(高清版)GBT 40297-2021 高壓加氫裝置用奧氏體不銹鋼無縫鋼管

高壓加氫裝置用奧氏體不銹鋼無縫鋼管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40297—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位：江蘇武進(jìn)不銹股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、中石化廣州工程達(dá)新材料股份有限公司、浙江青山鋼管有限公司、江蘇銀環(huán)精密鋼管有限公司、浙江永上特材有限公司、永興特種材料科技股份有限公司、無錫騰躍特種鋼管有限公司、江陰市南方不銹鋼管有限公司、盛德鑫泰新材料股份有限公司、常熟華新特殊鋼有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。1GB/T40297—2021高壓加氫裝置用奧氏體不銹鋼無縫鋼管本文件適用于高壓加氫裝置用奧氏體不銹鋼無縫鋼管(以下簡(jiǎn)稱“鋼管”),其他臨氫工況裝置用奧氏體不銹鋼無縫鋼管也可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于GB/T222鋼的成品化學(xué)成分允許偏差GB/T223.11鋼鐵及合金鉻含量的測(cè)定可視滴定或電位滴定法GB/T223.25鋼鐵及合金化學(xué)分析方法丁二酮肟重量法測(cè)定鎳量GB/T223.28鋼鐵及合金化學(xué)分析方法α-安息香肟重量法測(cè)定鉬量GB/T223.37鋼鐵及合金氮含量的測(cè)定蒸餾分離靛酚藍(lán)分光光度法GB/T223.40鋼鐵及合金鈮含量的測(cè)定氯磺酚S分光光度法GB/T223.59鋼鐵及合金磷含量的測(cè)定鉍磷鉬藍(lán)分光光度法和銻磷鉬藍(lán)分光光度法GB/T223.60鋼鐵及合金化學(xué)分析方法高氯酸脫水重量法測(cè)定硅含量GB/T223.63鋼鐵及合金化學(xué)分析方法高碘酸鈉(鉀)光度法測(cè)定錳量GB/T223.82鋼鐵氫含量的測(cè)定惰性氣體熔融-熱導(dǎo)或紅外法GB/T223.84鋼鐵及合金鈦含量的測(cè)定二安替比林甲烷分光光度法GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測(cè)定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵及合金總碳含量的測(cè)定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分：高溫試驗(yàn)方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T232金屬材料彎曲試驗(yàn)方法GB/T241金屬管液壓試驗(yàn)方法GB/T242金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)方法GB/T246金屬材料管壓扁試驗(yàn)方法GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T4334—2020金屬和合金的腐蝕奧氏體及鐵素體-奧氏體(雙相)不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法GB/T5777—2019無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動(dòng)超聲檢測(cè)2GB/T40297—2021GB/T6394金屬平均晶粒度測(cè)定方法GB/T7735—2016無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管缺欠的自動(dòng)渦流檢測(cè)GB/T10561—2005鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法GB/T11170不銹鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T11261鋼鐵氧含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法GB/T20066鋼和鐵化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)GB/T20124鋼鐵氮含量的測(cè)定惰性氣體熔融熱導(dǎo)法(常規(guī)方法)GB/T20490承壓無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管分層缺欠的超聲檢測(cè)GB/T30062鋼管術(shù)語NB/T47013.5—2015承壓設(shè)備無損檢測(cè)第5部分：滲透檢測(cè)YB/T4307鋼鐵及合金氧、氮和氫含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-飛行時(shí)間質(zhì)譜法(常規(guī)法)YB/T5137高壓用熱軋和鍛制無縫鋼管圓管坯GB/T30062界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4分類和代號(hào)4.1鋼管按制造方法分類和代號(hào)如下：——冷軋(拔)鋼管W-C;4.2鋼管按尺寸精度分級(jí)和代號(hào)如下：——高級(jí)PC。5訂貨內(nèi)容按本文件訂購(gòu)鋼管的合同或訂單應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容：b)產(chǎn)品名稱；c)鋼的牌號(hào)；e)訂購(gòu)的數(shù)量(總重量或總長(zhǎng)度);f)交貨狀態(tài)；6.1.1除非合同中另有規(guī)定，鋼管按公稱外徑(D)和公稱壁厚(S)交貨。