GB24512的本部分規定了核電站用不銹鋼無縫鋼管(以下簡稱“鋼管”)的分類及代號、尺寸、外形、重量及允許偏差、技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝、標志和質量證明文件。
本部分適用于核電站核安全1、2、3級和非核安全級設備承壓部件用無縫不銹鋼管。本部分不適用于核電站熱交換器用不銹鋼無縫鋼管。
二、規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 223.11 鋼鐵及合金 鉻含量的測定 可視滴定或電位滴定法
GB/T 223.16 鋼鐵及合金化學分析方法 變色酸光度法測定鈦量
GB/T 223.18 鋼鐵及合金化學分析方法 硫代硫酸鈉分離-碘量法測定銅量
GB/T 223.19 鋼鐵及合金化學分析方法 新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測定銅量
GB/T 223.21 鋼鐵及合金化學分析方法 5-C1-PADAB分光光度法測定鈷量
GB/T 223.22 鋼鐵及合金化學分析方法 亞硝基R鹽分光光度法測量鈷量
GB/T 223.23 鋼鐵及合金 鎳含量的測定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 223.25 鋼鐵及合金化學分析方法 丁二酮肟重量法測定鎳量
GB/T 223.26 鋼鐵及合金 鉬含量的測定 硫氰酸鹽分光光度法
GB/T 223.28 鋼鐵及合金化學分析方法 a-安息香肟重量法測定鉬量
GB/T 223.36 鋼鐵及合金化學分析方法 蒸餾分離-中和滴定法測定氮量
GB/T 223.37 鋼鐵及合金化學分析方法 蒸餾分離-靛酚藍光度法測定氮量
GB/T 223.40 鋼鐵及合金 鈮含量的測定 氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.42 鋼鐵及合金化學分析方法 離子交換分離-溴鄰苯三酚紅光度法測定鉭量
GB/T 223.58 鋼鐵及合金化學分析方法亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法測定錳量
GB/T 223.59 鋼鐵及合金 磷含量的測定 鉍磷鉬藍分光度法和銻磷鉬藍分光光度法
GB/T 223.60 鋼鐵及合金化學分析方法 高氯酸脫水重量法測定硅含量
GB/T 223.62 鋼鐵及合金化學分析方法 乙酸丁酯萃取光度法測定磷量
GB/T 223.63 鋼鐵及合金化學分析方法 高碘酸鈉(鉀)光度法測定錳量
GB/T 223.64 鋼鐵及合金 錳含量的測定 火焰原子吸收光譜法
GB/T 223.68 鋼鐵及合金化學分析方法 管式爐內燃燒后碘酸鉀滴定法測定硫含量
GB/T 223.69 鋼鐵及合金 碳含量的測定 管式爐內燃燒后氣體容量法
GB/T 223.72 鋼鐵及合金 硫含量的測定 重量法
GB/T 223.75 鋼鐵及合金 硼含量的測定 甲醇蒸餾-姜黃素光度法
GB/T 223.84 鋼鐵及合金 鈦含量的測定 二安替比林甲烷分光光度法
GB/T 223.85 鋼鐵及合金 硫含量的測定 感應爐燃燒后紅外吸收法
GB/T 223.86 鋼鐵及合金 總碳含量的測定 感應爐燃燒后紅外吸收法
GB/T 228.1 金屬材料 拉伸試驗 第1部分∶室溫試驗方法
GB/T241金屬管液壓試驗方法
GB/T242金屬管擴口試驗方法
GB/T246金屬管壓扁試驗方法
GB/T 2102 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書
