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Q/BQB 201-2003 锅炉用无缝钢管

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宝山钢铁股份有限公司企业标准 
Q/BQB 201-2003 

锅炉用无缝钢管 代替 Q/BQB 201-1999

精密钢管


范围 
本标准规定了锅炉用无缝钢管的分类、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、检验与试验、包装、标志和质量证明书等。 
本标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的用于制造蒸汽锅炉、管道等的热轧无缝钢管。 

2 规范性引用文件 
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 
GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及化学成分允许偏差 
GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法 
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法 
GB/T 229 金属夏比缺口冲击试验方法 
GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图 
GB/T 2102 钢管的验收、包装、标志及质量证明书 
GB/T 4336 碳素钢和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 
GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤方法 
GB/T 10561 钢中非金属夹杂物显微组织评定方法 
GB/T 13298 金属显微组织检验方法 
YB/T 5148 金属平均晶粒度测定方法 
ASTM A 450-1996 碳钢、铁素体和奥氏体合金钢钢管一般要求 
DIN EN 10236-1994 钢的试验 管子的环状扩口试验 
DIN 50115-1991 金属材料试验 冲击韧性试验 
SEP 1915-1994 耐热钢管纵向缺陷的超声波检验 
SEP 1918-1992 耐热钢管横向缺陷的超声波检验 
SEP 1919-1977 耐热钢管分层缺陷的超声波检验 
SEP 1925-1980 钢管的涡流密实性检验 

3 分类 
3.1 钢管按供货质量等级分为Ⅰ、Ⅲ两类,由非合金钢制成的钢管分Ⅰ、Ⅲ两类,由合金钢制成的钢管只有Ⅲ类。 
3.2 Ⅰ类管用于低中压工业锅炉等设备;Ⅲ类管用于高压及其以上压力的电站锅炉等设备。 


4 尺寸、外形、重量 
4.1 外径和壁厚 
4.1.1 Ⅰ类管和Ⅲ类管的规格如表1、表2和表3、表4所示。

表1 Ⅰ 类 锅 炉 管 规 格 表(DIN系列) 

表2 Ⅰ 类 锅 炉 管 规 格 表(国标系列) 


表3 Ⅲ 类 锅 炉 管 规 格 表(DIN系列)
表4 Ⅲ 类 锅 炉 管 规 格 表(国标系列)
4.1.2 外径的允许偏差应符合表5的规定。 
表5 外径允许偏差70.0外径允许偏差钢管外径 da4.96>100mm5.27±0.90%≤100mm±0.75% (最小为±0.5mm)
4.1.3 壁厚的允许偏差应符合表6的规定。 
表6  壁厚允许偏差8.75钢管外径da壁厚  S壁厚允许偏差≤130mm12.2S≤2·Sn+15% -10%2·Sn<S≤4·Sn+12.5%-10%>4·Sn±9%>130mmS≤0.05da+15% -10%0.05da<S≤0.11da±12.5%S>0.11 da±10%注:Sn 为标准壁厚(见表1~表4)
4.2 长度 
4.2.1 钢管的通常长度为6m~12m。经供需双方协议,可供应5m~12m长度范围内的定尺钢管,其长度允许偏差应符合表7的规定。 
4.2.2 根据需方要求,经供需双方协议,也可供应其他长度的钢管。 
表7 定尺长度允许偏差定尺长度  m长度允许偏差  mm≤6+10 0>6+15 0
4.3 外形 
4.3.1 钢管两端端面应与钢管轴线垂直,管端应无毛刺。 
4.3.2 钢管的弯曲度不得大于如下规定: 
壁厚≤15mm 1.0mm/m 
壁厚>15mm 1.5mm/m 
4.4 重量 
4.4.1 钢管按实际重量交货,也可按理论重量交货。钢管每米理论重量列于表1~表4(钢的密度按7.85kg/dm)。 
4.4.2 钢管的实际重量与理论重量的允许偏差: 
对于单根钢管 为+10% -8% 
对于不少于10吨的车载量 为±7.5% 
4.5 标记示例 
用St45.8钢制造的,外径为60.3mm,壁厚为4.5mm,质量等级为Ⅲ类的钢管标记为: 
钢管St45.8/Ⅲ-60.3×4.5-Q/BQB 201-2003 

