钢管基本知识

钢管品种与标准基本常识

一、钢管标准基本知识

1、标准：标准是对经济技术活动中具有多样性相关特征的重复事物，在总结科学技术和实践经验综合成果的基础上，经有关方面充分协商，并以特定程序和特定形式颁发的，在一定范围内必须共同遵守的具有指导性的统一规定。
2、钢管产品标准的分类：
a) 按颁布机构分为：国家标准（GB或GB/T）、行业标准（如YB或YB/T）、企业标准（衡钢企业标准代号为Q/OHAD）、国际标准（ISO）、美国标准（如：API美国石油工业协会、ASTM美国材料与试验协会、ASME美国机械工程师协会）、德国工业标准（DIN）、日本工业标准（JIS）、英国标准（BS）、欧盟标准（EN）、CSA（加拿大）、DNV（挪威）、俄罗斯标准（GOST）、法国标准（NF）等。
b) 按标准法律属性分为：强制性标准和推荐性标准。强制性标准事关人身设备安全，必须严格执行，在签订按强制性标准生产的产品技术协议时其协议条款不得低于该强制性标准；推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用，在签订按推荐性标准生产的产品技术协议时，其协议条款可以低于、等于或高于该推荐性标准。目前，无缝钢管有5个强制性标准，即：GB3087-1999《低中压锅炉用无缝钢管》、GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》、GB6479-2000《高压化肥设备用无缝钢管》、GB9948-2006《石油裂化用无缝钢管》、GB18248-2000《气瓶用无缝钢管》。
c) 按水平等级分为：国际先进水平（Y）、国际一般水平（I）、国内平均先进水平（H）。
3、标准代号的意义
标准代号简称标准号。标准号由颁布机构代号、法律属性代号顺序号、颁布年代号四部分构成。
4、钢管标准的构成
钢管标准的内容一般有前言、范围、规范性引用文件、尺寸外形重量、技术要求、检验方法检验规则、包装标志质量证明书、附录等九部分组成。核心部分是尺寸外形重量、技术要求。
尺寸外形重量通常包括公称外径、公称壁厚、外径和壁厚允许偏差、每米理论重量、长度范围、端头形状、弯曲度等。有的标准还包括内经允许偏差、椭圆度、壁厚不均度、重量允许偏差等。
技术要求一般包括、牌号、化学成分、制造方法、交货状态、力学性能、工艺性能、金相组织、表面质量和无损检测 。

二、钢管标准常用术语

1、公称尺寸和实际尺寸
公称尺寸是标准中规定的名义尺寸，是生产过程中希望得到的理想尺寸，但实际生产中，钢管实际尺寸往往大于或小于公称尺寸，实际所得到的尺寸，叫实际尺寸。
2、偏差和公差
标准中规定的实际尺寸与公称尺寸之间允许有一差值，叫偏差。差值为正叫正偏差，差值为负

