高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管技術(shù)要求

5高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管技術(shù)要求1.1鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分1.1.1鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分（熔煉成分）應(yīng)符合表3的規(guī)定。附錄A列出了與本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼牌號(hào)有對(duì)應(yīng)（相近）關(guān)系的其他鋼牌號(hào)及其化學(xué)成分，供參考。1.1.2鋼管應(yīng)做成品化學(xué)成分分析。成品鋼管的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。1.2制造方法1.2.1鋼的冶煉方法優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)采用電爐加爐外精煉、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外精煉或電渣重熔法冶煉，爐外精煉的鋼應(yīng)經(jīng)過真空脫氣處理。10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN、10Cr11MoW2VNbCu1BN、11Cr9Mo1W1VNbBN和不銹（耐熱）鋼應(yīng)采用電爐加爐外精煉或電渣重熔法冶煉，爐外精煉的鋼應(yīng)經(jīng)過真空脫氣處理。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可采用其他較高要求的冶煉方法。需方指定某一種冶煉方法時(shí)，應(yīng)在合同中注明。1.2.2管坯的制造方法及要求管坯可采用連鑄、模鑄或熱軋（鍛）方法制造。連鑄管坯應(yīng)符合YB/T4149的規(guī)定，其中低倍組織缺陷的級(jí)別應(yīng)不大于1級(jí)；熱軋（鍛）管坯應(yīng)符合YB/T××××的規(guī)定；模鑄管坯可參照熱軋（鍛）管坯的規(guī)定執(zhí)行。1.2.3鋼管的制造方法鋼管應(yīng)采用熱軋（擠壓、擴(kuò)）或冷拔（軋）無(wú)縫方法制造。牌號(hào)為08Cr18Ni11NbFG的鋼管應(yīng)采用冷拔（軋）無(wú)縫方法制造。GB5310—××××6表3鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分鋼類序號(hào)牌號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%CSiMnCrMoVTiBNiAltotCuNbNWPS不大于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼112G（牌號(hào)成分暫定）0.06～0.18≤0.250.27～0.63≤0.25≤0.15≤0.08——≤0.25—≤0.20———0.0250.020220G0.17～0.230.17～0.370.35～0.65≤0.25≤0.15≤0.08——≤0.25≤0.015≤0.20———0.0250.020320MnG0.17～0.230.17～0.370.70～1.00≤0.25≤0.15≤0.08——≤0.25—≤0.20———0.0250.020425MnG0.22～0.290.17～0.370.70～1.00≤0.25≤0.15≤0.08——≤0.25—≤0.20———0.0250.020合金結(jié)構(gòu)鋼515MoG0.12～0.200.17～0.370.40～0.80≤0.300.25～0.35———≤0.30—≤0.20———0.0250.020620MoG0.15～0.250.17～0.370.40～0.80≤0.300.44～0.65———≤0.30—≤0.20——0.0250.020712CrMoG0.08～0.150.17～0.370.40～0.700.40～0.700.40～0.55———≤0.30—≤0.20———0.0250.020815CrMoG0.12～0.180.17～0.370.40～0.700.80～1.100.40～0.55———≤0.30—≤0.20———0.0250.020912Cr2MoG0.08～0.15≤0.500.40～0.702.00～2.500.90～1.20———≤0.30—≤0.20———0.0250.0201012Cr1MoVG0.08～0.150.17～