(正式版)GB/T 21832.3-2024 奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管 第3部分：油氣輸送用管

ICS77.140.75GB/T21832.3—2024奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管第3部分：油氣輸送用管Part3:PipesforoilandgastransmissionIGB/T21832.3—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T21832《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管》的第3部分，GB/T21832已經(jīng)發(fā)布——第1部分：熱交換器用管；請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標準化技術委員會(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位：山西太鋼不銹鋼鋼管有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、江蘇武進不銹山西有限公司、江陰市華昌不銹鋼管有限公司、上上德盛集團股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有息標準研究院、河北匯中管道裝備有限公司。ⅡGB/T21832.3—2024規(guī)定。鑒于三種不同用途鋼管的使用目的及使用環(huán)境不盡相同，適用鋼種、規(guī)格、技術要求差異較石油、天然氣資源供給保障一直是國家能源安全的重要內(nèi)容。油氣介質(zhì)二氧化碳及硫化氫含量油氣輸送用雙相不銹鋼材料研發(fā)和應用的需要，推進奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼管的研發(fā)與推廣應1GB/T21832.3—2024奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管第3部分：油氣輸送用管本文件適用于油氣輸送用奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管(以下簡稱鋼管)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T222鋼的成品化學成分允許偏差GB/T223.11鋼鐵及合金鉻含量的測定可視滴定或電位滴定法GB/T223.18鋼鐵及合金化學分析方法硫代硫酸鈉分離-碘量法測定銅量GB/T223.19鋼鐵及合金化學分析方法新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測定銅量GB/T223.25鋼鐵及合金化學分析方法丁二酮肟重量法測定鎳量GB/T223.26鋼鐵及合金鉬含量的測定硫氰酸鹽分光光度法GB/T223.28鋼鐵及合金化學分析方法α-安息香肟重量法測定鉬量GB/T223.36鋼鐵及合金化學分析方法蒸餾分離-中和滴定法測定氮量GB/T223.43鋼鐵及合金鎢含量的測定重量法和分光光度法GB/T223.58鋼鐵及合金化學分析方法亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法測定錳量GB/T223.60鋼鐵及合金化學分析方法高氯酸脫水重量法測定硅含量GB/T223.62鋼鐵及合金化學分析方法乙酸丁酯萃取光度法測定磷量GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測定感應爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵及合金總碳含量的測定感應爐燃燒后紅外線吸收法GB/T223.90鋼鐵及合金硅含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T241金屬管液壓試驗方法GB/T246金屬材料管壓扁試驗方法GB/T2650金屬材料焊縫破壞性試驗沖擊試驗GB/T2651金屬材料焊縫破壞性試驗橫向拉伸試驗GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法2GB/T21832.3—2024GB/T5777無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動超聲檢測GB/T7735無縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管缺欠的自動渦流檢測GB/T11170不銹鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T15970(所有部分)金屬和合金的腐蝕應力腐蝕試驗GB/T17897金屬和合金的腐蝕不銹鋼三氯化鐵點腐蝕試驗方法GB/T20066鋼和鐵化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)GB/T20124鋼鐵氮含量的測定惰性氣體熔融熱導法(常規(guī)方法)GB/T21835焊接鋼管尺寸及單位長度重量GB/T30062鋼管術語GB/T40385鋼管無損檢測焊接鋼管焊縫缺欠的數(shù)字射線檢測GB/T40791鋼管無損檢測焊接鋼管焊縫缺欠的射線檢測GB/T42677鋼管無損檢測無縫和焊接鋼管表面缺欠的液體滲透檢測YB/T4395鋼鉬、鈮和鎢含量的測定電感耦YB/T4396不銹鋼多元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法3術語和定義GB/T30062界定的術語和定義適用于本文件。4分類與代號鋼管按交貨狀態(tài)分類及代號如下：5訂貨內(nèi)容按本文件訂購鋼管的合同或訂單中包括但不限于下列內(nèi)容：b)產(chǎn)品名稱；c)鋼的牌號或統(tǒng)一數(shù)字代號；e)訂購的數(shù)量(總重量或總長度);f)交貨狀態(tài)；g)特殊要求。