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)3GB/T40297—20216.1.2鋼管的公稱外徑和壁厚應(yīng)符合GB/T17395的規(guī)定。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可供應(yīng)GB/T17395規(guī)定以外尺寸的鋼管。6.1.3鋼管按公稱外徑和公稱壁厚交貨時(shí)，其公稱外徑和公稱壁厚的允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。鋼管按公稱外徑和最小壁厚交貨時(shí)，其公稱外徑的允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定，壁厚的允許偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。6.1.4當(dāng)需方未在合同中注明鋼管尺寸允許偏差級(jí)別時(shí)，鋼管外徑和壁厚的允許偏差應(yīng)符合普通級(jí)尺6.1.5根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可供應(yīng)表1和表2規(guī)定以外尺寸允許偏差的鋼管。單位為毫米熱軋(擠、頂、鍛)鋼管W-H冷軋(拔)鋼管W-C尺寸允許偏差尺寸允許偏差普通級(jí)PA普通級(jí)PA公稱外徑D士0.75%D公稱外徑D士0.30士0.30允許上偏差：+1%D或+5,取較小值士0.85%D士0.5%D允許上偏差：+1%D或+7,取較小值公稱壁厚S士10%S公稱壁厚S士10%S單位為毫米制造方法允許偏差普通級(jí)PA熱軋(擠、頂、鍛)鋼管W-H00冷軋(拔)鋼管W-C00鋼管的通常長(zhǎng)度為4000mm～12000mm。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可交付長(zhǎng)度大于12000mm或短于4000mm但不短于3000mm的鋼管；長(zhǎng)度短于4000mm但不短于3000mm的4GB/T40297—20216.2.2定尺長(zhǎng)度和倍尺長(zhǎng)度根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可按定尺長(zhǎng)度或倍尺長(zhǎng)度交貨。定尺長(zhǎng)度和倍尺總長(zhǎng)度應(yīng)在通常長(zhǎng)度范圍內(nèi)，全長(zhǎng)允許偏差為,每個(gè)倍尺長(zhǎng)度應(yīng)按下列規(guī)定留出切口余量：a)外徑不大于159mm,切口余量為5mm～10mm;b)外徑大于159mm,切口余量為10mm～15mm。6.3彎曲度6.3.1全長(zhǎng)彎曲度鋼管的全長(zhǎng)彎曲度應(yīng)不大于鋼管長(zhǎng)度的0.15%,且不超過10mm。6.3.2每米彎曲度鋼管的每米彎曲度應(yīng)不超過如下規(guī)定：a)壁厚不大于15mm,1.5mm/m;b)壁厚大于15mm,2.0mm/m。6.4端頭外形鋼管兩端端面應(yīng)與鋼管軸線垂直，并應(yīng)清除切口毛刺。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管兩端可加工坡口，坡口型式由供需雙方協(xié)商確定。6.5不圓度和壁厚不均鋼管的不圓度和壁厚不均應(yīng)分別不超過外徑公差和壁厚公差的80%。6.6.1鋼管應(yīng)按實(shí)際重量交貨。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管亦可按理論重量交貨。鋼管每米理論重量按式(1)計(jì)算： (1)式中：W——鋼管的理論重量，單位為千克每米(kg/m);π——圓周率，取3.1416;p——鋼的密度，單位為千克每立方分米(kg/dm3),見表4;S——鋼管的壁厚，單位為毫米(mm);D--—鋼管的公稱外徑，單位為毫米(mm)。6.6.2按公稱外徑和最小壁厚交貨鋼管，應(yīng)采用平均壁厚計(jì)算理論重量，平均壁厚是按壁厚及其允許偏差計(jì)算出來的壁厚最大值與最小值的平均值。6.6.3鋼管按理論重量交貨時(shí)，供需雙方可協(xié)商重量允許偏差，并在合同中注明。7技術(shù)要求7.1鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分7.1.1鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析)應(yīng)符合表3的規(guī)定。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合5GB/T40297—2021同中注明，可供應(yīng)表3規(guī)定以外牌號(hào)或化學(xué)成分的鋼管。