0.370.40～0.700.90～1.200.25～0.350.15～0.30——≤0.30—≤0.20———0.0250.0201112Cr2MoWVTiB0.08～0.150.45～0.750.45～0.651.60～2.100.50～0.650.28～0.420.08～0.180.0020～0.0080≤0.30—≤0.20——0.30～0.550.0250.0201207Cr2MoW2VNbB0.04～0.10≤0.500.10～0.601.90～2.600.05～0.300.20～0.30—0.0005～0.0060≤0.30—≤0.200.02～0.08≤0.0301.45～1.750.0250.0101308Cr2Mo1W2VTiB0.05～0.100.15～0.450.30～0.702.20～2.600.90～1.100.20～0.300.06～0.100.0015～0.0070≤0.30≤0.02O≤0.20—≤0.0121.45～1.750.0200.0101412Cr3MoVSiTiB0.09～0.150.60～0.900.50～0.802.50～3.001.00～1.200.25～0.350.22～0.380.0050～0.0110≤0.30—≤0.20———0.0250.020GB5310—××××7表3（續(xù)）鋼類序號(hào)牌號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%CSiMnCrMoVTiBNiAltotCuNbNWPS不大于合金結(jié)構(gòu)鋼1509Ni1MnMoNbCu≤0.170.25～0.500.80～1.20≤0.300.25～0.50———1.00～1.30≤0.0500.50～0.800.015～0.045≤0.020—0.0250.0201610Cr9Mo1VNbN0.07～0.140.20～0.500.30～0.608.O0～9.500.85～1.050.18～0.25——≤0.40≤0.04O≤0.200.06～0.100.030～0.070—0.0200.0101710Cr9MoW2VNbBN0.07～0.13≤0.500.30～0.608.50～9.500.30～0.600.15～0.25—0.0010～0.0060≤0.40≤0.04O≤0.200.04～0.090.030～0.0701.50～2.000.0200.0101810Cr11MoW2VNbCu1BN0.07～0.14≤0.50≤0.7010.00～12.500.25～0.600.15～0.30—0.0005～0.0050≤0.50≤0.04O0.30～1.700.04～0.100.040～0.1001.50～2.500.0200.0101911Cr9Mo1W1VNbBN0.09～0.130.10～0.500.30～0.608.50～9.500.90～1.100.18～0.25—0.0003～0.0060≤0.40≤0.04O≤0.200.06～0.100.040～0.0900.90～1.100.0200.010不銹）耐熱（鋼2015Cr18Ni9≤0.15≤1.00≤2.0017.00～19.00———8.00～10.00———≤0.01—0.0300.0152110Cr18Ni9NbCu3BN0.07～0.13≤0.30≤0.5017.00～19.00———0.0010～0.01007.50～10.500.003～0.0302.50～3.500.20～0.600.050～0.120—0.0300.0152207Cr25Ni21NbN0.04～0.10≤1.00≤2.0024.00～21.00———19.00～22.00——0.20～0.600.15～0.35—0.0300.0152308Cr18Ni11Nb≤0.08≤1.00≤2.0017.00～19.00————9.00～12.00——10C～1.10——0.0300.0152407Cr18Ni11Nb0.04～0.10≤1.00≤2.0017.00～19.00————9.00～12.00——8C～1.10——0.0300.0152508Cr18Ni11NbFG0.06～0.10≤1.00≤2.0017.00～19.00————9.00～12.00——8C～1.10——0.0300.015GB5310—××××81.3交貨狀態(tài)鋼管應(yīng)以熱處理狀態(tài)交貨。鋼管的熱處理制度應(yīng)符合表4的規(guī)定。鋼管的熱處理制度應(yīng)填寫在質(zhì)量證明書中。表4鋼管的熱處理制度序號(hào)牌號(hào)熱處理制度112Ga、20Ga880℃～940℃正火。220MnGa、25MnGa880℃～940℃正火。315MoGa、20MoGa890℃～950℃正火。412CrMoGa900℃～960℃正火；650℃～730℃回火。515CrMoGa900℃～960℃正火；660℃～730℃回火。