質量要求

（一）質量要求

①鋼(gang)(gang)的(de)化學(xue)成分：鋼(gang)(gang)的(de)化學(xue)成分是影響無縫鋼(gang)(gang)管性能最主要的(de)因素之一，也是制定軋管工藝參(can)數和鋼(gang)(gang)管熱處(chu)理(li)工藝參(can)數的(de)主要依據。

a. 合(he)金元素：有意加(jia)入，根(gen)據(ju)用(yong)途(tu)

b. 殘余元素：煉鋼帶(dai)入(ru)，適當控制

c. 有害元素：嚴格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）

爐(lu)外精煉或電(dian)渣(zha)重熔：提高鋼中(zhong)化學成分(fen)的(de)均勻性和鋼的(de)純(chun)凈度，減少管坯中(zhong)的(de)非金屬夾(jia)雜物(wu)并改善其分(fen)布形(xing)態(tai)。

②鋼管幾(ji)何尺寸精度和(he)外(wai)形

a. 鋼管外徑(jing)(jing)精度：取決于定（減）徑(jing)(jing)方法、設(she)備運轉情(qing)況、工藝制(zhi)度等。

外(wai)徑(jing)允(yun)許(xu)偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： **或最(zui)小外(wai)徑(jing)mm

Di：名義外徑mm

b. 鋼管(guan)壁厚精度：與管(guan)坯的加熱質(zhi)(zhi)量(liang)，各變(bian)形(xing)工(gong)序的工(gong)藝(yi)設計參數和(he)調整參數，工(gong)具(ju)質(zhi)(zhi)量(liang)及其潤滑質(zhi)(zhi)量(liang)等(deng)有關

壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截面上**或最(zui)小(xiao)壁厚

Si：名義壁厚mm

C．鋼管橢圓(yuan)(yuan)度：表示(shi)鋼管的不圓(yuan)(yuan)程度。

d. 鋼管(guan)長度：正常(chang)長度、定(ding)（倍）尺長度、長度允許偏(pian)差(cha)

e. 鋼(gang)(gang)管彎(wan)曲(qu)度(du)：表示鋼(gang)(gang)管的彎(wan)度(du)：每米鋼(gang)(gang)管長度(du)的彎(wan)曲(qu)度(du)、鋼(gang)(gang)管全(quan)長的彎(wan)曲(qu)度(du)

f. 鋼(gang)(gang)管端(duan)面(mian)(mian)切斜(xie)度：表示鋼(gang)(gang)管端(duan)面(mian)(mian)與鋼(gang)(gang)管橫(heng)截面(mian)(mian)的傾(qing)斜(xie)程度

g. 鋼管(guan)端(duan)面(mian)坡口(kou)角度(du)和鈍邊(bian)

5．鋼管表面質量：表面光潔要求

a. 危(wei)險性缺陷：裂(lie)紋(wen)、內(nei)折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等(deng)。

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(biao)面缺陷(xian)(xian)或內部缺陷(xian)(xian)所帶來的。

② 生(sheng)產(chan)過程中產(chan)生(sheng)的，如軋(ya)制(zhi)工(gong)藝參數(shu)設計不(bu)(bu)(bu)正確，模具表面不(bu)(bu)(bu)光滑，潤滑條件不(bu)(bu)(bu)好，孔型設計及(ji)調整不(bu)(bu)(bu)合理。

③ 管坯（鋼(gang)管）在加(jia)熱軋制，熱處理以及矯(jiao)直過程中，如果因為(wei)加(jia)熱溫度控制不(bu)(bu)當，變形(xing)(xing)不(bu)(bu)均勻，加(jia)熱冷卻(que)速度不(bu)(bu)合理或(huo)矯(jiao)直變形(xing)(xing)量(liang)太大而產生過大的殘(can)余應力，那么也有(you)可能導致鋼(gang)管產生表面(mian)裂紋。

