GB/T 28413-2012 锅炉和热交换器用焊接钢管 标准下载

Welded carbon steel tubes for boilers and heat exchangers

GB/T 28413-2012

发布日期：2012年06月29日
实施日期：2013年03月01日
发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会

前 言

    本标准按GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
    本标准参照EN 10217-1：2002《压力用焊接钢管 交货技术条件 第1部分：规定室温性能的非合金钢管》、EN 10217-2：2002《压力用焊接钢管 交货技术条件 第2部分：规定高温性能的电焊非合金和合金钢管》、JIS G 3461-2005《锅炉及热交换器用碳素钢钢管》编制。
    本标准由中国钢铁工业协会提出。
    本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC 183）归口。
    本标准起草单位：番禺珠江钢管有限公司、唐山建龙实业有限公司、江苏通宇钢管集团有限公司、浙江金洲管道工业有限公司。
    本标准主要起草人：王利树、黎剑峰、郭述娜、张洪希、方晓东、沈淦荣、张志刚、张秀侠、陶恒朝、杨伟芳、冯钊棠、闫哲斌。

    本标准规定了锅炉和热交换器用焊接钢管的订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。
    本标准适用于热交换器和中低压锅炉用焊接钢管，不适用于不锈钢焊接钢管。

    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。
    GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
    GB/T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法
    GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
    GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒量
    GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替吡啉甲烷光度法测定钛量
    GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量
    GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
    GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
    GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法
    GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
    GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量
    GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
    GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
    GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量
    GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
    GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
    GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
    GB/T 241 金属管 液压试验方法
    GB/T 242 金属管 扩口试验方法
    GB/T 244 金属管 弯曲试验方法
    GB/T 246 金属管 压扁试验方法
    GB/T 699 优质碳素结构钢
    GB 713 锅炉和压力容器用钢板
    GB/T 2102 钢管的验收、包装、标志和质量证明书
    GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
    GB/T 4336 碳素钢及中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）
    GB/T 4338 金属材料高温拉伸试验方法
    GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法
    GB/T 13298 金属显微组织检验方法
    GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
    GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）
    GB/T 20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法（常规方法）
    GB/T 21835 焊接钢管尺寸及单位长度重量
    JB 4708 钢制压力容器焊接工艺评定
    JB/T 4709 钢制压力容器焊接工艺规程
    JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第2部分：射线检测
    SY/T 5992 输送钢管静水压爆破试验方法
    SY/T 6423.2 石油天然气工业承压钢管无损检测方法 高频焊和感应焊钢管焊缝纵向缺欠的超声波检测
    SY/T 6423.3 石油天然气工业承压钢管无损检测方法 埋弧焊钢管焊缝纵向和/或横向缺欠的超声波检测

    按本标准订购钢管的合同或订单至少应包括下列内容：
    a）标准编号；
    b）产品名称；
    c）钢的牌号；
    d）订购的数量（总重量、总长度或支数）；
    e）尺寸规格（外径×壁厚，单位为毫米）；
    f）长度（单位为毫米）；
    g）制造工艺；
    h）交货状态；
    i）特殊要求。

    钢管的外径（D）和壁厚（S）应符合GB/T 21835的规定。根据需方要求，并经供需双方协商，可供应GB/T 21835规定以外规格的钢管。
    附录A列出了锅炉和热交换器用钢管的常用外径和壁厚，供选用参考。

    钢管的外径（D）和壁厚（S）应符合GB/T 21835的规定。根据需方要求，并经供需双方协商，可供应GB/T 21835规定以外规格的钢管。
    附录A列出了锅炉和热交换器用钢管的常用外径和壁厚，供选用参考。

    钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表1的规定。

        表1 外径和壁厚的允许偏差         单位为毫米

4.3 长度

4.3.1 通常长度
    钢管的通常长度应为4000mm～12 000mm。经供需双方协商，并在合同中注明，可交付长度大于12 000mm的钢管。

4.3.2 定尺长度
    根据需方要求，并在合同中注明，钢管可按定尺长度交货。钢管的定尺长度应在通常长度范围内，定尺长度允许偏差应符合表2的规定。

表2 定尺长度的允许偏差        单位为毫米

4.3.3 倍尺长度
    根据需方要求，并在合同中注明，钢管可按倍尺长度交货。钢管的倍尺总长度应在通常长度范围内，全长允许偏差为每个倍尺长度应按下列规定留出切口余量：
    a）外径小于406.4mm时，
    b）外径不小于406.4mm时，mm。

4.4.1 钢管的海米弯曲度应符合表3的要求。

表3 每米弯曲度最大值

4.4.2 钢管的全长弯曲度应不大于钢管总长度的0.15％。

4.5.1 钢管的不圆度（O）应不大于1.5％，且最大外径和最小外径之差应不大于15mm。当D/S≥100时，钢管的不圆度由供需双方协商确定。

4.5.2 不圆度按式（1）计算：

式中：O——不圆度，％；
      D_maxD_min——实测钢管同一横截面的外径最大值、最小值，单位为毫米（mm）。

4.6.1 钢管两端端面应与钢管轴线垂直切割，切口毛刺应予清除。钢管端部的切斜（见图1）应符合如下规定：
    a）外径不大于300mm时，切斜值应不超过1.6mm；
    b）外径大于300mm时，切斜值应不超过2.4mm。