612Cr2MoGa900℃～960℃正火；700℃～750℃回火。也可加熱至900℃～960℃，爐冷至700℃保溫1h以上，空冷。712Cr1MoVGa980℃～1020℃正火，當(dāng)壁厚大于30mm時(shí)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻；720℃～760℃回火。812Cr2MoWVTiB1000℃～1035℃正火；760℃～790℃回火。907Cr2MoW2VNbB≥1040℃正火，≥730℃回火。1008Cr2Mo1W2VTiB≥980℃正火，≥730℃回火。1112Cr3MoVSiTiB1040℃～1060℃正火；720℃～770℃回火。1209Ni1MnMoNbCu880℃～980℃正火，580℃～680℃回火。1310Cr9Mo1VNbN≥1040℃正火，≥730℃回火。1410Cr9MoW2VNbBN≥1040℃正火，≥730℃回火。1510Cr11MoW2VNbCu1BN≥1040℃正火，≥730℃回火。1611Cr9Mo1W1VNbBN1040℃～1080℃正火，740℃～780℃回火。1715Cr18Ni9b固溶處理：固溶溫度≥1040℃。1810Cr18Ni9NbCu3BNb固溶處理：固溶溫度≥1100℃。1907Cr25Ni21NbNcd單獨(dú)的固溶處理：固溶溫度≥1100℃。2008Cr18Ni11Nbbd固溶處理：固溶溫度≥1040℃。2107Cr18Ni11Nbcd單獨(dú)的固溶處理：熱軋（擠壓、擴(kuò)）鋼管固溶溫度≥1050℃，冷拔（軋）鋼管固溶溫度≥1100℃。2208Cr18Ni10NbFG冷加工之前軟化熱處理：軟化熱處理溫度應(yīng)至少比固溶熱處理溫度高50℃；最終冷加工之后固溶處理：固溶溫度≥1180℃a熱軋鋼管終軋溫度在相變臨界溫度Ar3至表中規(guī)定溫度上限，且鋼管是經(jīng)過空冷時(shí)，則應(yīng)認(rèn)為鋼管是經(jīng)過正火的。b熱軋鋼管終軋溫度符合表中規(guī)定固溶溫度，作為替代單獨(dú)的固溶處理方法，鋼管可單獨(dú)做水淬火或采用其他足夠快的方法冷卻。c固溶處理應(yīng)是單獨(dú)的熱處理，工藝過程中的熱處理不允許代替單獨(dú)的固溶處理。d根據(jù)需方要求，牌號(hào)為07Cr25Ni21NbN、08Cr19Ni10Nb和07Cr18Ni11Nb的鋼管在固溶處理后可接著進(jìn)行低于初始固溶處理溫度的穩(wěn)定化熱處理，穩(wěn)定化熱處理的溫度由供需雙方協(xié)商。GB5310—××××91.4力學(xué)性能1.4.1交貨狀態(tài)鋼管的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5鋼管的力學(xué)性能序號(hào)牌號(hào)拉伸性能沖擊功(Akv)，J硬度抗拉強(qiáng)度RmMPa下屈服強(qiáng)度或規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度ReL或Rp0.2MPa斷后伸長(zhǎng)率A%縱向橫向布氏維氏洛氏HBWHVHRC縱向橫向不小于不大于112G≥32518035334027137—77HRB220Ga410～55024524224027———320MnGa≥41524022204027———425MnGa≥48527520184027———515MoGa450～60027022204027———620MoGa≥41522022204027———712CrMoG410～5602052119402715616583HRB815CrMoG440～6402352119402717018088HRB912Cr2MoG450～6002802018402716317085HRB1012Cr1MoVGa470～64025521194027———1112Cr2MoWVTiBa540～73534518164027———1207Cr2MoW2VNbB≥5104002018402722023097HRB1308Cr2Mo1W2VTiB≥58541520184027250265251412Cr3MoVSiTiBa610～80544016144027———1509Ni1MnMoNbCu610～78044019174027252270251610Cr9Mo1VNbN≥58541520184027250265251710Cr9MoW2VNbBN≥62044020184027250265251810Cr11MoW2VNbCu1BN≥62040020184027250265251911Cr9Mo1W1VNbBN≥62044020184027250265252015Cr18Ni9≥52020535———19220090HRB2110Cr18Ni9NbCu3BN≥55020535———19220090HRB2207Cr25Ni21NbN≥65529530———256—100HRB2308Cr18Ni11Nb≥52020535———19220090HRB2407Cr18Ni11Nb≥52020535———19220090HRB2508Cr18Ni10NbFG≥55020535———19220090HRBa根據(jù)需方要求，鋼管可做硬度要求，其值由供需雙方協(xié)商確定。