |
| 不拍片 | V |
注：部分探伤比率按4.0.9.2和4.0.9.3规则。
4.0.5 表面质量
4.0.5.1 大口径焊管表里表面应亮光，不得有残留的酸和氧化皮，表面不得存在裂纹、搀和、结疤、分层、焊缝内凹、未焊透等缺陷。表面缺陷应打磨根除，修磨处应与基材陡峭过渡，且应保证打磨后的壁厚不小于3.0.6规则的最小壁厚。如缺陷深度超越j二述最小壁厚时，可在征得需方附和后进行焊补。焊补选用的焊接材料和焊接工艺相同有必要符合4．0．2的规则。焊缝区域经焊补后应按4.0.9要求，拍片复查。
4.0.5.2 大口径焊管的表里焊道应与焊管表面平齐或呈均匀的凸起。
焊缝余高应符合下列要求：
外侧不大于壁厚的50％，但最大为3mm；取较小值。
内侧不大于壁厚的25％，但最大为3mm，取较小值。
表里焊道表面应较滑润，无高低不平，焊缝与母材应圆滑过渡，不容许出现内凹现象。
经供需两端协议，可提供根除焊缝两端或单侧余高的大口径焊管。
4.0.6 力学性能
4.0.6.1 大口径焊管所用钢板或钢带的力学性能应符合表4.0..1的规则，容许选用钢板或钢带的钢材质量证明书数据，以作证明。
注：①对0Cr18Ni10Ti、1Cr18Ni9Ti。需方可规则进行安稳化热处理，此时热处理温度为850～930℃快冷。
②1Cr18Ni9Ti为不举荐运用钢号。
4.0.6.2 大口径焊管应进行焊接接头的拉伸试验，拉伸试样可由大口径焊管的横向截取，也从管端的焊接试板上截取。试板材料应与焊管所用材料为同炉号、同标准。试板上的焊缝应是产品焊缝的接连，焊缝应位于试样中心，并与试样轴线垂直，焊缝余高应选用机械方法去除，使之与母材齐平。
焊接接头的抗拉强度应符合表4.0.6.1的规则。
4.0.7 弯曲试验
4.0.7.1 大口径焊管应进行焊接接头的横向弯曲试验。弯曲试样按4.0.6.2要求从焊管或试板上截取。除4.0.7.2还有规则外，取两个弯曲试样，一个作面弯，一个作背弯(即管子表面面和表里表分别处于最大弯曲表面)。
4.0.7.2壁厚大于10mm的大口径焊管，可选用两个侧向弯曲试样代替4.0.7.1的面弯和背弯，侧弯试样厚度10mm，宽度为壁厚。4.0.7．3不管那一种弯曲试样，焊缝都位于试样中心，与试样轴线垂直，并使焊缝在弯曲试验中处于最大弯曲方位。弯曲试验时，弯芯直径等于三倍试样厚度。I、Ⅱ、Ⅲ级大口径焊管的试样弯曲至180。，Ⅳ、V级大口径焊管的试样弯曲至90。，在焊缝区域不得有裂纹或长度超越3．2mm的其他缺陷。如发现试样边缘的棱角开裂长度不大于6．4mm，则可不予计及。
4.0.8 水压试验
4.0.8.1 除4.0.8.2和4.0.8.3规则外，大口径焊管应逐根进行水压试验。一般水压试验压力按表
4.0.8.1的规则。经两端协议，需方也可提出不同于表4.0.8.1的试验压力。
表4.0.8.1
| 壁厚系列 | 5S | 10S | 20 | 40S |
| 水压试验压力，MPa | 1.5 | 2.O | 2.5 | 2.5 |
4.0.8.2 经两端协议，可通过系统或设备的压力试验来代替大口径焊管的水压试验。
4.0.8.3 经两端协议，可选用焊缝探伤的方法来代替焊管的水压试验。具体方法及合格目标，由两端协议。
4.0.8.4 以水压试验时，应坚持满意长的时刻，以检查焊缝不得出现渗漏现象。水压试验后，管内积水应根除、揩干。
4.0.9 焊缝的无损检查
4.0.9.1 大口径焊管应根据4.0.4分级要求，按GB3323进行焊缝射线探伤。100％射线探伤者，Ⅱ级为合格；部分射线探伤者，Ⅲ级为合格。
4.0.9.2 进行部分射线探伤时，检查长度应不小于每条焊缝长度的20％。
4.0.9.3 选用单面自动电弧焊的大口径焊管，焊缝部分探伤检查长度为每一焊工，每施焊15m焊缝中应有150mm进行射线探伤。
4.0.9.4 经供需两端协议可选用其他无损探伤方法对焊缝进行检查。5试验方法大口径焊管的试验方法按表5的规则。
表5
| 项
目 | 取样数量和方位 | 试验方法 |
| 熔炼分析
拉伸试验 焊接接头拉伸试验 焊接接头弯曲试验 水压试验 射线探伤 外径、壁厚 表面质量 | 每炉号一个(可选用原材料质保书)
(可选用原材料质保书) 每批每60m，一个 每批每60m，取二个试样 逐根 根据4.0.4的分级要求 逐根 逐根 | GB 222
GB 228 GB228和本标准 4.0.6.2 GB 232和本标准 4.0.7 GB 24l GB 3323 |
注：以同一外径和壁厚、相同焊接工艺出产的焊管为一批
