2023光热发电系统真空集热管用不锈钢无缝钢管

光热发电系统真空集热管用不锈钢无缝钢管 光热发电系统真空集热管用不锈钢无缝钢管范围本文件规定了光热发电系统真空集热管用不锈钢无缝钢管的分类、代号、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。本文件适用于光热发电系统真空集热管用不锈钢无缝钢管（以下简称钢管）。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.3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/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.17钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量GB/T223.18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/T223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T223.25钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量GB/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T223.28钢铁及合金化学分析方法α-安息香肟重量法测定钼量GB/T223.36钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离-中和法测定氮量GB/T223.38钢铁及合金化学分析方法离子交换分离-重量法测定铌量GB/T223.40钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S分光光度法GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量GB/T223.54钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定镍量GB/T223.58钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.60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/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.63钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量GB/T223.64钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T223.67钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法GB/T223.68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/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法GB/T223.71钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量GB/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法GB/T223.73钢铁及合金铁含量的测定三氯化钛-重铬酸钾滴定法GB/T223.84钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T241金属管液压试验方法GB/T242金属管扩口试验方法GB/T246金属材料管压扁试验方法GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T2102钢管的验收、包装、标志和质量证明书GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4334—2020金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T5310高压锅炉用无缝钢管GB/T5777—2019无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声检测GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T7735—2016无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管缺欠的自动涡流检测GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检检验法GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T15822.1~GB/T15822.3无损检测磁粉检测（所有部分）GB/T17395无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T20123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/T20124钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法）GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分GB/T30062—2013钢管术语GB/T40080—2021钢管无损检测用于确认无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）水压密实性的自动电磁检测方法NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分:渗透检测术语和定义GB/T30062—2013中规定的术语和定义适用于本文件。