1.4.2表5中的沖擊功為全尺寸標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊功。小尺寸試樣測(cè)得的沖擊功（Akv.p）按式（1）換算成計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功（Akv.C）。Akv.C=10Akv.p/W……(1)式中：Akv.C——計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功，單位為焦耳（J）；Akv.p——小尺寸試樣測(cè)得的沖擊功，單位為焦耳（J）；W——試樣的寬度，單位為毫米（mm）。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功（Akv.C）應(yīng)符合表5中Akv的規(guī)定。GB5310—××××101.4.3鋼管的硬度應(yīng)符合以下要求：外徑≤127mm的合金結(jié)構(gòu)鋼鋼管和不銹（耐熱）鋼鋼管應(yīng)做硬度檢驗(yàn)，其硬度值應(yīng)符合表5的規(guī)定；根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼管和外徑＞127mm的合金結(jié)構(gòu)鋼鋼管可做硬度要求，其硬度值可按表5的規(guī)定。1.4.3鋼管的硬度試驗(yàn)應(yīng)符合以下要求：a)壁厚≥5.0mm的鋼管，應(yīng)做布氏硬度試驗(yàn)或洛氏硬度試驗(yàn)；b)壁厚＜5.0mm但≥1.7mm的鋼管，應(yīng)做洛氏硬度試驗(yàn)；c)壁厚＜1.7mm的鋼管，不做硬度試驗(yàn)；d)當(dāng)需方在合同中規(guī)定鋼管做維氏硬度試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)做維氏硬度試驗(yàn)。1.4.4根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明試驗(yàn)溫度，供方可做鋼管的高溫規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（Rp0.2）試驗(yàn)，其值應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。成品鋼管的100000h持久強(qiáng)度推薦數(shù)據(jù)參見附錄C。1.5工藝性能1.5.1液壓試驗(yàn)鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行液壓試驗(yàn)。液壓試驗(yàn)壓力按式（2）計(jì)算，最大試驗(yàn)壓力為20MPa。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓時(shí)間應(yīng)不少于10s，鋼管不允許出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。P＝2tR/D…………………(2)式中：P——試驗(yàn)壓力，單位為兆帕（MPa），當(dāng)P＜7MPa時(shí)，修約到最接近的0.5MPa，當(dāng)P≥7MPa時(shí)，修約到最接近的1MPa；t——鋼管壁厚，單位為毫米（mm）；D——鋼管公稱外徑，單位為毫米（mm）；R——允許應(yīng)力，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼為表5規(guī)定的屈服強(qiáng)度的80%，不銹鋼和耐熱鋼為表5規(guī)定的屈服強(qiáng)度的70%，單位為兆帕（MPa）。供方可用渦流探傷代替液壓試驗(yàn)。渦流探傷時(shí)，對(duì)比樣管人工缺陷應(yīng)符合GB/T7735中驗(yàn)收等級(jí)A的規(guī)定。1.5.2壓扁試驗(yàn)1.5.2.1外徑大于22mm～400mm，且壁厚不大于40mm的鋼管應(yīng)做壓扁試驗(yàn)。1.5.2.2壓扁試驗(yàn)按以下兩步進(jìn)行：a)第一步是延性試驗(yàn)，將試樣壓至兩平板間距離為H。H按公式（3）計(jì)算。