6．鋼(gang)管(guan)理化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)：常溫力學性(xing)(xing)能(neng)、高溫力學性(xing)(xing)能(neng)、低溫性(xing)(xing)能(neng)、抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)。鋼(gang)管(guan)的(de)理化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)主要取(qu)決于鋼(gang)的(de)化(hua)(hua)學成分，組(zu)織結構和鋼(gang)的(de)純凈度以(yi)及(ji)鋼(gang)管(guan)的(de)熱處理方式(shi)等。

7．鋼管(guan)工藝性能：壓(ya)扁、擴(kuo)口、卷邊、彎(wan)曲、焊接等。

8．鋼管金相組(zu)(zu)織(zhi)：低倍組(zu)(zu)織(zhi)（宏觀(guan)）、高倍組(zu)(zu)織(zhi)（微(wei)觀(guan)） M、B、P、F、A、S

9．鋼管特殊要求：合同附件、技(ji)術協議。

（二）無縫鋼管質量檢驗方(fang)法：

1．化學(xue)成分分析：化學(xue)分析法、儀器分析法（紅(hong)外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。

①紅外C—S儀(yi)：分析鐵合金，煉(lian)鋼(gang)原(yuan)材(cai)料，鋼(gang)鐵中的C、S元素。

②直讀光譜(pu)儀(yi)：塊狀(zhuang)試樣(yang)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(yi)：氣體含量分析N、O

2．鋼管(guan)幾何尺寸及(ji)外形檢查：

①鋼管壁(bi)厚檢查(cha)：千分(fen)尺(chi)、超聲測厚儀(yi)，兩(liang)端不少(shao)于8點并記錄(lu)。

②鋼(gang)管外(wai)徑、橢圓度檢查：卡(ka)規、游(you)標(biao)卡(ka)尺、環規，測出**點、最小點。

③鋼管長(chang)度檢查：鋼卷尺(chi)、人工、自(zi)動測長(chang)。

④鋼管彎曲度檢查：直尺(chi)、水平尺(chi)（1m）、塞尺(chi)、細線(xian)測每米彎曲度、全長彎曲度。

⑤鋼(gang)管端面坡(po)口角度(du)和鈍邊檢查：角尺、卡板。

3．鋼管表面質量檢查：100%

①人工肉(rou)眼檢(jian)查(cha)：照(zhao)明條件、標準、經驗、標識、鋼(gang)管轉動。

②無損探傷檢查：

a. 超聲(sheng)波探傷UT：

對于各種材質(zhi)均勻的(de)材料表面及內部裂紋(wen)缺陷比(bi)較(jiao)敏感(gan)。

標(biao)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(min)感。 標準：GB/T 7735-2004

級別：B級

c. 磁粉MT和(he)漏磁探傷：

磁力(li)探傷，適用于鐵(tie)磁性材料的表(biao)面和近表(biao)面缺(que)陷的檢(jian)測。

標(biao)準：GB/T 12606-1999 級(ji)(ji)別： C4級(ji)(ji)

d. 電磁超聲(sheng)波探傷(shang)：

不需(xu)要耦合(he)介質，可以應用于(yu)高溫高速，粗燥的鋼管表面探傷。

e. 滲透探傷：

熒光、著(zhu)色、檢測鋼(gang)管表面(mian)缺陷(xian)。

4．鋼管理化(hua)性能檢(jian)驗：

①拉(la)伸試驗：測應力和(he)變形(xing)，判定材料的強(qiang)度（YS、TS）和(he)塑性指(zhi)標（A、Z）

縱向(xiang)，橫向(xiang)試樣 管段、弧(hu)型、圓形試樣（￠10、￠12.5）

小口(kou)(kou)徑薄壁(bi)鋼管、大口(kou)(kou)徑厚壁(bi)鋼管、定標距。

備(bei)注(zhu)：試(shi)樣(yang)斷后伸長率與試(shi)樣(yang)尺寸有關 GB/T 1760

②沖擊試(shi)驗：CVN、缺口C型(xing)、V型(xing)、功J 值(zhi)J/cm2

標準試(shi)樣(yang)(yang)10×10×55（mm） 非(fei)標試(shi)樣(yang)(yang)5×10×55（mm）

③硬(ying)度(du)試(shi)驗：布氏(shi)硬(ying)度(du)HB、洛氏(shi)硬(ying)度(du)HRC、維氏(shi)硬(ying)度(du)HV等(deng)

