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16mn无缝钢管国家标准

16mn无缝钢管在我国钢管业中具有重要的地位。据不完全统计,我国现有无缝管生产企业约240多家,无缝钢管机组约250多套,年产能力约450多万吨。从口径看,<φ76的,占35%,<φ159-650的,占25%。从品种看,一般用途管190万吨,占54%;石油管76万吨,占5.7%;液压支柱、精密管15万吨,占4.3%;不锈管、轴承管、汽车管共5万吨,占1.4%。

无缝钢管因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。

1.GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。

2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。

3.GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。

4.GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。

5.GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。

6.GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。

7.GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。

8.GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。

另外,还有GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)、GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)、GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)、GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)、GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)、GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)、GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)GB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)等。

16mn无缝钢管标准常用术语―通用

①交货状态

是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔(轧)状态制造状态;经过热处理交货的称热处理状态,或根据热处理的类别称正火(常化)、调质、固溶、退火状态。订货时,交货状态需在合同中注明。

②按实际重量交货或按理论重量交货

实际重量--交货时,其产品重量是按称重(过磅)重量交货;
理论重量--交货时,其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下(要求按理论重量交货,需在合同中注明):

钢管每米的理论重量(钢的密度为7.85kg/dm3)计算公式:
W=0.02466(D-S)S
式中:W--钢管每米理论重量,kg/m;
D--钢管的公称外径,mm;
S--钢管的公称壁厚,mm。

③保证条件

按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定,称作保证条件。保证条件又分为:

A、基本保证条件(又称必保条件)。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验,并保证检验结果符合标准规定。如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验,均属必保条件。

B、协议保证条件:标准中除基本保证条件外,尚有“根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明”或“当需方要求……时,应在合同中注明”;还有的客户,对标准中基本保证条件提出加严要求(如成分、力学性能、尺寸偏差等)或增检验项目(如钢管椭圆度、壁厚不均等)。上述条款及要求,在订货时,由供需双方协商,签署供货技术协议并在合同中注明。因此,这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品,一般均要加价的。

④批

标准中的"批"是指一个检验单位,即检验批。若以交货单位组批,称交货批。当交货批量大时,一个交货批可包括几个检验批;当交货批量少时,一个检验批可分为几个交货批。
"批"的组成通常有下列规定(详见有关标准):

A、每批应由同一牌号(钢级)、同一炉(罐)号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的钢管组成。

B、对于优质碳素钢结构管、流体管,可以不同炉(罐)的同一牌号、同一规格和同一热处理制度(炉次)的钢管组成。

C、焊接钢管每批应由同一牌号(钢级)、同一规格的钢管组成。

⑤优质钢和高级优质钢

在GB/T699-1999和GB/T3077-1999标准中,其牌号后面带有"A"字者,为高级优质钢,反之为一般优质钢。

高级优质钢在下列的部分或全部优于优质钢:

A、缩小成分含量范围;

B、减少有害元素(如硫、磷、铜)含量;

C、保证较高纯净度(要求非金属夹杂物含量少);

D、保证较高力学性能和工艺性能。

⑥纵向和横向

标准中称纵向是指与加工方向平行(即顺加工方向)者;横向是指与加工方向垂直(加工方向即钢管轴向)。

做冲击功实验时,纵向试样的断口因与加工方向垂直。故称横向断口;横向试样的断口因与加工方向平行,故称纵向断口。

钢管标准常用术语―外形、尺寸

①公称尺寸和实际尺寸

A、公称尺寸:是标准中规定的名义尺寸,是用户和生产企业希望得到的理想尺寸,也是合同中注明的订货尺寸。

B、实际尺寸:是生产过程中所得到的实际尺寸,该尺寸往往大于或小于公称尺寸。这种大于或小于公称尺寸的现象称为偏差。

②偏差和公差

A、偏差:在生产过程中,由于实际尺寸难于达到公称尺寸要求,即往往大于或小于公称尺寸,所以标准中规定了实际尺寸与公称尺寸之间允许有一差值。差值为正值的叫正偏差,差值为负值的叫负偏差。

B、公差:标准中规定的正、负偏差值绝对值之和叫做公差,亦叫"公差带"。
偏差是有方向性的,即以"正"或"负"表示;公差是没有方向性的,因此,把偏差值称为"正公差"或"负公差"的叫法是错误的。

③交货长度

交货长度又称用户要求长度或合同长度。标准中对交货长度有以下几种规定:

A、通常长度(又称非定尺长度):凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的,均称为通常长度。例如结构管标准规定:热轧(挤压、扩)钢管3000mm~12000mm;冷拔(轧)钢管2000mmm~10500mm。