5 技术要求 
5.1 钢的牌号和化学成分 
5.1.2 钢管的成品化学成分允许偏差按GB/T 222的有关规定。 
5.1.1 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表8的规定。经供需双方协商,也可供应其他牌号的钢管。 
表8 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)

5.2 制造方法 
5.2.1 钢管所用的钢采用氧气转炉或电炉冶炼。用连铸坯制造Ⅰ类管的钢和所有Ⅲ类锅炉管用钢应采用炉外精炼。 
5.2.2 本标准规定的钢管采用热轧方式生产。 
5.3 交货状态 
5.3.1 钢管应全长进行适当的热处理,钢管的推荐热处理规范列于表9。热处理制度应填写在质量证明书中。 
5.3.2 对于St35.8 、St45.8、15Mo3钢,如果经热轧后,确保得到某种良好的相当均匀的组织状态,则可认为已经满足了适当的热处理要求。在相同前提下,对于13CrMo44、10CrMo910钢,可以只进行回火处理。当热轧12Cr1MoVG钢管的终轧温度在规定的正火温度范围内时,可以不进行正火。对于14MoV63和12Cr2MoWVTiB钢,任何情况下,均以正火+回火状态交货。 
表9 钢管的推荐热处理规范牌   号正  火  处  理正火+回火处理正火温度℃正火温度℃回火温度℃St35.8900~930——St45.8870~900——15Mo3910~940——13CrMo44—910~940660~73010CrMo910—900~960700~75014MoV63—950~980690~73012Cr1MoVG—980~1020720~76012Cr2MoWVTiB—1000~1035760~790注:正火加热时,应进行保温,直至钢管的整个横载面达到规定的温度。对于12Cr1MoVG保温时间按壁厚1min/mm,但不少于20min;对于12Cr2MoWVTiB保温时间按壁厚1.5min/mm,但不少于20min。在回火时,对于13CrMo44和10CrMo910在规定温度下至少保温30min;对于14MoV63、12Cr1MoVG和12Cr2MoWVTiB在规定温度下至少保温1h。保温时间从达到规定温度范围下限开始计算。
5.4 力学性能 
5.4.1 在室温下,钢管的纵向力学性能应符合表10的规定。 
5.4.2 在高温下,钢管的规定非比例延伸强度Rp0.2的数据列于附录A(资料性附录)中供参考。 
5.4.3 钢的1%蠕变极限和持久强度极限数据列于附录B(资料性附录)中供参考。 
表10 室温下的纵向力学性能 
牌  号抗拉强度 Rm,MPa下屈服强度 ReL,MPa 不小于断后伸长率A ,% 不小于冲击功    J壁厚  mmAkU (DVM-试样)AkV (夏比V型缺口试样)≤16>16不小于St35.8360~48023522525——St45.8410~53025524521——15Mo3450~60027027022——13CrMo44440~59029029022——10CrMo910450~60028028020——14MoV63460~6103203202055—12Cr1MoVG470~64025524521—3512Cr2MoWVTiB540~73534533518—35注: 1当屈服现象不明显时,以规定非比例延伸强度Rp0.2代替下屈服强度。 2 对于St35.8、St45.8、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910和14MoV63钢制造的外径不大于30mm,壁厚不大于3mm的钢管,其下屈服强度最小值可低10MPa。3 对于15Mo3、13CrMo44钢制造的壁厚不大于10mm的钢管下屈服强度,最小值要高15MPa。
5.5 工艺性能 
5.5.1 环状扩口试验时,扩口率参考值见表11。 
表11 环状扩口试验扩口率参考值牌号  环状扩口试验扩口率   内径和外径之比(di/da)≥0.90.8~<0.90.7~<0.80.6~<0.70.5~<0.6<0.5最小值 St35.8  St45.881012202530注: 1 这些数值应该理解为初步的,基于一系列试验提出的建议数值,对此尚须积累经验。 2 此外,还根据断面的外观来评价环状扩口试样的可变形性。