叫负偏差。标准中规定的正负偏差绝对之和叫公差，也叫公差带。偏差有绝对偏差和相对偏差之分。
3、交货长度
1）通常长度：又称不定尺长度。同一钢管标准中热轧管和冷拔管通常长度不一样，这是由于机组能力所造成的。
2）定尺长度：按订货要求切成的固定长度。应在通常长度范围内，一般允许正偏差而无负偏差。
3）倍尺长度：按订货要求切成的某一长度（单倍尺）的整数倍。单倍尺长度和倍数应在合同中注明，计算倍尺总长度时应考虑切口余量和倍尺长度偏差。
4）短尺：长度小于标准中通常长度的下限，但又不小于标准中允许的最小长度。生产厂应尽量避免短尺管的产生。越来越多的现行钢管标准都规定不许搭交短尺管。
5）齐尺长度：也称范围长度。齐尺长度的范围较通常长度要窄。某些国外标准规定了齐尺长度，我国无齐尺长度的概念。若用户要求按齐尺长度交货，则应在合同中注明齐尺范围。如API 5CT中的一级长度、二级长度、三级长度就是齐尺长度。齐尺长度不允许有偏差。
4、椭圆度（不圆度）：钢管的椭圆度是指同一截面上最大外径与最小外径之差，Dmax-Dmin 。
5、弯曲度：钢管在长度方向的不平直程度。分局部弯曲度（也叫每米弯曲度）和总弯曲度。
6、熔炼成分和成品成分：钢的熔炼成分是指钢熔炼完毕，在浇铸中期的化学成分。成品成分是指成品钢材（包括钢坯）上的化学成分。同一炉钢的成品成分和熔炼成分允许有一偏差，它在GB/T222中做出规定，目前有GB/T222-1984《钢的化学分析用试样取样法和成品化学成分允许偏差》和GB/T222-2006《钢的成品化学成分允许偏差》两种并行(过度)版本，总的情况是老版比新版标准要求严。2006年以前的制修订的国内产品标准在规范性引用文件中引用的是84版，（没有注明日期的，也可使用GB/T222-2006），2006年后制修订的标准分三种情况，一是指定用GB/T222-1984，二是指定用GB/T222-2006，三是只写GB/T222，意即使用GB/T222最新版本。（有的标准和用户指定84版，除此之外可执行2006版，当然，我们内部提倡就严不就松来控制成分）。84版中的取样规定已单独制定了GB/T20066-2006《钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法》。

7、抗拉强度、屈服强度、伸长率
国内最新标准GB/T228-2002《金属材料 金属拉伸试验方法》规定：抗拉强度符号为Rm；屈服强度分上屈服强度ReH和下屈服强度Rel，还有Rt0.5和Rp0.2 。抗拉强度、屈服强度单位为MPa。1MPa=1N/mm2、1bar=100KPa=0.1MPa。 伸长率符号为A，单位是% ，国外产品标准有比例试样和非比例试样（定标距）。有的国外标准规定壁厚减小，伸长

率也可减小，这在质量判定时要充分注意。
8、冲击功：规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断所吸收的功。常用的冲击试验有U型和V型两种试样。所谓U型和V型是指缺口形状。V型试样有全尺寸试样（高度×宽度）10mm×10mm、3/4尺寸试样10mm×7.5mm、半尺寸试样10mm×5mm，或其它更小尺寸试样，应注意它们的换算关系。冲击还有纵向冲击和横向冲击，尽量使用大的尺寸试样。API 5CT标准规定，冲击试样要求优先使用横向试样然后优先使用大尺寸试样。国内产品冲击功不合格的复验按GB/T2102-1988或GB/T2102-2006执行。
9、硬度：抵抗硬的物体压陷表面的能力。分为布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRB、HRC）等
10、工艺性能：用以检验钢管在随后加工制造工艺过程中自身质量的适用能力。常用的工艺性能有水压、压扁、弯曲、扩口、卷边试验等。
11、钢级：用钢的性能指标作为其代号的表示方法。通常用屈服强度的下限值表示。如Q345（A、B、C、D、E）、L245、N80、S135（135，000PSi）
12、交货状态：交货钢管的最终塑性变形加工或最终热处理的状态。钢管常用的交货状态有：热轧、退火、正火、正火+回火、淬火+回火（也称调质）。
13、批：按规定的原则将一定数量的钢管组成一个检验单位，成为检验批。标准中指的批是检验批，而不是交货批也不是指生产批。注意：有的国外标准和2008年以后制定的国内标准规定：若钢管在切成单根后不再进行热处理，则从一根管坯轧制的钢管截取的所有管段都应视为一根。