图1 钢管切斜示意图

4.6.2 端头坡口
    钢管两端端面应为平头（不加工坡口）。根据需方要求，钢管两端端面可加工坡口，坡口尺寸应在合同中注明。

4.7.1 钢管按实际重量交货，也可按理论重量交货。钢管的理论重量按式（2）计算：

式中：W——单位长度重量，单位为千克每米（kg/m）；
      D——钢管外径，单位为毫米（mm）；
      S——钢管壁厚，单位为毫米（mm）。

4.7.2 单支钢管的实际重量与理论重量的偏差应不超过±5％。

    钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表4的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应表4规定以外牌号的钢管。

表4 钢的牌号和化学成分

    钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表4的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应表4规定以外牌号的钢管。

表4 钢的牌号和化学成分

5.2.1 原材料
    钢应为氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢，钢板或钢带的制造方法及力学性能应符合GB/T 699或GB 713的规定。

5.2.2 钢管的制造方法
    钢管应采用高频焊（HFW）或电熔焊（EFW）直缝焊接方法制造，焊缝应采用全焊透类型。
    注：电熔焊是指通过电弧加热，并且使用填充材料，使被焊金属达到原子间结合而形成永久性接头的焊接工艺，主要包括埋弧焊（SAW）、焊条电弧焊（SMAW）、熔化极气体保护焊（GMAW和FCAW）、电渣焊（ESW）、带填充金属钨极气体保护焊（GTAW）以及它们之间的工艺组合。

    钢管的交货状态应符合表5的规定。

表5 钢管的交货状态

5.5.1 弯曲试验
    外径不大于22mm的钢管应进行弯曲试验。试验时，试样应不带填充物，弯芯半径为钢管外径的6倍，弯曲角度为90°，焊缝应位于弯曲方向的外侧面。试验后，试样上不允许出现裂缝或裂口。

5.5.2 压扁试验
    外径大于22mm的高频焊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°位置，试样应压至两平板间距为H，H按式（3）计算。

式中：S——钢管壁厚，单位为毫米（mm）；
      D——钢管外径，单位为毫米（mm）；
      α——单位长度变形系数。10钢为0.09，20钢、15CrMoR、14CrlMoR、12Cr2MolR、12CrlMoV钢为0.07，Q245R、Q345R、Q370R钢为0.06。
    压扁试验后，试样上不允许出现裂缝和裂口。

5.5.3 焊缝导向弯曲试验
    电熔焊钢管应进行焊缝正面导向弯曲试验，对于不能进行导向弯曲试验的电熔焊钢管，应采用压扁试验代替。
    导向弯曲试样应从钢管上垂直焊缝截取，焊缝位于试样的中间，试样上不应有补焊焊缝，焊缝余高应去除。试样在弯模内弯曲约180°，弯芯直径为钢管壁厚的8倍。试验后，应符合如下规定：
    a）试样不允许完全断裂；
    b）试样上焊缝金属中不允许出现长度超过3.2mm的裂缝或破裂，不考虑深度；
    c）母材、热影响区或熔合线上不允许出现长度超过3.2mm的裂缝或深度超过壁厚10％的裂缝或裂口；
    试验过程中，出现在试样边缘且长度小于6.4mm的裂缝，不应作为拒收的依据。

5.5.4 扩口试验
外径不大于150mm，且壁厚不大于10mm的钢管应进行扩口试验。扩口试验的顶芯角度为60°，扩口后试样外径的扩口率应符合表9的规定。试验后，试样上不允许出现裂缝或裂口。

表9 钢管外径扩口率

5.6.1 表面缺陷
    钢管的内外表面应光滑，不允许有目视可见的折叠、裂纹、分层、焊缝咬边、搭焊、电弧烧伤、断弧、烧穿及其他深度超过壁厚负偏差的缺陷存在。这些缺陷应完全清除，清除处剩余壁厚应不低于要求的最小壁厚。

5.6.2 焊缝余高和毛刺
    高频焊钢管的焊缝外毛刺应清除至与母材平齐。
    根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管焊缝的内毛刺可清除，清除后剩余高度应不大于1.0mm；当壁厚不大于4mm时，清除内毛刺后刮槽深度应不大于0.2mm；当壁厚大于4mm时，刮槽深度应不大于0.3mm。
    电熔焊钢管的内外焊缝应不低于母材，且内外焊缝余高应不大于3.2mm。

5.6.3 错边和棱角度
    对高频焊管，焊缝处钢带边缘的径向错边不允许使两侧的剩余厚度小于钢管壁厚的90％，且错边加残留毛刺高度应不超过1.0mm。对电熔焊钢管，壁厚不大于12mm钢管径向错边不得大于公称壁厚的0.25倍，且不大于1.6mm；壁厚大于12mm钢管径向错边不大于公称壁厚的1/8倍，且不大于3mm。
    钢管的棱角度用弦长等于1/6内径，且不小于300mm的内样板或外样板检查，其间隙不得大于（S/10＋2）mm，且不大于3.2mm，其中S为壁厚。对高频焊管，可不进行样板检查。