分类和代号钢管按生产制造方式分为两类，类别和代号为：a）热轧（挤压）钢管W-H；b）冷轧（拔）钢管W-C。以下代号适用于本文件：D——公称外径；S——公称壁厚；Smin——最小壁厚。订货内容按本文件订货的合同或订单应包括下列内容：产品名称；本文件编号；牌号；尺寸规格（外径×壁厚，单位为毫米）；数量（总重量或总长度）；制造方法；其他特殊要求。尺寸、外形、重量外径和壁厚钢管按公称外径和公称壁厚交货，根据需方要求，经供需双方协商，钢管可按公称外径和最小壁厚、公称内径和公称壁厚或其他尺寸规格方式交货。钢管的公称外径和壁厚应符合GB/T17395的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应GB/T17395规定以外尺寸的钢管，交货尺寸规格由供需双方协商确定。钢管按公称外径和公称壁厚交货时，公称外径和壁厚的允许偏差应符合表1的规定。钢管按公称外径和最小壁厚交货时，公称外径允许偏差应符合表1的规定，壁厚允许偏差应符合表2的规定。当需方未在合同中注明钢管尺寸允许偏差级别时，钢管外径和壁厚的允许偏差应符合普通级的规定。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应表1、表2规定以外尺寸允许偏差的钢管，或其他内径允许偏差的钢管。钢管公称外径和公称壁厚的允许偏差单位为毫米类别、代号钢管公称尺寸允许偏差普通级高级热轧（挤压）钢管W-H公称外径（D）＜57±0.40±0.3057~325S≤35±0.75%D±0.5%DS＞35±1%D±0.75%D公称壁厚（S）≤4.0±0.45±0.35＞4.0~20+12.5%S-10％S±10％S冷拔（轧）钢管W-C公称外径（D）≤25.4±0.10±0.08＞25.4~40±0.20±0.15＞40～50±0.25±0.20＞50～60±0.30±0.25＞60±0.5%D±0.3%D公称壁厚（S）≤3.0±0.3±0.2＞3±10％S±7.5%S钢管最小壁厚的允许偏差单位为毫米类别、代号壁厚范围允许偏差普通级高级热轧（挤压）钢管W-H最小壁厚（Smin）≤4.0+0.90+0.70＞4.0+25%Smin0+22%Smin0冷拔（轧）钢管W-C最小壁厚（Smin）≤3.0+0.60+0.40＞3.0+20%S0+15%S0长度通常长度钢管的通常长度为1000mm～12000mm。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应长度超过12000mm的钢管。定尺长度和倍尺长度根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按定尺长度或倍尺长度交货。钢管的定尺长度允许偏差为0~+10mm。每个倍尺长度应留出5mm～10mm的切口余量。弯曲度钢管的每米弯曲度应符合如下规定：a)S≤15mm时，不大于1.5mm/m；b)15mm＜S≤30mm时，不大于2.0mm/m；c)S＞30mm时，不大于3.0mm/m。D≥127mm的钢管，其全长弯曲度应不大于钢管长度的0.10％。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管的每米弯曲度和全长弯曲度可采用其他规定。不圆度和壁厚不均钢管的不圆度和壁厚不均应分别不超过外径和壁厚公差的80%。端头外形钢管两端端面应与钢管轴线垂直，切口毛刺应予清除。重量交货重量钢管按实际重量交货。根据需方要求，经供需双方协商，也可按理论重量交货，理论重量交货的计算方式应符合GB/T5310的规定，钢的密度见表6。重量允许偏差根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，交货钢管实际重量与理论重量的偏差应符合如下规定：a)单根钢管：±10%；b)每批最小为10t的钢管：±7.5%。技术要求牌号和化学成分钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表3的规定。成品钢管的化学成分允许偏差应符合表4的规定，成品化学成分的相关术语、定义和判定方法应符合GB/T222的规定。本文件钢的牌号与其他文件相近牌号的对照参见附录A（资料性）。钢的牌号和化学成分序号牌号化学元素（质量分数）/%CSiMnPSNiCrNbTiMo107Cr19Ni100.04~0.10≤0.75≤2.00≤0.030≤0.0158.0~11.018.0~20.0207Cr17Ni12Mo20.04~0.10≤0.75≤2.00≤0.035≤0.01510.0~14.016.0~18.02.00～3.00307Cr19Ni11Ti0.04~0.10≤0.75≤2.00≤0.030≤0.0159.0~13.017.0~20.04C～0.60407Cr19Ni11Ti0.04~0.10≤0.75≤2.00≤0.030≤0.0159.0~13.017.0~19.08C～1.10508Cr18Ni11NbFG0.06~0.10≤0.75≤2.00≤0.030≤0.01510.0~12.017.0~19.08C～1.10607Cr25Ni210.04~0.10≤0.75≤2.00≤0.030≤0.01519.0~22.024.0~26.0706Cr18Ni11Ti≤0.08≤1.00≤2.00≤0.040≤0.0159.0~12.017.0~19.05C~0.708022Cr17Ni12Mo2≤0.030≤1.00≤2.00≤0.040≤0.01510.0~13.016.5~18.52.00~2.50注：07Cr17Ni12Mo2、07Cr19Ni11Ti、08Cr18Ni11NbFG、022Cr17Ni12Mo2牌号钢中N元素含量应≤0.11%。