无缝钢管质量检测要求

一 无缝钢管

1．用途：无缝钢管是一种经济断面钢材，在国民经济中具有很重要的地位，广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及等各个部门。

2．分类

    （1）按断面形状分：圆形断面管、异形断面管
    （2）按材质分：碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管
    （3）按连接方式分：螺纹连接管、焊接管
    （4）按生产方式：热轧（挤、顶、扩）管、冷轧（拔）管
    （5）按用途分：锅炉管、油井管、管线管、结构管、化肥管 ……

3．生产工序

    （1）热轧无缝钢管主要生产工序（△主要检验工序）：管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→荒管再加热→定（减）径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△(无损、理化、台检) →入库
    （2）冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序：坯料准备→酸洗润滑→冷轧（拔）→热处理→矫直→精整→检验

4．质量要求

    （1）钢的化学成分

钢的化学成分是影响无缝钢管性能Zui主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。

    a.合金元素：有意加入，根据用途
    b.残余元素：炼钢带入，适当控制
    c.有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）
炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。

    （2）钢管几何尺寸精度和外形

    a、钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。
外径允许偏差：δ=（D-Di）/Di ×
D： Zui大或Zui小外径mm  Di：名义外径mm 
    b. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关
壁厚允许偏差：ρ=（S-Si）/Si×
S：横截面上Zui大或Zui小壁厚　Si：名义壁厚mm
    c．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。
    d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差
    e. 钢管弯曲度：表示钢管的桡度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度
    f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度
    g. 钢管端面坡口角度和钝边

5．钢管表面质量：表面光洁要求

    a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。
    b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。

产生原因：

（1）由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
（2）生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。
（3）管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。

6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
    7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
    8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观）  M、B、P、F、A、S
    9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。

二 无缝钢管质量检验方法

1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。

    （1）红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。
    （2）直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
    （3）N—0仪：气体含量分析N、O

2．钢管几何尺寸及外形检查

    （1）钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
    （2）钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出Zui大点、Zui小点。
    （3）钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。
    （4）钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
    （5）钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。

3．钢管表面质量检查：

   （1）人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
    （2）无损探伤检查：

    a. 超声波探伤UT：对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准：GB/T  5777-1996   级别：C5级
    b. 涡流探伤ET：（电磁感应）主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。
标准：GB/T 7735-2004　级别：B级
    c. 磁粉MT和漏磁探伤：磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。 
标准：GB/T  12606-1999   级别： C4级
    d. 电磁超声波探伤：不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。
    e. 渗透探伤：荧光、着色、检测钢管表面缺陷。

4．钢管理化性能检验

   （1）拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5） 小口径、薄壁   大口径、厚壁 定标距。
注：试样断后伸长率与试样尺寸有关    GB/T 1760
   （2）冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
标准试样10×10×55（mm）      非标试样5×10×55（mm）
   （3）硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等
   （4）液压试验：试验压力、稳压时间、p=2Sδ/D

5．钢管工艺性能检验

（1）压扁试验：圆形试样  C形试样（S/D＞0.15）   H=（1+2）S/（∝+S/D） L=40～100mm      单位长度变形系数=0.07～0.08
（2）环拉试验：L=15mm       无裂纹为合格
（3）扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°
（4）弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）

6．钢管金相分析

  （1）高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561　晶粒度：级别、级差　组织：M、B、S、T、P、F、A-S　脱碳层：内、外
A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类
  （2）低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下
a. 酸蚀检验法、b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。c.  塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。

三 我国现行无缝钢管标准

    1．现行无缝钢管标准：共有47项  其中：GB 25 项  HB 3 项  特殊用途19项；基础 2项    产品 45项
    2．常用标准：

（1）GB/T  2102-2006  钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
（2）GB/T  17395-1998  无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
（3）GB 5310-1995  高压锅炉用无缝钢管。
（4）GB 6479-2000  高压化肥设备用无缝钢管。
（5）GB/T 18248-2000  气瓶用无缝钢管。