感應(yīng)加熱彎管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較與現(xiàn)狀分析.doc

感應(yīng)加熱彎管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較與現(xiàn)狀分析 （番禺珠江鋼管有限公司 ）摘 要：對(duì)目前國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的感應(yīng)加熱彎管相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行了比較。分析了各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的異同。指出感應(yīng)加熱彎管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題。并對(duì)規(guī)范和完善感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化工作提出建議。關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱彎管；鋼管；標(biāo)準(zhǔn)研究 Comparison and Analysis of Induction Bend StandardsAbstract：The standards for induction bend，which we generally used both at home and abroad were compared. The differences were analyzed. The logical advice and suggestion for induction bend standards were pointed. The proposals for induction bend standards were suggested.Key Words：Induction Bend；Pipeline；Standard research1 感應(yīng)加熱彎管常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前我國(guó)感應(yīng)加熱彎管常用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有SY/T 52571，ISO 15590-12，ASME B16.493和DNV OS-F1014。另外有DL/T5155 等專門(mén)的行業(yè)的感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)。SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)是石油管材專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)非等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 15590-1制定的油氣輸送用鋼制彎管技術(shù)條件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣管道輸送系統(tǒng)中用碳鋼及低合金鋼無(wú)縫鋼管和焊接鋼管以感應(yīng)加熱彎制工藝制作的彎管交貨技術(shù)條件。并根據(jù)GB/T9711系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了A、B、C三個(gè)等級(jí)的鋼制感應(yīng)加熱彎管。SY/T 5257的技術(shù)要求比較合理，兼顧了管線彎管與制造廠的實(shí)際生產(chǎn)可能性。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣管道輸送系統(tǒng)中用碳鋼及低合金鋼無(wú)縫鋼管和焊接鋼管以感應(yīng)加熱彎制工藝制作的彎管交貨技術(shù)條件。并根據(jù)ISO 3183標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了PSL1、PSL2、PSL2S三個(gè)等級(jí)的鋼制感應(yīng)加熱彎管。對(duì)彎管的技術(shù)要求有些內(nèi)容通常比SY/T 5257國(guó)標(biāo)嚴(yán)格。 ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)制定的適用于輸送和分配管道系統(tǒng)的感應(yīng)彎管的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了P241P552等級(jí)的感應(yīng)加熱彎管的設(shè)計(jì)、材料、制造、試驗(yàn)、標(biāo)記和檢驗(yàn)要求。適用于由無(wú)縫鋼管，埋弧焊管或者電阻焊管制造的感應(yīng)彎管。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)感應(yīng)加熱彎管的要求只在第八章B300中提到，其實(shí)是對(duì)ISO 15590-1相關(guān)條款的補(bǔ)充和修改。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)是專門(mén)針對(duì)電力行業(yè)用彎管技術(shù)要求的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包含了電力行業(yè)用感應(yīng)熱彎管和冷彎彎管的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、標(biāo)記和檢驗(yàn)規(guī)則。適用于電站主蒸汽，再熱蒸汽、主給水管道及一般鋼制汽水管道彎管。其他鋼制管道的彎管可參照使用。2 標(biāo)準(zhǔn)的比較2.1 感應(yīng)彎管母管常見(jiàn)的直縫埋弧焊鋼管，螺旋埋弧焊鋼管，直縫高頻焊管和無(wú)縫鋼管都可以作為感應(yīng)彎管母管。感應(yīng)彎管母管作為制造感應(yīng)加熱彎管的原材料，其理化性能，尺寸，外觀質(zhì)量和質(zhì)量證明書(shū)等，都要求感應(yīng)彎管制造商進(jìn)行嚴(yán)格的控制。