成品化学成分允许偏差元素规定的熔炼分析的极限值质量的百分含量（%）允许偏差%上偏差下偏差C≤0.10+0.005—Si≤1.00+0.05-0.05Mn≤2.00+0.04-0.04P≤0.040+0.003-0.003S≤0.015+0.003—Ni≤10.00+0.10-0.10＞10.00~≤20.00+0.15-0.15＞20.00~≤22.00+0.20-0.20Cr＞16.5.00~≤20.00+0.20-0.20＞20.00~≤26.00+0.25-0.25Nb≤1.10+0.05-0.05Ti≤0.70+0.05-0.05Mo≤3.00+0.10-0.10制造方法冶炼方法钢应采用电弧炉加炉外精炼或转炉加炉外精炼。经供需双方协商，并在合同中注明，也可采用其他更高要求的方法冶炼。钢管的制造方法钢管应采用热轧（挤压）或冷拔（轧）无缝方法制造。交货状态钢管应以热处理并酸洗状态交货。钢管的热处理制度应符合表5的规定。凡经整体磨、镗或经保护气氛热处理的钢管可不经酸洗交货。钢管的热处理制度序号统一数字代号牌号热处理制度1S3040907Cr19Ni10固溶处理：固溶温度不低于1040℃，水冷或其他方式快冷2S3160907Cr17Ni12Mo2固溶处理：固溶温度不低于1040℃，水冷或其他方式快冷3S3216907Cr19Ni11Ti固溶处理：冷拔（轧）≥1100℃，水冷或其它方式快冷4S3477907Cr18Ni11Nb固溶处理：冷拔（轧）≥1100℃，水冷或其它方式快冷5347HFG08Cr18Ni11NbFG冷加工之前软化热处理，软化热处理温度应至少比固溶处理温度高50℃，最终冷加工之后固溶处理，固溶温度不低于1180℃，水冷或其他方式快冷6310H07Cr25Ni21固溶处理：固溶温度不低于1040℃，水冷或其他方式快冷7S3216806Cr18Ni11Ti固溶处理：固溶温度1020～1120℃，水冷或其他方式快冷8S31603022Cr17Ni12Mo2固溶处理：固溶温度1020～1120℃，水冷或其他方式快冷力学性能交货状态钢管的力学性能应符合表6的规定。钢管的力学性能序号统一数字代号牌号抗拉强度Rm/MPa规定塑性延伸强度Rp0.2/MPa断后伸长率A/%硬度值密度ρ（kg/dm3）室温550℃HBWHRCHV1S3040907Cr19Ni10≥520≥205≥114≥35≤192≤90≤2007.902S3160907Cr17Ni12Mo2≥520≥205≥114≥35≤192≤90≤2008.003S3216907Cr19Ni11Tia≥520≥205≥114≥35≤192≤90≤2008.034S3477907Cr18Ni11Nba≥520≥205≥120≥35≤192≤90≤2008.035347HFG08Cr18Ni11NbFG≥550≥205≥140≥35≤192≤90≤2008.036310H07Cr25Ni21≥520≥205≥120≥35≤192≤90≤2007.987S3216806Cr18Ni11Ti≥520≥205≥118≥35≤192≤90≤2008.038S31603022Cr17Ni12Mo2≥480≥175≥98≥40≤192≤90≤2008.00a：根据需方要求，07Cr19Ni11Ti、07Cr18Ni11Nb牌号钢管在固溶处理后可接着进行低于初始固溶处理温度的稳定化热处理，稳定化热处理的温度由供需双方协商确定。钢管硬度试验应符合以下规定：a)S≥5.0mm的钢管，做布氏硬度试验或洛氏硬度试验；b)S＜5.0mm的钢管，做洛氏硬度试验；c)根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可做维氏硬度试验代替布氏硬度试验或洛氏硬度试验。当合同规定了钢管维氏硬度试验时，其值应符合表6的规定。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可在钢管外表面做硬度试验，其值应符合表6的规定。液压试验钢管应逐根进行液压试验。试验压力按公式（1）计算。最大试验压力为20MPa。在试验压力下，稳压时间应不少于10s，钢管不允许出现渗漏现象。P=2SR/D(1)式中：P——试验压力，单位为兆帕（MPa），当P<7MPa时，修约到最接近的0.5MPa；当P≥7MPa时，修约到最接近的1Mpa；S——钢管的壁厚，单位为毫米（mm）；D——钢管的公称外径，单位为毫米（mm)；R——允许应力，单位为兆帕（MPa），按表6规定塑性延伸强度最小值的70%。供方可用自动电磁检测代替液压试验，验收等级应符合GB/T40080的规定。工艺性能压扁试验7.6.1.2D＞22mm的钢管应做压扁试验。7.6.1.2压扁试验按以下两步进行：a）第一步是延性试验，将试样压至两平板间距离为H。H按式（2）计算。试样压至两平板间距离为H时，试样不应出现裂缝或裂口。 H= (2)式中：H——压扁后两平板间的距离，单位为毫米（mm）；S——钢管壁厚，单位为毫米（mm）；D——钢管公称外径，单位为毫米（mm）；α——单位长度变形系数，数值为0.09。b）第二步是完整性试验（闭合压扁）。压扁继续进行，直到试样破裂或试样相对两壁相碰。在整个压扁试验期间，试样不应出现目视可见的分层、白点、夹杂。7.6.1.3下述情况不应作为压扁试验合格与否的判定依据：a)试样表面缺陷引起的裂缝或裂口；b) 当S/D＞0.1时，试样6点钟（底部）和12点钟（顶部）位置处内表面的裂缝或裂口。