無縫鋼管的質量要求

（一）無縫鋼管
1．用途：無縫鋼管是一種經濟斷面鋼材，在國民經濟中具有很重要的地位，廣泛應用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機械制造、汽車、航空、航天、能源、地質、建筑及軍工等各個部門。
2．分類
①按斷面形狀分：圓形斷面管、異形斷面管
②按材質分：碳素鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、復合管
③按連接方式分：螺紋連接管、焊接管
④按生產方式：熱軋（擠、頂、擴）管、冷軋（拔）管
⑤按用途分：鍋爐管、油井管、管線管、結構管、化肥管 ……
3．生產工序
①熱軋無縫鋼管主要生產工序（△主要檢驗工序）：
管坯準備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→荒管再加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、臺檢) →入庫
②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產工序：
坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗
4．質量要求
①鋼的化學成分：鋼的化學成分是影響無縫鋼管性能最主要的因素之一，也是制定軋管工藝參數和鋼管熱處理工藝參數的主要依據。
a. 合金元素：有意加入，根據用途
b. 殘余元素：煉鋼帶入，適當控制
c. 有害元素：嚴格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）
爐外精煉或電渣重熔：提高鋼中化學成分的均勻性和鋼的純凈度，減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決于定（減）徑方法、設備運轉情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最小外徑mm
Di：名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度：與管坯的加熱質量，各變形工序的工藝設計參數和調整參數，工具質量及其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截面上最大或最小壁厚
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管長度：正常長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度：表示鋼管的橈度：每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管端面切斜度：表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度
g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊
5．鋼管表面質量：表面光潔要求
a. 危險性缺陷：裂紋、內折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內、外直道、輥印等。
產生原因：
① 由于管坯的表面缺陷或內部缺陷所帶來的。
② 生產過程中產生的，如軋制工藝參數設計不正確，模具表面不光滑，潤滑條件不好，孔型設計及調整不合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋制，熱處理以及矯直過程中，如果因為加熱溫度控制不當，變形不均勻，加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產生過大的殘余應力，那么也有可能導致鋼管產生表面裂紋。
6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學成分，組織結構和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。
7．鋼管工藝性能：壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。
8．鋼管金相組織：低倍組織（宏觀）、高倍組織（微觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特殊要求：合同附件、技術協議。
（二）無縫鋼管質量檢驗方法：
1．化學成分分析：化學分析法、儀器分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分析鐵合金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。
②直讀光譜儀：塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0儀：氣體含量分析N、O
2．鋼管幾何尺寸及外形檢查：
①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少于8點并記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、游標卡尺、環規，測出最大點、最小點。
③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。
④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。
3．鋼管表面質量檢查：100%
①人工肉眼檢查：照明條件、標準、經驗、標識、鋼管轉動。
②無損探傷檢查：
a. 超聲波探傷UT：
對于各種材質均勻的材料表面及內部裂紋缺陷比較敏感。
標準：GB/T 5777-1996 級別：C5級
b. 渦流探傷ET：（電磁感應）
主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004
級別：B級
c. 磁粉MT和漏磁探傷：
磁力探傷，適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。
標準：GB/T 12606-1999 級別： C4級
d. 電磁超聲波探傷：
不需要耦合介質，可以應用于高溫高速，粗燥的鋼管表面探傷。
e. 滲透探傷：
熒光、著色、檢測鋼管表面缺陷。
4．鋼管理化性能檢驗：
①拉伸試驗：測應力和變形，判定材料的強度（YS、TS）和塑性指標（A、Z）
縱向，橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣（￠10、￠12.5）
小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標距。
注：試樣斷后伸長率與試樣尺寸有關 GB/T 1760
②沖擊試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
標準試樣10×10×55（mm） 非標試樣5×10×55（mm）
③硬度試驗：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等
④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D
5．鋼管工藝性能檢驗：
①壓扁試驗：圓形試樣 C形試樣（S/D＞0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）
L=40～100mm 單位長度變形系數=0.07～0.08
②環拉試驗：L=15mm 無裂紋為合格
③擴口和卷邊試驗：頂心錐度為30°、40°、60°
④彎曲試驗：可代替壓扁試驗（對大口徑管而言）
6．鋼管金相分析：
①高倍檢驗（微觀分析）：非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度：級別、級差
組織：M、B、S、T、P、F、A-S
脫碳層：內、外
A法評級：A類-硫化物 B類-氧化物 C類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS類
②低倍試驗（宏觀分析）：肉眼、放大鏡10x以下
a. 酸蝕檢驗法、b. 硫印檢驗法（管坯檢驗，顯示低培組織及缺陷，如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。
c. 塔形發紋檢驗法：檢驗發紋數量、長度及分布。
（三）我國現行無縫鋼管標準：
1．現行無縫鋼管標準：共有47項 其中：GB 25 項 HB 3 項 特殊用途19項；基礎 2項 產品 45項
2．常用標準：① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書。
② GB/T 17395-1998 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。
③ GB 5310-1995 高壓鍋爐用無縫鋼管。
④ GB 6479-2000 高壓化肥設備用無縫鋼管。
⑤GB/T 18248-2000 氣瓶用無縫鋼管。