因此，上述的標(biāo)準(zhǔn)都不同程度作出了對(duì)原料母管進(jìn)行復(fù)檢的要求，并要求符合相關(guān)的驗(yàn)收要求。SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)對(duì)母管的復(fù)檢項(xiàng)目，頻次，方法等技術(shù)要求較為詳細(xì)。要求在MPS上體現(xiàn)制造商名稱，鋼管名稱及鋼級(jí)，鋼管成型工藝、尺寸，化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)等一系列信息。對(duì)于母管復(fù)檢頻次，要求對(duì)進(jìn)廠的母管按同一熔煉號(hào)、同鋼級(jí)、同類型、同熱處理狀態(tài)、同規(guī)格為一批進(jìn)行抽檢。DN500mm時(shí)每批不多于100根抽檢一根；DN500mm時(shí)，每批不多于50根抽檢一根?；瘜W(xué)成分、橫向拉伸沖擊試驗(yàn)驗(yàn)收結(jié)果要符合母管技術(shù)規(guī)格書(shū)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。制造商根據(jù)檢驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果確定母管是否適合彎制生產(chǎn)。另外，SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了母管證明文件，尺寸和外觀清潔度的驗(yàn)收細(xì)則。特別規(guī)定母管壁厚要有足夠的裕量以滿足由于感應(yīng)加熱彎制帶來(lái)的外弧側(cè)壁厚的減薄，以及對(duì)屈服強(qiáng)度高于360Mpa或管徑大于DN500的母管，應(yīng)提供落錘撕裂試驗(yàn)結(jié)果的報(bào)告。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)從母管信息，材料復(fù)檢，書(shū)面文件等幾個(gè)方面對(duì)進(jìn)廠母管作了詳細(xì)的規(guī)定。對(duì)于購(gòu)方提供的母管，應(yīng)同時(shí)提供詳細(xì)的母管相關(guān)信息，例如鋼管生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，制造商名稱，鋼管尺寸，材料實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)報(bào)告，SAWL或SAWH焊管的焊接工藝評(píng)定和補(bǔ)焊工藝評(píng)定報(bào)告等。以方便感應(yīng)彎管制造商確定母管是否適合彎制生產(chǎn)。另外，也要求母管壁厚要有足夠的裕量以滿足由于感應(yīng)加熱彎制帶來(lái)的外弧側(cè)壁厚的減薄，同時(shí)母管壁厚公差不得超過(guò)3mm（0118in）。而且鋼管表面不能被低熔點(diǎn)的金屬污染。ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)對(duì)感應(yīng)彎管母管的技術(shù)條件提出了明確的要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定原材料的管子應(yīng)為無(wú)縫鋼管、直縫埋弧焊管和直縫電阻焊管。螺旋焊管允許使用，但要符合復(fù)雜的評(píng)定要求。原材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)給出的碳當(dāng)量要求。對(duì)于表面質(zhì)量，應(yīng)不含低熔點(diǎn)金屬、裂紋、劃痕、擦傷、皺紋、褶皺或者其它表面污染和缺陷，避免妨礙彎管的制造。對(duì)于表面要求，彎曲前，等級(jí) P359 及以上的材料需彎曲部分應(yīng)噴砂到最適宜的表面精度（SSPC SP6）。帶焊縫的彎管原材料，依據(jù) API、ASTM 或CSA 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的焊縫管子應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的焊接和無(wú)損試驗(yàn)的要求。其它管子或者筒狀材料，如果不是依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)所制造的，則應(yīng)由焊工、焊接操作工和依據(jù)ASME條款進(jìn)行的焊接評(píng)定工藝進(jìn)行制造。彎曲前，每一焊縫應(yīng)依據(jù)ASME Div.1 UW51 節(jié)要求進(jìn)行100%的射線檢驗(yàn)并應(yīng)符合規(guī)定的合格接受標(biāo)準(zhǔn)，這種要求比較特殊。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)ISO 15590-1相關(guān)條款的補(bǔ)充和修改。因此在母管技術(shù)要求方面也作了一些補(bǔ)充說(shuō)明。該標(biāo)準(zhǔn)著重規(guī)定了C-Mn鋼母管的化學(xué)成分要符合DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)對(duì)直管化學(xué)成分的要求。并且對(duì)調(diào)質(zhì)或者正火狀態(tài)的C-Mn鋼母管以及熱機(jī)械成型或軋制狀態(tài)的C-Mn鋼母管的最大碳當(dāng)量作了規(guī)定。防腐合金（CRA）鋼管不能用于感應(yīng)加熱彎制彎管。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)母管的焊縫形式只可以是縱焊縫的，并且補(bǔ)充了母管的靜水壓試驗(yàn)要求。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了彎前鋼管入廠驗(yàn)收的基本要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼管材料應(yīng)按質(zhì)量合格證書(shū)或質(zhì)量保證書(shū)進(jìn)行驗(yàn)收，鋼管質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)鋼管鋼號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能以及必要的熱處理工藝進(jìn)行一一驗(yàn)收。