GB/T 2975 鋼及鋼產品 力學性能試驗取樣位置及試樣制備
GB/T 4334——2008 金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗方法
GB/T 4338 金屬材料 高溫拉伸試驗方法
GB/T5777—2008 無縫鋼管超聲波探傷檢驗方法
GB/T6394 金屬平均晶粒度測定法
GB/T7735 鋼管渦流探傷檢驗方法
GB/T 11170 不銹鋼 多元素含量的測定 火花放電原子發射光譜法(常規法)
GB/T17395 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T17505 鋼及鋼產品交貨一般技術要求
GB/T 20066 鋼和鐵 化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法
GB/T 20123 鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)
GB/T 20124 銅鐵 氮含量的測定 惰性氣體熔融熱導法(常規方法)
GB/T 20490 承壓無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管 分層缺欠的超聲檢測
GB/T 20878 不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分
JB/T 4730.5 承壓設備無損檢測 第5部分∶滲透檢測
YB/T5137高壓用熱軋和鍛制無縫鋼管圓管坯
三、分類及代號
3.1 鋼管按產品制造方式分為兩類,其類別和代號如下∶
a. 熱軋(擠、頂、鍛、擴)鋼管,代號為W-H;
b. 冷拔(軋)鋼管,代號為W-C。
3.2 鋼管按尺寸精度分為兩類,其類別和代號如下∶
a. 普通級精度,代號為PA;
b. 高級精度,代號為PC。
3.3 下列代號適用于本部分∶
D∶外徑(如未特別指明公稱外徑或計算外徑,即為公稱外徑或計算外徑)。
S∶壁厚(如未特別指明公稱壁厚或最小壁厚,即為公稱壁厚或最小壁厚)。
Smin∶最小壁厚。
d∶公稱內徑。
L:長度。
四、訂貨內容
按本標準訂貨銅管的合同或訂單應包括下列內容∶
a. 本標準編號
b. 產品名稱
c. 鋼的牌號
d. 核安全等級;
e. 訂購的數量(總重量或總長度);
f. 尺寸規格
g. 晶間腐蝕試驗方法
h. 交貨狀態
i. 特殊要求。
五、尺寸、外形、重量及允許偏差
5.1 外徑和壁厚
5.1.1 鋼管按公稱外徑和公稱壁厚交貨,鋼管的公稱外徑和公稱壁厚應符合GB/T17395的規定。根據需方要求,經供需雙方協商,可供應GB/T17395規定以外尺寸的鋼管。
5.1.2 根據需方要求,經供需雙方協商,鋼管可按公稱外徑和最小壁厚、公稱內徑和公稱壁厚或其他尺寸規格方式交貨。
5.2 外徑和壁厚的允許偏差
5.2.1 鋼管按公稱外徑和公稱壁厚交貨時,其公稱外徑和公稱壁厚的允許偏差應符合表1的規定。鋼管按公稱外徑和最小壁厚交貨時,其公稱外徑的允許偏差應符合表1的規定,壁厚的允許偏差應符合表2的規定。
鋼管按公稱內徑和公稱壁厚交貨時,其公稱內徑的允許偏差為±1%d,公稱壁厚的允許偏差應符合表1的規定。
5.2.2 當需方未在合同中注明鋼管尺寸允許偏差級別時,鋼管外徑和壁厚的允許偏差應符合普通級的規定。
根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,可供應表1和表2規定以外尺寸允許偏差的鋼管,或其他內徑允許偏差的鋼管。
5.3 長度
5.3.1 通常長度
5.3.1.1 鋼管的通常長度為4000mm~12000mm.