5.5.2 Ⅲ类管压扁试验分韧性检验和完整性检验两步进行。在韧性检验过程中,两平板间 
距离压至H时,试样的内外表面不得有裂纹产生。H值按下列公式计算:H=(1+C)SC+S/da
式中:H-压板之间的距离,mm; 
S-钢管壁厚,mm; 
da-钢管外径,mm; 
C-单位长度变形系数,对于St35.8,C为0.09;对于12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB,C为0.08;对于St45.8、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910,C为0.07;对于14MoV63,C为0.05。 
当S/da的比值超过0.15时,系数C减少0.01。 
完整性检验进行到试样断裂或重合时,试样不得出现明显的分层或不完整。 
Ⅰ类管只进行韧性检验。 5.6 显微组织和实际晶粒度 
成品钢管应有某种良好的相当均匀的组织。对于12Cr1MoVG钢的成品管,应为铁素体加珠光体(包括粒状贝氏体),不得存在Ac1~Ac3之间不完全相变产物(如黄块马氏体等)。实际晶粒度不应小于4级,两个试片上最大与最小级别差应不大于3级。对于12Cr2MoWVTiB钢的成品管,应为回火贝氏体,不得存在自由铁素体,实际晶粒度按实际检验结果交货。 
5.7 低倍组织 
用连铸坯轧制的钢管,若连铸坯未作过低倍检验,应在钢管上进行低倍检验,钢管横截面酸浸试片上不得有肉眼可见的白点、夹杂、皮下气泡、翻皮和分层。 
5.8 非金属夹杂物 
用连铸坯轧制的钢管,应作非金属夹杂物检验。钢管的非金属夹杂物按GB/T 10561中的JK系列评级图评级,其A、C、B、D各类夹杂物级别分别不大于2.5级,按其中最严重者判定。根据需方要求,供需双方协商,在成品钢管上可作更严级别的检验。 
5.9 无损探伤 
所有钢管应进行涡流探伤。所有Ⅲ类锅炉管应进行超声波检验。 
5.10 表面质量 
钢管的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、结疤和离层,这些缺陷应完全清除掉,但清理处的实际壁厚不得小于壁厚所允许的最小值,而且不影响使用。允许存在由于制造方法造成的轻微凸起和凹陷。钢管内外表面上,直道允许的深度不大于壁厚的5%,最大深度不大于0.4mm。 
允许采用机械加工方法(例如研磨)来去除深度较浅的表面缺陷,去除缺陷后,钢管壁厚不应小于允许的最小壁厚。 
当需方要求时,钢管外表面可涂防腐层。 

6 检验与试验 
6.1 试验范围 
6.1.1 钢管按批试验、检验和验收。每批钢管应由同一牌号、炉号、质量等级、尺寸规格和同一热处理制度的钢管组成。每批钢管的数量不大于100根。 
6.1.2 如果在订货时商定对钢管的成品化学成分进行检验,每一炉号取一个试样。 
6.1.3 Ⅰ类和Ⅲ类钢管需进行力学和工艺试验的尺寸范围见表12。 
表12 Ⅰ类和Ⅲ类管进行力学和工艺试验的尺寸范围 
钢管外径 mm钢管壁厚 mm力学和工艺试验Ⅰ类管Ⅲ类管21.32~3.6拉伸试验环状扩口试验压扁试验>21.3~1462~25拉伸试验、冲击试验环状扩口试验压扁试验>1462~25拉伸试验、冲击试验环状拉伸试验注:只有采用14MoV63钢制成的,壁厚大于10mm和采用12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB钢制成的,当外径≥76mm,且壁厚≥14mm的钢管才作冲击试验。

6.1.4 应进行拉伸试验和冲击试验以及Ⅰ类管的工艺试验的钢管,每批各取二根样管。 
6.1.5 根据需方要求,并在合同中注明试验温度,供方可提供钢管高温规定非比例延伸强度Rp0.2其数值供参考。 
6.1.6 对于Ⅰ类锅炉管,应在每批中所取的钢管的一端做工艺试验。 
6.1.7 对于Ⅲ类锅炉管,压扁试验的范围按表13的规定。 
Q/BQB 201-2003 