數(shù)據(jù)不全的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)檢，補(bǔ)檢的方法、范圍、數(shù)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)口鋼管還應(yīng)有入境貨物檢驗(yàn)檢疫證明。在彎制前，經(jīng)宏觀檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有重皮、裂紋、劃痕、凹坑等局部缺陷的鋼管，應(yīng)局部修磨直至缺陷完全消除，修磨后的實(shí)際壁厚仍應(yīng)符合其相應(yīng)的鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求或設(shè)計(jì)要求。2.2 感應(yīng)彎管的制造SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)在感應(yīng)彎管的制造方面詳細(xì)規(guī)定了MPS的制定及評(píng)定方法、彎制、彎后熱處理、彎制后整形和定徑以及管端形式的要求等。該標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)L415或X60及以上鋼級(jí)和處于酸性環(huán)境的彎管進(jìn)行熱處理，其他鋼級(jí)或鋼號(hào)的彎管由制造商與購(gòu)方商定彎管在彎制后是否需要進(jìn)行熱處理。對(duì)于試制彎管的要求，規(guī)定試制彎管一般不少于3根，彎曲角度一般應(yīng)不小于30。彎管熱處理前允許冷整形，永久變形量不應(yīng)大于冷整形前外徑的1.5%。對(duì)于管端形式，特別規(guī)定了采用內(nèi)削邊的情況以及管端焊縫余高的要求。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)在彎管制造方面的要求與SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)類似，但較為簡(jiǎn)略。著重規(guī)定了一些重要變量的最大允許偏差。對(duì)于MPS的內(nèi)容在附錄A作了詳細(xì)的要求。此外，評(píng)定試制彎管，要求試驗(yàn)管至少要有足夠的弧長(zhǎng)以取得所需要的試樣。彎后熱處理在ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)中是不強(qiáng)制要求的，當(dāng)彎管要獲得要求的性能，提高抗腐蝕能力，去除彎曲弧端的加熱過(guò)渡區(qū)以及去除殘余應(yīng)力時(shí)則要進(jìn)行彎后熱處理。彎管熱處理前允許冷整形，永久變形量不應(yīng)大于冷整形前外徑的1.5%。 ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)首先規(guī)定了彎曲工藝的重要參數(shù)變量的最大偏差的范圍。彎后熱處理，提供了去應(yīng)力或回火、正火、淬火加回火供標(biāo)準(zhǔn)使用者選擇。在ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)中允許用螺旋埋弧焊管進(jìn)行彎制。而且對(duì)其的評(píng)定方法作了詳細(xì)的要求。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)在彎制工藝方面對(duì)彎制參數(shù)要比ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)上的要求嚴(yán)格。例如對(duì)感應(yīng)圈的中心偏差，溫度的控制偏差等。另外，對(duì)彎后熱處理的設(shè)備，設(shè)備校準(zhǔn)，溫度偏差的作了規(guī)定。其余ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)包括熱彎和冷彎，該標(biāo)準(zhǔn)首先對(duì)感應(yīng)加熱彎制作了界定。在加熱溫度和冷卻方式方面，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)各種不同的鋼種給出了加熱的溫度和對(duì)應(yīng)的冷卻方式，以及相應(yīng)的彎后熱處理制度。2.3 檢驗(yàn)和試驗(yàn) SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)對(duì)感應(yīng)加熱彎管的評(píng)定試驗(yàn)和常規(guī)試驗(yàn)試驗(yàn)頻次、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)取樣，試驗(yàn)驗(yàn)收以及尺寸、外觀、無(wú)損檢測(cè)的方面作了詳細(xì)的強(qiáng)制性或非強(qiáng)制性的要求。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)只要求進(jìn)行彎管的評(píng)定試驗(yàn)，評(píng)合格即可進(jìn)行生產(chǎn)。與SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)類似。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彎管的尺寸要求比國(guó)標(biāo)嚴(yán)格。ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)對(duì)理化實(shí)驗(yàn)和無(wú)損檢測(cè)的要求較為簡(jiǎn)略，但對(duì)尺寸要求也很?chē)?yán)格。本標(biāo)準(zhǔn)還給出了螺旋焊縫彎管的評(píng)定方法。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)在 Section 8 B300 對(duì)ISO 15590-1補(bǔ)充了硬度，取樣和無(wú)損檢測(cè)方面的要求。