序號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)牌號(hào)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%CMnPSNiMo其他1S3040806Cr19Ni108.00~18.00~20.002S30403022Cr19Ni108.00~18.00~20.003S3160806Cr17Ni12Mo210.00~16.00~2.00~4S31603022Cr17Nil2Mo210.00~16.00~2.00~5S31703022Cr19Ni13Mo311.00~18.00~20.003.00~4.006S3216806Cr18Ni11Ti9.00~17.00~Ti:5C~0.707S3216907Cr19Ni11Ti0.04~0.109.00~17.00~20.00Ti:4C~0.608S3477806Cr18Nil1Nb9.00~17.00~Nb:10C~9S3477907Cr18Nil1Nb0.04~0.109.00~17.00~Nb:8C~7.1.2鋼管應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分的成品分析，成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。含量。鋼應(yīng)采用電弧爐加爐外精煉或轉(zhuǎn)爐加爐外精煉方法冶煉，或電渣重熔法冶煉。經(jīng)供需雙方協(xié)商確管坯應(yīng)采用熱軋(鍛)方法制造，并符合YB/T5137的規(guī)定，其加工變形總延伸系數(shù)應(yīng)不小于3。注：加工變形總延伸系數(shù)通常用變形前后的截面積比、長(zhǎng)度比或高度比來表示。6GB/T40297—20217.3.1鋼管應(yīng)經(jīng)熱處理并酸洗后交貨。凡經(jīng)整體磨、鏜或保護(hù)氣氛熱處理的鋼管，可不經(jīng)酸洗交貨。鋼管的推薦熱處理制度見表4。7.3.206Cr18Nil1Ti、07Cr19Nil1Ti、06Cr18Nil1Nb和07Cr18Nil1Nb鋼管在固溶熱處理后，應(yīng)進(jìn)行7.3.4經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼交貨狀態(tài)鋼管的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表4的規(guī)定。序號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)牌號(hào)推薦固溶熱處理制度拉伸硬度密度pkg/dm3抗拉強(qiáng)度MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp2MPa斷后伸長(zhǎng)率A%HBWHRBW不小于不大于1S3040806Cr19Nil01010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷2S30403022Cr19Ni101010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷4803S3160806Cr17Ni12Mo21010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷8.004S31603022Cr17Ni12Mo21010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷4808.005S31703022Cr19Ni13Mo31010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷4806S3216806Cr18Nil1Ti1010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷8.037S3216907Cr19Nil1Ti冷軋(拔)鋼管：≥1100℃,熱軋(擠、頂、鍛)鋼管：≥1050℃;水冷或其他方式快冷8.038S3477806Cr18Ni11Nb1010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷8.039S3477907Cr18Nil1Nb冷軋(拔)鋼管：≥1100℃,熱軋(擠、頂、鍛)管：≥1050℃;水冷或其他方式快冷8.037GB/T40297—20217.4.2高溫力學(xué)性能06Cr18Nil1Ti、07Cr19Nil1Ti、06Cr18Nil1Nb和07Cr18Nil1Nb鋼管應(yīng)進(jìn)行500℃高溫拉伸試驗(yàn)測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度，其值應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5鋼管500℃高溫力學(xué)性能序號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)牌號(hào)規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rpo.2MPa不小于106Cr18Ni11Ti207Cr19Nil1Ti306Cr18Ni11Nb407Cr18Nil1Nb7.5.1鋼管應(yīng)進(jìn)行液壓試驗(yàn)，液壓試驗(yàn)壓力按式(2)計(jì)算。當(dāng)鋼管外徑不大于88.9mm時(shí)，最大試驗(yàn)壓力為17MPa;當(dāng)鋼管外徑大于88.9mm時(shí)，最大試驗(yàn)壓力為19MPa。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓時(shí)間應(yīng)不少于10s,鋼管不應(yīng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。p=2SR/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修約到最接近的1MPa;R——允許應(yīng)力，按表4中規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度最小值的60%,單位為兆帕(MPa);D—-—鋼管的公稱外徑，單位為毫米(mm)。