B、定尺长度:定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。

以结构管标准为:

生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大,生产企业提出加价要求是合理的。加价幅度各企业不尽一致,一般为基价基础上加价10%左右。

C、倍尺长度:倍尺长度应在通常长度范围内,合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的倍数(例如3000mm×3,即3000mm的3倍数,总长为9000mm)。实际操作中,应在总长度的基础上加上允许正偏差20mm,再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管为例,规定留切口余量:外径≤159mm为5~10mm;外径>159mm为10~15mm。

若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时,应由供需双方协商并在合同中注明。倍长尺度同定尺长度一样,会给生产企业带来成材率大幅度降低,因此生产企业提出加价是合理的,其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。

D、范围长度:范围长度在通常长度范围内,当用户要求其中某一固定范围长度时,需在合同中注明。

例如:通常长度为3000~12000mm,而范围定尺长度为6000~8000mm或8000~10000mm。

可见,范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松,但比通常长度加严很多,也会给生产企业带来成材率的降低。因此生产企业提出加价是有道理的,其加价幅度一般在基价上加价4%左右。

④壁厚不均

钢管壁厚不可能各处相同,在其横截面及纵向管体上客观存在壁厚不等现象,即壁厚不均。为了控制这种不均匀性,在有的钢管标准中规定了壁厚不均的允许指标,一般规定不超过壁厚公差的80%(经供需双方协商后执行)。

⑤椭圆度

在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象,即存在着不一定互相垂直的最大外径和最小外径,则最大外径与最小外径之差即为椭圆度(或不圆度)。为了控制椭圆度,有的钢管标准中规定了椭圆度的允许指标,一般规定为不超过外径公差的80%(经供需双方协商后执行)。

⑥弯曲度

钢管在长度方向上呈曲线状,用数字表示出其曲线度即叫弯曲度。标准中规定的弯曲度一般分为如下两种:

A、局部弯曲度:用一米长直尺靠量在钢管的最大弯曲处,测其弦高(mm),即为局部弯曲度数值,其单位为mm/m,表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。

B、全长总弯曲度:用一根细绳,从管的两端拉紧,测量钢管弯曲处最大弦高(mm),然后换算成长度(以米计)的百分数,即为钢管长度方向的全长弯曲度。

例如:钢管长度为8m,测得最大弦高30mm,则该管全长弯曲度应为:0.03÷8m×100%=0.375%

⑦尺寸超差

尺寸超差或叫尺寸超出标准的允许偏差。此处的"尺寸"主要指钢管的外径和壁厚。通常有人把尺寸超差习惯叫"公差出格",这种把偏差和公差等同起来的叫法是不严密的,应叫"偏差出格"。此处的偏差可能是"正"的,也可能是"负"的,很少在同一批钢管中出现"正、负"偏差均出格的现象。

钢管标准常用术语―化学分析

钢的化学成分是关系钢材质量和最终使用性能的重要因素之一,也是编制钢材,乃至最终产品热处理制度的主要依据。因此,在钢材标准的技术要求部分,往往第一项就规定了钢材适用的牌号(钢级)及其化学成分,并以表格形式列入标准中,是生产企业和客户验收钢及钢材化学成分的重要依据。

①钢的熔炼成分

一般标准中规定的化学成分即指熔炼成分。它是指钢冶炼完毕、浇注中期的化学成分。为使其具有一定代表性,即代表该炉或罐的平均成分,在取样标准方法中规定,将钢水在样模内铸成小锭,在其上刨取或钻取样屑,按规定的标准方法(GB/T223)进行分析,其结果必须符合标准化学成分范围,也是客户验收的依据。

②成品成分

成品成分又叫验证分析成分,是从成品钢材上按规定方法(GB/T222)钻取或刨取样屑,并按规定的标准方法(GB/T223)进行分析得来的化学成分。钢在结晶和以后塑性变形中,因钢中合金元素分布的不均匀(偏析),因此允许成品成分与标准成分范围(熔炼成分)之间存在有偏差,其偏差值应符合GB/T222之规定。

钢材的成品成分主要是供使用部门或质量检验部门验收钢材质量使用的,生产企业一般不做成品分析(用户要求者除外),但应保证成品分析符合标准规定。

③仲裁分析

由于两个实验室分析同一样品的结果有显著差别并超出两个实验室的允许分析误差,或者生产企业与使用部门、需方与供方对同一样品或同一批钢材的成品分析有分歧意见时,可由第三方具有丰富分析经验的权威单位(如中国钢铁研究总院或具有商检资格的检验部门)进行再分析,即称之谓仲裁分析。仲裁分析结果即为最终判定依据。