（1+α）tH＝……………（3）α+t/D式中：H——兩平板間的距離，單位為毫米（mm）；t——鋼管壁厚，單位為毫米（mm）；D——鋼管公稱外徑，單位為毫米（mm）；α——單位長(zhǎng)度變形系數(shù)，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼為0.08，10G和不銹（耐熱）鋼為0.09；當(dāng)t/D＞0.1時(shí),優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的α可減小0.01。試樣壓至兩平板間距離為H時(shí)，試樣上不允許存在裂縫或裂口。b)第二步是完整性試驗(yàn)（閉合壓扁）。壓扁繼續(xù)進(jìn)行，直到試樣破裂或試樣相對(duì)兩壁相碰。在整個(gè)壓扁試驗(yàn)期間，試樣不允許出現(xiàn)目視可見的分層、白點(diǎn)、夾雜。1.5.2.3下述情況不能作為壓扁試驗(yàn)的判定依據(jù)：GB5310—××××11a)試樣表面缺陷引起的無(wú)金屬光澤的裂紋；b)當(dāng)t/D＞0.1時(shí)，試樣6點(diǎn)鐘（底）和12點(diǎn)鐘（頂）位置處內(nèi)表面的裂紋。1.5.3彎曲試驗(yàn)外徑大于400mm或壁厚大于40mm的鋼管應(yīng)做彎曲試驗(yàn)。彎曲試驗(yàn)為鋼管外表面受拉變形的正向彎曲。彎曲試驗(yàn)的彎芯直徑應(yīng)為試樣厚度的3倍，彎曲試樣應(yīng)在室溫下彎曲到180°（試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)彎芯的軸心低于兩支輥的軸心時(shí)，則可認(rèn)為試樣彎曲角度達(dá)到180°）。彎曲試驗(yàn)后，試樣彎曲外表面及側(cè)面不允許出現(xiàn)肉眼可見的裂縫或裂口。1.5.4擴(kuò)口試驗(yàn)根據(jù)需方要求，并在合同中注明，外徑不大于76mm且壁厚不大于8mm的鋼管可做擴(kuò)口試驗(yàn)。擴(kuò)口試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，頂芯錐度為60°。擴(kuò)口后試樣的外徑擴(kuò)口率應(yīng)符合表6的規(guī)定，擴(kuò)口后試樣不允許出現(xiàn)裂縫或裂口。表6鋼管外徑擴(kuò)口率鋼類鋼管外徑擴(kuò)口率，%內(nèi)徑a/外徑（d/D）≤0.6＞0.6～0.8＞0.8優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼101217合金結(jié)構(gòu)鋼81015不銹（耐熱）鋼121520ad為實(shí)測(cè)試樣內(nèi)徑。1.6低倍檢驗(yàn)鋼管應(yīng)做低倍檢驗(yàn)。鋼管橫截面酸浸試片上不允許有目視可見的白點(diǎn)、夾雜、皮下氣泡、翻皮和分層。1.7非金屬夾雜物鋼管應(yīng)做非金屬夾雜物檢驗(yàn)。鋼管的非金屬夾雜物按GB/T10561中的A法評(píng)級(jí)，其A、B、C、D和DS各類夾雜物的細(xì)系級(jí)別和粗系級(jí)別應(yīng)分別不大于2.5級(jí)，各類夾雜物的細(xì)系級(jí)別總數(shù)與粗系級(jí)別總數(shù)應(yīng)各不大于1.5。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，成品鋼管的非金屬夾雜物檢驗(yàn)可要求更嚴(yán)級(jí)別。1.8晶粒度成品鋼管應(yīng)做晶粒度檢驗(yàn)。成品鋼管的晶粒度應(yīng)符合表7的規(guī)定。表7成品鋼管的實(shí)際晶粒度序號(hào)鋼類實(shí)際晶粒度級(jí)別兩個(gè)試片上晶粒度最大與最小級(jí)別差1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和本表序號(hào)2所列牌號(hào)以外的合金結(jié)構(gòu)鋼鋼管的實(shí)際晶粒度≥5≤32牌號(hào)為12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB、07Cr2MoW2VNbB、08Cr2Mo1W2VTiB10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN、10Cr11MoW2VNbCu1N和11Cr9Mo1W1VNbBN的成品鋼管的奧氏體晶粒度≥5≤3307Cr25Ni21NbN、07Cr18Ni11Nb≤7—408Cr18Ni11NbFG7～10—1.9顯微組織成品鋼管的顯微組織應(yīng)符合如下規(guī)定：a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼成品鋼管應(yīng)為鐵素體加珠光體，不允許有過熱組織存在