7.5.2用于液壓試驗(yàn)的水中氯離子(Cl-)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))應(yīng)不超過25×10-?。7.5.3經(jīng)需方同意，供方可用渦流檢測(cè)代替液壓試驗(yàn)。渦流檢測(cè)時(shí)，驗(yàn)收等級(jí)應(yīng)符合GB/T7735—2016中E4H或E4的規(guī)定。7.6工藝性能7.6.1.1鋼管應(yīng)進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。壓扁按以下兩步進(jìn)行。a)第一步是延性試驗(yàn)，試樣壓至兩平板間距離H,不應(yīng)出現(xiàn)裂縫或裂口，H按式(3)計(jì)算?！?3)式中：H——兩平板間的距離，單位為毫米(mm);α—-—單位長(zhǎng)度變形系數(shù)，取0.09;8GB/T40297—2021D——鋼管的公稱外徑，單位為毫米(mm)。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)7.6.1.2下述情況不應(yīng)作為壓扁試驗(yàn)合格與否的判定依據(jù)：a)試樣內(nèi)表面缺陷引起的裂縫或裂口；b)當(dāng)S/D>0.1時(shí)，試樣6點(diǎn)鐘(底部)和12點(diǎn)鐘(頂部)位置處內(nèi)表面的裂縫或裂口。7.6.2.1對(duì)于外徑大于600mm或壁厚與外徑之比大于15%的鋼管，可采用彎曲試驗(yàn)代替壓扁試驗(yàn)。一組彎曲試驗(yàn)應(yīng)包括一個(gè)正向彎曲(靠近鋼管外表面的試樣表面受拉變形)和一個(gè)反向彎曲(靠近鋼管內(nèi)表面的試樣受拉變形)。7.6.2.2彎曲試驗(yàn)的彎芯直徑為25mm,試樣應(yīng)在室溫下彎曲180°。彎曲后，試樣彎曲受拉表面及側(cè)面不應(yīng)出現(xiàn)目視可見的裂紋或裂口。7.6.2.3彎曲試驗(yàn)的試樣應(yīng)沿鋼管橫向截取，試樣制備應(yīng)符合GB/T232的規(guī)定。試樣截取時(shí)，正向彎曲試樣應(yīng)盡量靠近外表面，反向彎曲試樣應(yīng)盡量靠近內(nèi)表面。試樣彎曲受拉變形表面不應(yīng)有明顯傷痕和其他缺陷。試樣加工后的截面尺寸為12.5mm×12.5mm或25mm×12.5mm(寬度×厚度);截面上的四個(gè)角應(yīng)倒成圓角，圓角半徑不大于1.6mm,試樣長(zhǎng)度不大于150mm。外徑不大于150mm且壁厚不大于10mm的鋼管應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)。擴(kuò)口試驗(yàn)的頂芯錐度為60°,擴(kuò)口后外徑的擴(kuò)口率應(yīng)符合表6的規(guī)定，擴(kuò)口后試樣不應(yīng)出現(xiàn)裂縫或裂口。表6鋼管外徑擴(kuò)口率內(nèi)徑"/D>0.6～0.8外徑擴(kuò)口率/%“內(nèi)徑為試樣計(jì)算內(nèi)徑。7.7晶間腐蝕鋼管應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)。晶間腐蝕試驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T4334—2020中E法的規(guī)定，試驗(yàn)后試樣不應(yīng)出現(xiàn)腐蝕傾向。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可采用其他晶間腐蝕試驗(yàn)方法。鋼管應(yīng)進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)。07Cr19Nil1Ti和07Cr18Nil1Nb鋼管實(shí)際晶粒度應(yīng)為4級(jí)～7級(jí)，其他牌號(hào)鋼管實(shí)際晶粒度應(yīng)為4級(jí)或更細(xì)。所有牌號(hào)晶粒度級(jí)差應(yīng)不超過3級(jí)。7.9非金屬夾雜物鋼管應(yīng)進(jìn)行非金屬夾雜物檢驗(yàn)。非金屬夾雜物按GB/T10561—2005中的A法評(píng)級(jí)，其合格級(jí)別應(yīng)符合表7的規(guī)定。9GB/T40297—2021粗系/細(xì)系夾雜物合格級(jí)別ABCDA+B+C+D粗系細(xì)系過壁厚的10%,缺陷清除處的實(shí)際壁厚應(yīng)不小于壁厚所允許的最小值。缺陷清除處不應(yīng)焊補(bǔ)，且應(yīng)圓7.11.1.1鋼管應(yīng)按GB/T5777—2019的規(guī)定進(jìn)行縱向和橫向超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)對(duì)比試樣人工缺陷刻槽深度等級(jí)應(yīng)為U2,最小刻槽深度應(yīng)為0.2mm,且當(dāng)壁厚不大于40mm時(shí)，最大刻槽深度應(yīng)為7.11.1.3自動(dòng)檢測(cè)不能完全檢測(cè)的鋼管端部應(yīng)切除或進(jìn)行手工超聲檢測(cè)。手工檢測(cè)方法的靈敏度應(yīng)檢測(cè)。鋼管的外表面、端部及可達(dá)內(nèi)表面應(yīng)進(jìn)行液體滲透檢測(cè)。液體滲透檢測(cè)應(yīng)符合NB/T47013.5—2015的規(guī)定，并按其他部件的質(zhì)量等級(jí)I級(jí)驗(yàn)收。8試驗(yàn)方法8.1鋼管化學(xué)成分分析的取樣遵守GB/T20066的規(guī)定?；瘜W(xué)成分分析通常遵守GB/T