7.6.1.4对7.6.1.3b）有争议时，可将钢管外壁车削使S/D减小至0.1后进行压扁试验，试验方法、两平板间距离H（按车削后实际外径和壁厚计算）与判定要求应符合7.6.1.2的规定。弯曲7.6.2.1D＞400mm或S＞40mm的钢管可用弯曲试验代替压扁试验。一组弯曲试验应包括一个正向弯曲（靠近钢管外表面的试样表面受拉变形）和一个反向弯曲（靠近钢管内表面的试样表面受拉变形）。7.6.2.2弯曲试验的弯芯直径为25mm，试样应在室温下弯曲180°。7.6.2.3弯曲试验后，试样弯曲受拉表面及侧面不应出现目视可见的裂缝或裂口。扩口试验根据需方要求，并在合同中注明，D≤76mm且S≤8mm的钢管可做扩口试验。扩口试验在室温下进行，顶芯锥度为60°。扩口后试样的外径扩口率应为钢管的18%，扩口后试样不应出现裂缝或裂口。腐蚀试验钢管应做晶间腐蚀试验，试验方法应符合GB/T4334—2020中方法E的规定，试验后试样不允许出现晶间腐蚀倾向。经供需双方协商，并在合同中注明，需方可指定采用其他腐蚀试验方法。非金属夹杂物钢管的非金属夹杂物按GB/T10561—2005中A法评级，合格级别应符合表7的规定，A、B、C、D类夹杂物的细系级别总数与粗系级别总数应各不大于4.5级。非金属夹杂物合格级别夹杂物类型ABCDDSTi（C，N）细粗细粗细粗细粗不大于1.01.01.01.01.01.01.51.51.02.5晶粒度08Cr18Ni11NbFG钢管晶粒度应为7~10级；其他钢管应为4级或更细。钢管两个试片上晶粒度最大级别与最小级别差不应超过3级。根据需方要求，经供需双方协商，可供应其他晶粒度级别的钢管。表面质量钢管的内外表面不允许有裂纹、折叠、结疤、轧折和离层。这些缺陷应完全清除，缺陷清除深度应不超过壁厚的10%，缺陷清除处的实际壁厚应不小于壁厚所允许的最小值。钢管内外表面直道（含非尖锐芯棒擦伤）允许的深度应符合如下规定：a）冷拔（轧）钢管：不大于壁厚的4%，且最大深度不大于0.2mm；b）热轧（挤压）钢管：不大于壁厚的5%，且最大为0.4mm。不超过壁厚允许负偏差的其他局部缺欠允许存在。钢管内外表面的氧化铁皮应清除，但不妨碍检查的氧化薄层允许存在。对外径不小于219mm且壁厚不小于25mm的钢管，表面缺陷修磨处或对表面质量有疑问时，制造厂应选择采用液体渗透检测或磁粉检测。液体渗透检测或磁粉检测应符合如下规定：a)液体渗透检测应符合NB/T47013.5的规定。凡呈现下述显示的缺陷都应标明位置，并按7.10.1条的规定进行清除：——线性缺陷显示；——尺寸超过3mm的非线性缺陷显示；——3个或3个以上排列成行，且边缘间距小于3mm的缺陷显示；——在100cm2的矩形面积上，累计有5个或5个以上密集缺陷显示，该矩形长边不大于20cm，且取自缺陷显示评定最不利的部位。b)磁粉检测应符合GB/T15822的规定。磁粉检测显示的缺陷都应标明位置，并按7.10.1条的规定进行清除。磁粉检测由制造厂选择采用缺陷修磨处的局部检测或全长检测，局部检测或全长检测的标准试片应分别符合如下规定：——表面缺陷修磨处的局部检测采用A-30/100（相对槽深为30/100±8μm）——全长检测采用A-60/100（相对槽深为60/100±8μm）无损检验钢管应按GB/T5777-2019的规定逐根进行超声检测，验收等级应为U2级。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，超声检测可采用其他验收等级。当钢管按最小壁厚交货时，对比样管刻槽深度按钢管平均壁厚计算。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可增做其他无损检验。特殊要求根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可进行低倍检验等其他特殊要求检验。各检验项目合格级别由供需双方协商确定。试验方法化学成分试验方法钢的化学成分试验方法按GB/T11170、GB/T20123、GB/T20124或通用的试验方法进行分析，但仲裁时应按GB/T223.11、GB/T223.17、GB/T223.17、GB/T223.18、GB/T223.19、GB/T223.25、GB/T223.26、GB/T223.28、GB/T223.36、GB/T223.38、GB/T223.40、GB/T223.53、GB/TGB/T223.58、GB/T223.59、GB/T223.60、GB/T223.62、GB/T223.63、GB/T223.64、GB/T223.67、GB/T223.68、GB/T223.69、GB/T223.71、GB/T223.72、GB/T223.73、GB/T223.74、GB/T223.84、GB/T223.86的规定执行。其他检验项目钢管的检验项目、取样数量、取样部位和试验方法应符合表8的规定。钢管的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法序号检验项目取样数量取样部位试验方法1化学成分每炉取1个试样GB/T20066见8.12室温拉伸每批在两根钢管上各取1个试样GB/T2975、GB/T5310GB/T228.13高温拉伸每批在两根钢管上各取1个试样GB/T2975GB/T228.14硬度试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/T2975GB/T230.1、GB/T231.1、GB/T4340.15液压试验逐根—GB/T2416电磁试验逐根—GB/T40080—20217压扁试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/T246GB/T2468弯曲试验每批在两根钢管上各取一组2个试样GB/T232、GB/T5