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)在附錄D給出了所涉及的鋼種的彎管的評(píng)定方法。另外對(duì)于成品管的尺寸和實(shí)驗(yàn)方面也作了詳盡的規(guī)定。3 各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的異同點(diǎn)首先，在理化試驗(yàn)方面，ISO 15590-1、ASME B16.49和DNV OS-F101都只要求進(jìn)行彎管的評(píng)定等試驗(yàn)，而成品管的檢測(cè)只需要檢測(cè)硬度。其次，在尺寸檢驗(yàn)方面，ISO 15590-1、ASME B16.49和DNV OS-F101比SY/T 5257和DL/T515要嚴(yán)格，前三者都要求測(cè)量彎管的線性尺寸，而國(guó)內(nèi)很多技術(shù)都不能滿足。ASME B16.49中的平面度和垂直度是以角度數(shù)座位偏差量的，與SY/T 5257和DL/T515以線性作為偏差不同。對(duì)于酸性服役條件的彎管，ISO 15590-1、SY/T 5257、ASME B16.49和DNV OS-F101給出了詳細(xì)的驗(yàn)收方法和要求。在無(wú)損檢測(cè)方面，ASME B16.49要求對(duì)焊縫進(jìn)行100%的檢測(cè)，要求比較特殊。而其余的標(biāo)準(zhǔn)只是要求常規(guī)的UT，MT。 壓力試驗(yàn)方面，SY/T 5257不要求成品彎管靜水壓試驗(yàn)，但要求爆破試驗(yàn)。而ISO 15590-1只要求協(xié)商情況下進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)。4 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中的問(wèn)題由于每條油氣輸送管線的實(shí)際情況不同，管線運(yùn)行條件不一，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)普遍采用的做法是“標(biāo)準(zhǔn)+鋼管補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書(shū)”。 在國(guó)內(nèi)，由于管線的設(shè)計(jì)由管道規(guī)劃設(shè)計(jì)院所完成，因此，許多管線的補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書(shū)也由這些院所的人員制定。但這些設(shè)計(jì)人員雖為管道工藝設(shè)計(jì)，管道鋪設(shè)等方面的行家，而對(duì)鋼管的生產(chǎn)檢驗(yàn)方面并不十分熟悉，給制造廠、第三方監(jiān)理和業(yè)主執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程產(chǎn)生困難，甚至對(duì)管線的日后運(yùn)行造成不良隱患。一些院所在制定補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書(shū)時(shí)，沒(méi)有了解每種鋼管的特點(diǎn)，沒(méi)分清楚彎管和直管的區(qū)別，甚至沒(méi)考慮到母管和彎管性能的差別，生搬硬套其他標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致制定的基本標(biāo)準(zhǔn)與補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書(shū)存在矛盾。例如落錘試驗(yàn)，對(duì)于低鋼級(jí)，壁厚小的鋼管，試驗(yàn)時(shí)試樣難以沖斷，得不到試驗(yàn)結(jié)果。另外隨著鋼管行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，用戶盲目的追求質(zhì)量，誤認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)制定得越嚴(yán)，檢測(cè)手段越多越能提高鋼管的質(zhì)量。如對(duì)彎管進(jìn)行壓扁試驗(yàn)，就沒(méi)考慮到彎管壓扁試驗(yàn)試樣的制取的問(wèn)題。5感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化建議 為促進(jìn)我國(guó)油氣輸送鋼制彎管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，規(guī)范感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化水平，使感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)密、完善、統(tǒng)一、執(zhí)行方便有效，建議感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展以下工作： 組織國(guó)內(nèi)權(quán)威的管線鋼管研究單位編寫(xiě)專門(mén)針對(duì)某種類型鋼管的感應(yīng)加熱彎管的標(biāo)準(zhǔn)。 跟蹤國(guó)內(nèi)外感應(yīng)加熱彎管技術(shù)的發(fā)展，比較國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異，從中提取效率高、適用性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 隨著感應(yīng)加熱彎管技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化方面也要與國(guó)際接軌，如利用螺旋焊鋼管作為母管進(jìn)行彎制，現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要及時(shí)引進(jìn)和完善，從而促進(jìn)感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程。 參考文獻(xiàn)1 SY/T 5257 油氣輸送用鋼制彎管2 ISO 15590-1Petroleum and natural gas ind