5.3.1.2 經供需雙方協商,并在合同中注明,可交付長度大于12000mm或小于4000mm但不小于3000mm的鋼管,長度短于4000mm但不短于3000mm的鋼管,其數量應不超過該拋鋼管交貨總數量的5%。
5.3.2 定尺長度和倍尺長度
5.3.2.1 根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,鋼管可按定尺長度或倍尺長度交貨。
5.3.2.2 鋼管按定尺長度交貨時,其長度允許偏差應符合下述規定∶
a. D≤406.4mm時, 405mm;
b. D>406.4mm時,+20mm。
5.3.2.3 鋼管按倍尺長度交貨時,每個倍尺長度應按下述規定留出切口余量∶
a. D≤159mm時,切口余量為5mm~10mm;
b. 159mm<D≤406.4mm時,切口余量為10mm~15mm;
c. D>406.4mm時,切口余量為15mm~20mm。
5.4 彎曲度
5.4.1 鋼管的每米彎曲度應符合如下規定∶
a. S≤15mm時,不大于1.5mm/m;
b. 15mm<S≤30mm時,不大于2.0mm/m;
c. S>30mm時,不大于3.0mm/m。
5.4.2 D≥127mm的鋼管,其全長彎曲度應不大于鋼管總長度的0.10%,
5.5 不圓度和壁厚不均
根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,銅管的不圓度和壁厚不均應分別不超過外徑和壁厚公差的80%。
5.6 端頭外形
鋼管兩端端面應與鋼管軸線垂直,切口毛刺應予清除。
5.7 重量
5.7.1 交貨重量
鋼管按公稱外徑和公稱壁厚或公稱內徑和公稱壁厚交貨時,鋼管按實際重量交貨,亦可按理論重量交貨。
鋼管按公稱外徑和最小壁厚交貨時,鋼管按實際重量交貨;供需雙方協商,并在合同中注明,鋼管亦可按理論重量交貨。
5.7.3 重量允許偏差
鋼管按理論重量交貨時,供需雙方可協商重量允許偏差,并在合同中注明。
六、技術要求
6.1 鋼的牌號和化學成分
6.1.1 鋼的牌號和化學成分(熔煉成分和成品成分)應符合表3的規定。
6.1.2 根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,供方可分析并報告鋼中殘余元素含量。
6.2 制造
6.2.1 制造大綱
鋼管制造前,制造廠應制定制造大綱,其內容應包括制造過程中按先后順序的各個制造和檢驗工序。
6.2.2 鋼的冶煉方法
6.2.2.1 鋼應采用電爐加爐外精煉或電渣重熔法冶煉。需方指定某一種冶煉方法時,應在合同中注明。
6.2.2.2 經供需雙方協商,并在合同中注明,可采用其他更高要求的冶煉方法。
6.2.3 管坯的制造方法
管坯應采用切除異銅種連澆過渡段的連鑄坯或充分切除頭尾的模鑄鋼錠,通過熱軋或鍛壓方法制造。切除比例應在制造大綱中明確規定。管坯熱軋或鍛壓的總延伸系數應不小于3。
熱軋(鍛)管坯應符合YB/T5137的規定。
6.2.4 鋼管的制造方法
鋼管應采用熱軋(擠、頂、鍛、擴)或冷拔(軋)無縫方法制造。熱擴鋼管應采用坯料鋼管經整體加熱后擴制變形的方法制造。
制造廠應采用恰當的制造工藝保證鋼管不同部位加工變形的均勻性和不會削弱鋼的抗晶間腐蝕性能。
6.2.5 交貨狀態
6.2.5.1 鋼管應以固溶熱處理狀態交貨,固溶熱處理溫度應為1050℃~1150℃。
6.2.5.2 鋼管應經酸洗、鈍化后交貨。凡經整體磨(拋光)、鏜或光亮熱處理的鋼管可不經酸洗交貨。
6.2.5.3 根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,06Cr18Ni11Ti鋼管在固溶熱處理后,可進行穩定化熱處理,穩定化熱處理制度由供需雙方協商確定。
6.3 力學性能
6.3.1 室溫力學性能
交貨狀態鋼管的室溫力學性能應符合表4的規定。