④液壓(ya)(ya)試驗(yan)(yan)：試驗(yan)(yan)壓(ya)(ya)力、穩壓(ya)(ya)時間、 p=2Sδ/D

5．鋼(gang)管工藝性(xing)能(neng)檢(jian)驗(yan)過(guo)程：

①壓扁試驗：圓(yuan)形(xing)(xing)試樣(yang) C形(xing)(xing)試樣(yang)（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）

L=40～100mm 單(dan)位長度變(bian)形(xing)系數=0.07～0.08

②環拉試驗：L=15mm 無裂紋(wen)為合格

③擴口(kou)和卷邊試驗：頂心錐度(du)為30°、40°、60°

④彎曲試驗：可代替壓扁(bian)試驗（對(dui)大(da)口徑(jing)管而言）

6．鋼管金相分析：

①高倍檢驗(yan)（微觀分(fen)析）：非金屬夾雜(za)物100x GB/T 10561 晶粒度：級別、級差

組(zu)織：M、B、S、T、P、F、A-S

脫碳層：內、外。

A法(fa)評級：A類-硫化(hua)物(wu) B類-氧(yang)化(hua)物(wu) C類-硅酸鹽 D-球狀(zhuang)氧(yang)化(hua) DS類。

②低倍試驗（宏觀(guan)分析(xi)）：肉眼、放大鏡10x以下。

a. 酸蝕檢驗法。

b. 硫(liu)印檢(jian)驗法(fa)（管坯檢(jian)驗，顯示低培組織及缺陷，如(ru)疏松、偏析、皮(pi)下(xia)氣泡(pao)、翻皮(pi)、白點、夾雜(za)物等(deng)。

c. 塔形發(fa)紋檢(jian)驗(yan)法：檢(jian)驗(yan)發(fa)紋數量、長度及分布。

（三）中(zhong)國現行無縫鋼管(guan)標準：

1．現行無(wu)縫鋼管標準：共有47項 其中：GB/T25 項 HB3 項 特殊用(yong)途(tu)19項；基礎 2項 產品 45項

2．常用標準：

① GB/T2102-2018 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書。

② GB/T17395-2008 無縫(feng)鋼(gang)管尺寸、外形(xing)、重(zhong)量及允(yun)許偏差。

③ GB/T5310-2018 高(gao)壓(ya)鍋爐用(yong)無縫鋼(gang)管。

④ GB/T9948-2018 石油裂化(hua)用無縫鋼(gang)管(guan)。

⑤ GB/T6479-2018 高(gao)壓化肥設備用無縫(feng)鋼管。

⑥GB/T18248-2018 氣瓶用(yong)無縫(feng)鋼管。

影響無縫鋼管材料疲勞(lao)強(qiang)度的(de)因素

1.應力集中的影響

常(chang)規所講的(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)強度，都是(shi)用精(jing)心加工(gong)的(de)(de)(de)光滑(hua)試樣測(ce)得的(de)(de)(de)，然而，實(shi)際(ji)機械零(ling)件(jian)都不(bu)(bu)可避免(mian)地存在(zai)著不(bu)(bu)同形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)缺口(kou)，如臺階(jie)、鍵槽(cao)、螺紋(wen)和油孔(kong)等。這(zhe)些缺口(kou)的(de)(de)(de)存在(zai)造成應力集中(zhong)，使缺口(kou)根(gen)部的(de)(de)(de)**實(shi)際(ji)應力遠大于零(ling)件(jian)所承受的(de)(de)(de)名義應力，零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)破壞往往從這(zhe)里開始。

理(li)論應(ying)力集中系數Kt ：在理(li)想的彈性條(tiao)件下，由彈性理(li)論求得的，缺口根部的**實際應(ying)力與(yu)名(ming)義(yi)應(ying)力的比(bi)值。

有效應力(li)集(ji)中(zhong)系數（或疲(pi)勞(lao)應力(li)集(ji)中(zhong)系數）Kf：光滑試(shi)樣的(de)疲(pi)勞(lao)極(ji)限σ-1與缺口(kou)試(shi)樣疲(pi)勞(lao)極(ji)限σ-1n的(de)比值。