6.1.8 所有钢管应进行涡流探伤。所有的Ⅲ类锅炉管都应进行纵向超声波检验,以检查纵向缺陷。对于外径大于133mm的钢管,需方要求对横向缺陷进行超声波检查时,可在订货时商定;对于外径大于133mm、壁厚大于8mm的钢管,需方要求对分层缺陷进行超声波检验时,可在订货时商定。 
6.1.9 对每根钢管的内、外表质量都应进行检查。 
6.1.10 对所有的钢管的外径和壁厚都要进行测量。 
6.1.11 对所有合金钢管,应由生产厂进行防止混钢的检验。 
6.2 取样和试验方法 
6.2.1 化学成分分析的取样和分析方法按GB/T 222和GB/T 4336的规定进行。 
表13 Ⅲ类管压扁试验范围 
牌  号外  径试   验  范  围St35.8 St45.8 15Mo3 13CrMo44 10CrMo910 12Cr1MoVG 12Cr2MoWVTiB≤51mm从每批轧制长度的钢管中任取20%的钢管,在其一端进行压扁试验。不能识别分段管与轧制长度的从属关系时,则对20%的分段管的一端进行压扁试验。>51mm在每根轧制长度的两端进行压扁试验。不能识别分段管与轧制长度的从属关系时,应在每根分段管的两端进行压扁试验;当已证明取自分段管一端的压扁试样的试验结果与取自轧制长度两端的压扁试验结果相同时,压扁试验可只在分段管的一端进行。14MoV63全部对每根轧制长度的两端做压扁试验,在用分段管试验时,亦相同。
6.2.2 拉伸试验按GB/T 228的规定进行。每根样管上取一个试样。试样应包括钢管的整个壁厚并沿纵向截取。试样不得热处理,标距长度内不得进行矫直。允许清除试样上局部不规则处,但最薄处的轧制表面应尽可能保留。 
直径≤50mm的钢管也可用整个管段进行试验。 
当钢管供货批量在10根以下时,每批在一根钢管上取一个试样。 
6.2.3 冲击试验在室温下进行。对于14MoV63钢管,每根样管上纵向取一组三个DVM试样按DIN 50115规定进行试验。对于12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB钢管,每根样管上按GB/T 229纵向取一组三个夏比V型缺口试样按GB/T 229进行试验。 
6.2.4 Ⅰ类锅炉管环状扩口试验的取样和试验方法按DIN EN 10236。 

Ⅲ类锅炉管压扁试验的取样和试验方法按ASTM A 450的有关规定进行。 
6.2.5 12Cr1MoVG和12Cr2MoWVTiB钢管显微组织检验,每批钢管取一个试样,试验方法按GB/T 13298;实际晶粒度检验,每批在二根钢管上各取一个试样,试验方法按YB/T 5148;用连铸坯轧制的钢管如需低倍组织检验,每批在二根钢管上各取一个试样,试验方法按GB/T 226和GB/T 1979;用连铸坯轧制的钢管非金属夹杂物检验,每批在二根钢管上各取一个试样,试验方法按GB/T 10561。 
6.2.6 纵向缺陷超声波检验按SEP 1915的规定进行,对于12Cr2MoWVTiB钢管,经供需双方协议,可按GB/T 5777的规定进行。 
商定的横向缺陷超声波检验按SEP 1918的规定进行。 
商定的分层缺陷超声波检验按SEP 1919的规定进行。 
超声波检验应在切取工艺试验试样之前进行。 
6.2.7 钢管的内外表面用肉眼进行如下检查: 
6.2.7.1 在合适的照明下,检查钢管的整个外表面的缺陷。 
6.2.7.2 采用合适的照明装置,从钢管两端检查钢管内表面的缺陷。 
钢管必须具有适合于识别其主要缺陷的表面状态。 
6.2.8 钢管的尺寸和外形应采用合适的量具进行检测。 
6.2.9 按SEP 1925的规定进行涡流探伤,检验钢管的密实性。 
6.3 复验 
6.3.1 如果拉伸试验、冲击试验及Ⅰ类锅炉管的工艺试验,所取的钢管中有一根试验不合格,则将这根钢管剔出,并从同一批中另取两根钢管进行复验,复验时,每个试样都必须符合要求,否则整批钢管不予验收。 
6.3.2 对于除14MoV63以外,外径不大于51mm的Ⅲ类管,进行压扁试验时,如果某一根 
轧制长度管或分段管的一个试样不合格时,则应在原钢管的同一端再取样复验,如果复验仍不合格,则应将该根钢管剔除,并从该批中另抽取20%钢管,在其一端取样复验。如果其中仍有一个不合格,则该批钢管应逐根取样复验。凡压扁试验不合格的钢管,应拒绝验收,当某一轧制长度管的压扁试验不合格时,可由生产厂决定在其分段管上进行压扁试验。 
对于除14MoV63以外,外径大于51mm和14MoV63钢制成的所有外径尺寸的Ⅲ类锅炉管,如果某一轧制长度或分段管的一个压扁试样不合格,则应在同一根钢管上进行复验,如果复验仍不合格,则该根钢管应拒收。 
6.3.3 其他检验项目的复验规则应符合GB/T 2102的规定。 
6.3.4 由于热处理不当而造成检验结果不合格时,生产厂可以将这些钢管重新热处理后再提交验收。 