5.7.1 高频焊钢管应采用焊缝横截面金相检验方法证实已对整个热影响区进行热处理，每个班（最长12h）应不少于1次。当牌号、外径或壁厚发生变化时或热处理条件明显偏离时，也应进行金相检验，金相试样应为焊缝全截面试样。

5.7.2 电熔焊钢管的内外焊缝焊偏量应不超过3mm。焊偏量应采用宏观检验法证实，供方应从每扣钢管中截取一个焊缝横断面试样进行低倍形貌检查。

5.8.1 总则
    电熔焊焊缝应采用100％射线检测和100％超声波检测。
    修补焊缝应采用射线检测和超声波检测，其射线检测应采用X射线拍片检测或X射线工业电视静态检测。
    高频焊焊缝应采用100％超声波检测，对于外径不大于140mm的高频焊钢管可采用涡流检测代替超声波检测。

5.8.2 射线检测
    X射线拍片检测应按JB/T 4730.2中AB级检测，验收级别为Ⅱ级。
    X射线工业电视检测的动态检测灵敏度应不大于4％，静态检测灵敏度应不大于2％。X射线工业电视检测的验收级别应为JB/T 4730.2规定的Ⅱ级。
    应保存X射线检测底片、X射线工业电视静态采片电子记录、射线检测报告。

5.8.3 超声波检测
    电熔焊焊缝纵向及横向缺陷的超声波检测应符合SY/T 6423.3中验收级别为L2的规定。
    高频焊焊缝纵向缺陷的超声波检测应符合SY/T 6423.2中验收级别L3的规定。

5.8.4 涡流检测
    涡流检测应符合GB/T 7735中验收级别A的规定。

    钢管应逐根进行液压试验。试验压力户按式（4）计算（精确到0.1MPa），且最大试验压力为20MPa。

P＝2RS/D   （4）

式中：P——液压试验压力，单位为兆帕（MPa）；
      R——许用应力，单位为兆帕（MPa），其数值为表6规定下屈服强度ReL的80％；
      S——钢管壁厚，单位为毫米（mm）；
      D——钢管外径，单位为毫米（mm）。
    在试验压力下，对于外径不大于457mm的钢管，稳压时间应不少于5s；对于外径大于457mm的钢管，稳压时间应不少于10s。在试验的整个稳压过程中，钢管不允许出现渗漏或变形现象。

    根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，制造厂可采用水介质进行爆破试验。试验时应控制升压速度和采取必要的安全措施。

    高频焊钢管的焊缝和母材的缺陷不允许焊接修补。
    电熔焊钢管的母材缺陷不允许焊接修补，焊缝可进行焊接修补。缺陷的处理方法应符合附录B的规定。

6.1 钢管的尺寸和外形应采用测径卷尺、卡尺、光学测量仪等符合精度要求的量具或仪器逐根测量。钢管的外径测量应距管端至少50mm。

6.2 钢管的内外表面应逐根目视检查或仪器检查。

6.3 钢管其他检验项目的取样数量、取样方法及试验方法应符合表10的规定。

表10 钢管检验项目的取样数量、取样方法及试验方法

7.1 检查和验收
    钢管的检查和验收应由供方质量技术监督部门进行。

7.2 组批规则
    钢管应按批进行检查和验收。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（如适用）的钢管组成。每批钢管的数量应不超过以下规定：
    a）外径不大于60.3mm，300根；
    b）外径大于60.3mm但不大于114.3mm，200根；
    c）外径大于114.3mm但不大于406.4mm，100根；
    d）外径大于406.4mm，50根。

7.3 取样数量
    每批钢管各项试验的取样数量应符合表10的规定。

7.4 复验和判定规则
    钢管的复验和判定规则应符合GB/T 2102的规定。

    钢管的标志和质量证明书应包括钢管类型，钢管标志和质量证明书的其余要求应符合GB/T 2102 的规定。
    钢管的包装应符合GB/T 2102的规定。

A.1 钢管的常用外径和壁厚见表A.1。

表A.1 钢管常用外径和壁厚     单位为毫米

表A.1（续）     单位为毫米

B.1 缺陷的处理
    带有缺陷的钢管应按照下列方法之一进行处理：
    a）如剩余壁厚在规定范围内，采用修磨法去除缺陷；
    b）按B.2的要求进行返修补焊；
    c）在长度要求范围内，将带有缺陷的管段切除；
    d）整根管拒收。

B.2 缺陷的返修补焊
    高频焊钢管不允许返修补焊。
    电熔焊钢管母材不允许返修补焊，可对焊缝的缺陷进行返修补焊。返修补焊前应清除缺陷使其符合焊接要求。补焊焊缝的最小长度为50mm，每根钢管的补焊应不超过3处，在距离管端200mm内不允许返修补焊。返修补焊后应按原无损检测或外观检测方法检测合格。焊缝应修磨，修磨后应与原始轮廓圆滑过渡。
    缺陷的返修工艺应按照JB 4708，JB/T 4709的规定，评定合格后进行。

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