有效應(ying)力(li)集中系數不僅受構(gou)件尺寸和形狀的(de)影響(xiang)，而且(qie)受材(cai)料的(de)物理性質、加工、熱(re)處理等(deng)多種(zhong)因素的(de)影響(xiang)。

有效應力集中(zhong)系數隨著缺口尖銳程(cheng)度的增(zeng)加而增(zeng)加，但通常小于(yu)理論應力集中(zhong)系數。

疲勞缺(que)口(kou)敏感度(du)系數(shu)q：疲勞缺(que)口(kou)敏感度(du)系數(shu)表(biao)示(shi)材(cai)料對疲勞缺(que)口(kou)的(de)敏感程(cheng)度(du)，由下(xia)式計算。

q的數據范(fan)圍是0-1，q值越(yue)小，表征無(wu)縫鋼管材料對缺口越(yue)不敏感(gan)。試(shi)驗表明，q并(bing)非純(chun)粹(cui)是材料常數，它仍然和缺口尺寸有關(guan)，只有當缺口半徑(jing)大(da)于(yu)一定值后，q值才基本與缺口無(wu)關(guan)，而且對于(yu)不同(tong)材料或(huo)處理狀態，此半徑(jing)值也不同(tong)。

2.尺寸因素的影響

由于材料(liao)(liao)本身(shen)組織的(de)(de)不均勻性以及內部缺(que)陷的(de)(de)存在，尺(chi)寸(cun)增(zeng)加造成材料(liao)(liao)破(po)(po)壞(huai)概率的(de)(de)增(zeng)加，從而(er)降低材料(liao)(liao)的(de)(de)疲勞極限(xian)。尺(chi)寸(cun)效應(ying)(ying)的(de)(de)存在，是把試驗室小(xiao)試樣測得的(de)(de)疲勞數據運用(yong)于尺(chi)寸(cun)實際零(ling)件中(zhong)(zhong)的(de)(de)一個(ge)重要問題，由于不可能把實際尺(chi)寸(cun)的(de)(de)零(ling)件上存在的(de)(de)應(ying)(ying)力集中(zhong)(zhong)、應(ying)(ying)力梯(ti)度等完全相似地在小(xiao)試樣上再現(xian)出來，從而(er)造成試驗室結果與某些(xie)具體零(ling)件疲勞破(po)(po)壞(huai)之間的(de)(de)互相脫節。

3.表面加工狀(zhuang)態的影響

機加(jia)工的(de)(de)表面(mian)總存在著高低不平(ping)的(de)(de)加(jia)工痕跡，這些(xie)痕跡就相當于微小缺(que)口，在材料(liao)表面(mian)造(zao)成應力集中，從(cong)而降低材料(liao)的(de)(de)疲勞強度(du)(du)。試驗(yan)表明，對于鋼(gang)和鋁合金，粗糙的(de)(de)加(jia)工（粗車）與(yu)縱向精拋光相比，疲勞極限(xian)要降低10%－20%甚至更多(duo)。材料(liao)的(de)(de)強度(du)(du)越高，則對表面(mian)光潔度(du)(du)越敏感。

4.加載經歷的影響

實(shi)際上沒(mei)有任何零件(jian)是在(zai)絕對恒定(ding)的(de)應力幅條(tiao)件(jian)下工作，材料(liao)(liao)實(shi)際工作中的(de)超載(zai)和次載(zai)都會對材料(liao)(liao)的(de)疲勞極限(xian)產生影響，試驗表明，材料(liao)(liao)普(pu)遍存在(zai)著超載(zai)損傷(shang)和次載(zai)鍛(duan)煉現象。

所(suo)謂(wei)超載(zai)損傷(shang)是指材(cai)料在高于(yu)疲勞(lao)極(ji)限的載(zai)荷下運行達(da)到一定周次(ci)后，將(jiang)造成材(cai)料疲勞(lao)極(ji)限的下降。超載(zai)越高，造成損傷(shang)所(suo)需的周次(ci)越短。