6.3.2 高溫力學性能
根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,鋼管可進行350℃高溫拉伸試驗,其結果應符合表4的規定。
6.3.3 力學性能試樣
外徑小于219mm的鋼管,拉伸試驗應沿鋼管縱向取樣。
外徑不小于219mm的鋼管,當鋼管尺寸允許時,拉伸試驗應沿鋼管橫向截取圓形橫截面試樣。當鋼管尺寸不足以沿橫向截取圓形橫截面試樣時,拉伸試驗應沿鋼管縱向取樣。橫向圓形橫截面試樣應取自未經壓扁的試料。
力學性能試驗試樣的軸線部位應盡可能靠近鋼管的內表面。
6.6 晶粒度
對于核安全1、2級鋼管,交貨狀態的實際晶粒度應為2級或更繃,且兩個試片上晶粒度最大級別與最小級別之差應不大于3級。
根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,交貨狀態銅管的實際晶粒度可為4級或更細。晶粒度不合格,該批鋼管應判為不合格,不允許復驗。
6.7 晶間腐蝕試驗
鋼管應做晶間腐蝕試驗。試驗后試樣不允許出現晶間腐蝕傾向,試驗方法見附錄A。
6.8 表面質量
6.8.1 鋼管的內外表面不允許有裂紋、折疊、結疤、軋折和離層。這些缺陷應完全清除,缺陷清除深度應不超過壁厚的10%,缺陷清除處的實際壁厚應不小于壁厚所允許的最小值。缺陷清除處不允許焊補,且應圓滑過渡,缺陷清除的深、寬、長之比應不小于1∶6∶8。
鋼管內外表面上直道允許的深度應符合如下規定∶
a. 冷拔(軋)鋼管和以機加工表面交貨的鋼管∶不大于壁厚的4%,且最大為0.2mm;
b. 熱軋(擠、頂、鍛、擴)鋼管∶不大于壁厚的5%,且最大為0.4mm。
深度不超過鋼管壁厚的5%,或鋼管壁厚小于6.0mm時深度不超過0.3mm,且不超過壁厚允許負偏差的其他局部缺欠允許存在。
6.8.2 采用對比樣塊或樣管測量鋼管表面粗糙度Ra。冷拔(軋)鋼管的內外表面以及熱軋(擠、頂、鍛、擴)鋼管的外表面,表面粗糙度Ra應不大于6.3μm;熱軋(擠、頂、緞、擴)鋼管的內表面,表面粗糙度Ra 應不大于12.5μm。
6.8.3 核安全1、2級和3級鋼管,表面缺陷修磨處或對表面質量有疑問時,供方應進行液體滲透檢驗。
液體滲透檢驗應符合JB/T4730.5的規定。檢驗時,尺寸超過1mm的任何顯示應予記錄;凡呈現下述顯示的缺陷都應標明位置,并按6.8.1的規定進行清除∶
a. 線性缺陷顯示;
b. 尺寸超過3mm的非線性缺陷顯示;
c. 3個或3個以上排列成行,且邊緣間距小于3mm的缺陷顯示;
d. 在100cm2的矩形面積上,累積有5個或5個以上密集缺陷顯示,該矩形長邊不大于20cm,
且取自缺陷顯示評定最不利的部位。
6.9 超聲波探傷檢驗
6.9.1 縱向和橫向缺陷檢驗
6.9.1.1 核安全1、2級鋼管應按GB/T5777—2008的規定逐根全長進行縱向缺陷超聲波探傷檢驗,超聲波探傷檢驗對比試樣人工缺陷刻槽深度等級應為L2,最小深度應為0.2mm,最大深度應為1.0mm。
當鋼管壁厚與外徑之比大于0.2時,除非合同中另有規定,鋼管內壁人工缺陷深度按GB/T5777—2008中附錄C的C.1規定執行。
當鋼管按最小壁厚交貨時,對比樣管刻槽深度按鋼管平均壁厚計算。
6.9.1.2 自動檢驗不能完全檢驗的鋼管端部應切除或進行手工超聲波檢驗。手工檢驗方法的靈敏度應至少與自動檢驗方法一致,用作校正靈敏度的鋼管應是用于自動檢驗的鋼管。
6.9.1.3 根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,鋼管可采用其他標準規定的方法進行超聲波檢驗。
6.9.2 分層缺欠檢驗
根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,鋼管可按GB/T20490的規定進行超聲波分層缺欠檢驗,分層缺欠檢驗推薦采用驗收等級B1.