7 包装、标志和质量证明书 
7.1 钢管的包装应符合GB/T 2102的规定。 
7.2 钢管的标志除应符合GB/T 2102的规定外,对于质量等级为Ⅲ的非合金钢管,还应印有质量等级的标志;对于质量等级为Ⅲ的钢管,还应印有钢管编号。 
7.3 钢管的质量证明书应符合GB/T 2102的规定。 
Q/BQB 201-2003 

附录A(资料性附录) 

表A.1 高温规定非比例延伸强度Rp0.2的最小值 

牌号壁厚S mm温  度200℃250℃300℃350℃400℃450℃500℃550℃600℃规定非比例延伸强度Rp0.2   MPa,不小于St35.8≤16185165140120110105———>16180160135120110105———St45.8≤16205185160140130125———>16195175155135130125———15Mo3全部225205180170160155150——13CrMo44全部240230215200190180175——10CrMo910全部245240230215205195185——14MoV63全部270255230215200185170——12Cr1MoVG全部——230225219211210187—12Cr2MoWVTiB全部——368357352343328305274注:对于15Mo3、13CrMo44钢制造的壁厚不大于10mm的钢管,在上述温度下Rp0.2的最小值都要高15MPa。
Q/BQB 201-2003 

附录B(资料性附录) 

表B.1 钢的1%蠕变极限和持久强度极限 
牌  号温 度 ℃在下列时间内的1%蠕变极限在下列时间内的持久强度极限10000h MPa100000h MPa10000h MPa100000h MPa200000h MPaSt35.8 St45.8380164118229165145390150109211148129400136951911321154101248417411810142011373158103894301016514291784409157127796745080491136957460724210059484706235865040480533075423315Mo345021616729824522846019914627320918947018212624717415348016610722214312149014989196117965001327317193755101155914774575209946125594553084361024736540(70)(28)(82)(38)(28)550(59)(24)(64)(31)(25)13CrMo4445024519137028526046022817234825122647021015232822019548019313330419016749017311627316313950015798239137115510139832091169652012270179947653010657154786254090461296150550763610949395606430914032570532476332610CrMo910450240166306221201460219155286205186470200145264188169480180130241170152490163116219152136500147103196135120510132901761131055201197815610391530107681389079540945812278685508349108685856073419658505706535855143580573075443759050266838326004422613428Q/BQB 201-2003 
表B.1(续)
牌  号温 度 ℃在下列时间内的1%蠕变极限在下列时间内的持久强度极限10000h MPa100000h MPa10000h MPa100000h MPa200000h MPa14MoV6349021915526819116350019513824117014551017812221915012752016110719813110953014694179116915401338116410076550120691488561560109591347248570(98)(48)(121)(59)(37)580(88)(37)(108)(46)(28)12Cr1MoVG500---184-510---169-520---153-530---138-540---124-550---110-560---98-570---85-580---75-590---64-600---66-12Cr2MoWV TiB540---176-550---162-560---147-570---132-580---118-590---105-600---82-610---80-620---69-630---59-640---58-注:1 蠕变极限是指分布在原始截面上,经过10000或100000h以后,造成1%的永久变形的应力。 2 带括号的数值表示,这种钢材在该温度下长久使用是不合适的。 3 持久强度是指分布在原始横截面上,经过10000、100000或200000h以后,造成断裂的应力。
附加说明: 
本标准与DIN 17175-1979、DIN 2448-1981的一致性程度为非等效。 
本标准代替Q/BQB 201-1999。 
本标准与Q/BQB 201-1999相比主要变化如下: 
――外径范围上限扩大到180.0mm; 
――通常长度下限修改为6m; 
――加严P、S含量的要求; 
――对钢管组批数量进行修改; 
――钢管高温性能列入资料性附录作参考; 
――修改12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB做冲击试验的规格范围。 
本标准的附录A、附录B为资料性附录。 
本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部提出。 
本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部起草。 
本标准起草人:杨新亮。 
本标准于1985年首次发布,1989年第一次修订,1994年第二次修订,1999年第三次修订。


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