6 查验规则
6.0.1 焊管应按批查验，每批由同一炉号、同一标准和相同焊接工艺的钢管组成。
6.0.2 各项查验的取样数量按表5的规则。
6.0.3 大口径焊管的复验与断定按GB 2102的规则。
7 包装、标志及质量证明书
8 运用规则
大口径焊管的运用规则应符合HG 20537.1-92的规则。
9 附加要求
根据需方要求，并在合同中注明，可选择下列一项或数项作为附加保证要求。
9.1 晶间腐蚀试验
每批焊管任选两根钢管，各取一个长100mm，宽10mm～20mm，厚度为壁厚的半管状或舟状谢样。焊缝位于试样纵向中心，按GB4334.5进行硫酸一硫酸铜腐蚀试验和判定。
试样情况按下列规则：
超低碳(C≤0.03％)或含安稳化元素的奥氏体不锈钢焊管：交货情况+650℃二小时敏化处理；
低碳((C≤0.08％)奥氏体不锈钢焊管：交货情况。
9.2 根除焊缝余巨大口径焊管应选用打磨或其他冷加工方法，根除内和／或外侧焊缝余高，使其与母材表面平齐。
9.3 固溶或安稳化热处理大口径焊管应经固溶或安稳化处理。热处理准则可参见表4.0.6.1所示。热处理后应经酸洗、钝化处理。一切焊补作业应在热处理之前结束。
9.4 钢管两端坡口加工大口径焊管的两端应加工坡口，坡口角为30。，钝边高度为2mm～3mm。
附录A 化工设备用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管常用标准
国际通用系列大口径焊管标准和重量 表A—l
| 公称
直径 DN | 外径
mm | 壁厚系列号(Sch.No) | |||||||
| 5S | 10S | 20 | 40S | ||||||
| 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | ||
| mm | kg／m | mm | kg／m | mm | kg／m | mm | kg／m | ||
| 350
400 450 500 600 700 800 900 1000 | 355.6
406.4 457 508 610 71l 813 914 1016 | 4
4 4 5 6 6 7 8 9 | 35.03
40.10 45.14 62.65 90.27 105.37 160 62 180.55 225.76 | 5
5 5 6 6 7 8 9 10 | 43.67
49.99 56.30 75.03 90.27 140.29 l60.42 202.89 250.59 | 8
8 8 10 lO 12 12 14 14 | 69.27
79.39 89.48 124.05 149.46 208.95 239.43 313.87 349.44 | 12
12 14 16 18 20 22 25 28 | 102.7l
117.89 154.49 196.09 265.44 344.26 433.48 553.62 689.1l |
国内沿用系列大口径焊管标准和重量 表A-2
| 公称
直径 DN | 外径
mm | 壁厚系列号(Sch.No) | |||||||
| 5S | 10S | 20 | 40s | ||||||
| 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | 壁厚 | 重量 | ||
| mm | kg／m | mm | kg／m | mm | kg／m | mm | kg／m | ||
| 350
400 450 500 600 700 800 900 1000 | 377
426 480 530 630 720 820 920 1020 | 4
4 4 5 6 6 7 8 9 | 37.17
42.05 47.43 65.39 93.26 106.7l 162.0l 181.74 26.66 | 5
5 5 6 6 7 8 9 10 | 46.33
52.44 59.16 78.32 93.26 142.09 161.82 204.24 251.59 | 8
8 8 10 10 12 12 14 14 | 75.53
83.30 94.06 129.53 154.44 211.64 241.53 315.96 350.83 | 12
12 14 16 18 20 22 25 28 | 109.11
123.75 162.51 204.86 2714.41 348.74 437.32 557.36 691.90 |