6.10 渦流探傷檢驗
外徑不大于50mm,且壁厚不大于2.0mm的核安全1、2級鋼管應進行渦流探傷檢驗。渦流探傷時,對比樣管人工缺陷應符合GB/T7735中驗收等級B的規定。
七、試驗方法
7.1 鋼管的尺寸和外形應采用符合精度要求的量具逐根測量。
7.2 鋼管的內外表面應在充分照明條件下逐根目視檢查。
7.3 鋼管其他檢驗項目的試驗方法和取樣方法應符合表5的規定。
八、檢驗規則
8.1 檢查和驗收
鋼管的檢查和驗收由供方質量技術監督部門進行。
8.2 組批規則
鋼管應按批檢查和驗收。每批應由同一牌號、同一爐號、同一規格和同一熱處理制度(爐次)的鋼管組成。每批鋼管的數量應不超過如下規定∶
a. D≤114,3mm,200根;
b. 114.3mm<D≤325mm,100根;
c. D>325mm,50根,
8.3 取樣數量
鋼管各項檢驗的取樣數量應符合表5的規定。
8.4 復驗與判定規則
8.4.1 鋼管的復驗與判定規則除了在本部分另有規定外,其他項目的復驗與判定應符合GB/T 17505 的規定。復驗時,應對測得的不合格項目取雙倍數量試樣進行檢驗,不足雙倍數量試驗時,可逐根檢驗。如果復驗試樣在原抽樣鋼管上截取時,其試樣應在試料上原取樣鄰近部位截取。
8.4.2 如果某根鋼管的壓扁試驗不合格,則該根鋼管應重新取樣,且還應在另外兩根鋼管上各取1個試樣進行復驗。如果復驗結果有一個或以上不合格,則可對該批剩余鋼管逐根檢驗,亦可重新熱處理后并作為新的一批重新檢驗。逐根檢驗后應剔除所有壓扁試驗不合格的鋼管。如果一批中壓扁試驗不合格的鋼管根數超過該批鋼管總數的10%,則該批鋼管應判為不合格。擴口試驗結果的判定與復驗規則與壓扁試驗的規定相同。
8.4.3 若復驗不合格,供方可將該批剩余鋼管逐根檢驗。
8.5 重新熱處理
力學性能和工藝性能不合格的鋼管,可進行重新熱處理。重新熱處理后的鋼管應以新的批提交驗收。重新熱處理只允許一次。
九、清潔、包裝、標志和質量證明文件
9.1 鋼管包裝前應使用無油、干燥、清潔的壓縮空氣或其他適宜的方法對銅管內、外表面進行清潔處理。鋼管兩端管口應采用塑料管帽、管塞、塑料薄膜或其他合適的方法和材料進行封堵。
鋼管包裝的其他規定應符合GB/T2102的規定。
9.2 鋼管的標志應符合GB/T2102的規定。
9.3 根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明,清潔、標志、包裝、運輸的要求可以不同于本部分的規定。
9.4 不論交貨前的鋼管狀況如何,供方應在每一項檢驗后建立以下相應的質量報告,并將報告提供給需方
a. 鋼的冶煉方法,鋼的化學成分熔煉分析和成品分析報告;
b. 管坯的制造方法報告
c. 熱處理記錄及分析報告;
d. 力學和工藝性能試驗報告;
e. 晶粒度檢驗報告;
f. 晶間腐蝕試驗報告
g. 表面質量目視檢查報告;
h. 無損檢驗報告
i. 液壓試驗報告;
j. 采用鋼錠制造核1、2級鋼管時,鋼錠頭尾的最小切除比例報告;
k. 其他規定檢驗項目的檢驗報告。這些報告中還應包括以下內容∶1. 熔煉爐號和鋼管批號;2. 制造廠識別標志;3. 訂貨單號(合同號);4. 如有必要,檢查機構的名稱;5. 各種試驗和復驗的結果及與其相對照的規定值。
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GB24512.3-2014 核電站用無縫鋼管 第3部分 不銹鋼無縫鋼管.pdf