三、无损探伤

1、无损探伤是对材料、工件或组件进行非破坏性检验的一种方法，它以发现材料、工件或组件中的不连续的宏观缺陷（如裂纹、气孔、夹杂物等）为主要目的。常用的无损探伤方法有：射线、超声波、漏磁、涡流、渗透、磁粉等。
无损探伤的主要特点：1）不破坏被检对象。2）可实现100%的检验。3）可发现缺陷并做出相应得评价，以保证材料、工件或组件的质量。4)可对关键部件在使用中进行定期检查乃至长期监控，以保证安全运行，避免事故的发生。5）发现缺陷，指出其形成的原因和规律，促使有关部门采取措施，改进设计或工艺，以进一步提高质量，防止和减少废品，降低生产成本。
2、超声波探伤（GB/T5777-1996， GB/T5777-2008于2009年4月1日实施，衡钢主持）
压电超声主要检查纵向缺陷并用于测径、测厚；电磁超声可检查纵、横向缺陷。级别主要为C3（L1）、C5（L2）、C8（L2.5）、C10（L3）、C12（L4）。其中C5用于冷加工高锅管；C8用于热加工高锅管；C10、C12用于其它用途钢管。
3、涡流探伤（GB/T7735-2004）
主要用于表

面、近表面探伤。（我司）涡流为穿透式，主要检测横向缺陷和分钢。涡流还可用于测厚、硬度、强度、测径、测距。验收级别有A级和B级，验收等级A可作为水压密实性检验的替代方法，验收等级B由供需双方协商并在合同中注明。样管有钻孔（通孔）和纵向槽。
4、漏磁探伤（GB/T12606-1999）
主要用于表面、近表面缺陷（如裂纹、折叠、夹层、夹渣、冷隔等）探伤。（我司漏磁探伤以检测纵向缺陷为主）。验收等级分为L2、L3、L4（外表面刻槽深度为钢管公称壁厚的5%、10%、12.5%），L2.5为8%。
5、磁粉探伤（GB/T15822-1995）
主要用于表面、近表面的裂纹和其它缺陷探伤。。有A型标准试片、B型标准试片、C型标准试片三种。磁粉探伤只检测管端400mm以内纵、横向伤。

四、钢管每米理论重量（单重）计算公式

钢管每米理论重量（单重）计算公式：W=0.02466S（D-S）
其中W——每米理论重量（单重），Kg/m
D——钢管规定外径，mm
S——钢管规定壁厚，mm
注意：有的国外产品标准为W=0.0246615S（D-S）

五、国内常用钢牌号对应标准

GB/T699-1999《优质碳素结构钢》
GB/T700-2006《普通碳素结构钢》
GB/T1591-1994《低合金高强度结构钢》
GB/T3077-1999《合金结构钢》

六、国内常用的管坯标准

YB/T4149-2006《连铸圆管坯》（代替YB/T5137-1998和 YB/T5222-2004两标准中连铸部分）
YB/T5137-2007《高压用热轧和锻制无缝钢管圆管坯》（代替YB/T5137-1998）
YB/T5221-1993《合金结构钢圆管坯》
YB/T5222-2004《优质碳素结构钢圆管坯》
注：我司坯料原来有一个企业标准Q/OHAD008-2003《水平连铸圆管坯》（现不用）

七、目前我司常用的国内无缝钢管标准

GB3087-1999、GB/T3093-2002、GB/T3639-2000、GB5310-1995、GB/T5312-1999、GB6479-2000、GB/T8162-1999（2008）、GB/T8163-1999（2008）、GB/T8713-1988、GB/T9711.1-1997、GB/T9711.2-1999、GB/T9711.3-2005、GB/T9808-2008、GB9948-2006、GB/T17396-1998、GB18248-2000、YB/T5035-1996、YB/T5052-1993

八、目前我司常用国外钢管标准

美国标准：API 5CT、API 5D、API 5L；
ASTM A53M、A106、A179M、A192M、A209M、A210M、A213M、A333M、A335M、A500、A501、A519；
ASME系列标准。
日本标准：JIS G3441、3444、3445、3452、3454、3455、3456、3461、3462
德国标准：DIN 1629、1630、2391-2、17175
英国标准：BS 3059-2
欧盟标准：EN 10210-1、10216-2、10297-2
等等。