6.1.1鋼管的公稱外徑(D)和公稱壁厚(S)應符合GB/T21835的規(guī)定。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)3GB/T21832.3—20246.1.2鋼管外徑和壁厚的允許偏差應符合表1的規(guī)定。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可供應表1規(guī)定以外尺寸允許偏差的鋼管。6.1.3對于外徑大于508mm的鋼管，通過測量周長后換算成的外徑與公稱外徑的差值應符合表1的規(guī)定。表1公稱外徑和壁厚的允許偏差單位為毫米公稱外徑(D)外徑允許偏差壁厚允許偏差D≤48.348.3<D≤457士0.75%D±10%S或者±0.2,兩者取較大值D>457"焊縫區(qū)域不受壁厚上偏差限制。單位為毫米公稱外徑(D)距管端100范圍內(nèi)D≤273.1內(nèi)徑為D+1.6的環(huán)規(guī)通過管端273.1>D≤508內(nèi)徑為D+2.4的環(huán)規(guī)通過管端D>508符合6.1.3的要求6.2.1鋼管的通常長度為6000mm～12000mm。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注的鋼管。定尺和倍尺總長度應在通常長度范圍內(nèi)，全長允許偏差為mm。按倍尺長度交貨的鋼鋼管的每米彎曲度應不大于1.5mm,全長彎曲度應不大于鋼管長度的0.2%。對于壁厚與外徑之比不大于3%的薄壁鋼管，其不圓度應不超過公稱外徑的1.5%;其余鋼管的不圓度應不超過外徑的公差。4●GB/T21832.3—2024●6.6.1鋼管按理論重量交貨。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管也可按實際重量交貨。鋼管每米理論重量按式(1)計算： (1)式中：W——鋼管每米理論重量，單位為千克每米(kg/m);π——取3.1416;p——鋼的密度，密度按7.80kg/dm3,單位為千克每立方分米(kg/dm3);6.6.2按理論重量交貨時，鋼管實際重量與理論重量的允許偏差7技術要求7.1鋼的牌號和化學成分7.1.1鋼的牌號和化學成分(熔煉分析)應符合表3的規(guī)定。u序號統(tǒng)一數(shù)字代號牌號化學成分(質(zhì)量分數(shù))%CMnPSNiMoN其他1S22253022Cr22Ni5Mo3N4.50~6.5021.00~23.002.50~3.500.08~0.202S22053022Cr23Ni5Mo3Nb4.50~6.5022.00~23.003.00~3.500.14~0.203S22553022Cr25Ni6Mo2N5.50~6.5024.00~26.001.20~2.500.10~0.204S22583022Cr25Ni7Mo3WCuN5.50~24.00~26.002.50~3.500.10~0.300.20~0.80W:0.10～0.505S22584022Cr25Ni7Mo3W2CuN6.008.0024.00~26.002.50~3.500.24~0.320.20~0.80W:1.50~2.506S25073022Cr25Ni7Mo4N6.00~8.0024.00~26.003.00~5.000.24~0.32—7S27603022Cr25Ni7Mo4WCuNd6.00~8.0024.00~26.003.00~4.000.20~0.300.50~W:0.50～1.008S2555403Cr25Ni6Mo3Cu2N4.50~6.5024.00~27.002.90~3.900.10~0.251.50~2.50—022Cr22Ni5Mo3N的點腐蝕當量(PREN):Cr+3.3Mo+16N≥34。022Cr23Ni5Mo3N的點腐蝕當量(PREN):Cr+3.3Mo+16N≥35。022Cr25Ni7Mo4N的點腐蝕當量(PREN):Cr+3.3Mo+16N≥41。022Cr25Ni7Mo4WCuN的點腐蝕當量(PREN):Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N≥41。6GB/T21832.3—20247.1.2成品鋼管的化學成分允許偏差應符合GB/T222的規(guī)定。采用其他冶煉方法。7.2.2.1鋼管可采用以下一種方法制造：a)添加填充金屬的埋弧焊；b)添加填充金屬的熔化極氣體保護電弧焊；c)添加填充金屬或無填充金屬的等離子弧焊；d)添加填充金屬或無填充金屬的鎢極氣體保護焊；e)添加填充金屬或無填充金屬的復合焊。7.2.2.4經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，外徑不小于5縫的周向間距應不小于300mm。7.3.1鋼管應以熱處理并酸洗鈍化狀態(tài)交貨。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可以焊接狀態(tài)交貨，但應在鋼管上做出標志“H”。鋼管推薦的熱處理制度見表4。序號統(tǒng)一數(shù)字代號牌號推薦熱處理制度拉伸性能硬度抗拉強度MPa規(guī)定塑性延伸強度MPa斷后伸長率%HBWHRC不小于不大于1S22253022Cr22Ni5Mo3N1020℃~1100℃急冷4502S22053022Cr23Ni5Mo3N1020℃~1100℃急冷4853S22553022Cr25Ni6Mo2N1050℃~1100℃急冷4504S22583022Cr25Ni7Mo3WCuN1020℃~1100℃急冷4505S22584022Cr25Ni7Mo3W2CuN1025℃~1125℃急冷6S25073022Cr25Ni7Mo4N1025℃~1125℃急冷7S27603022Cr25Ni7Mo4WCuN1100℃~1140℃急冷8S2555403Cr25Ni6Mo3Cu2N急冷7GB/T21832.3—20247.4力學性能鋼管應進行母材拉伸試驗，其室溫縱向拉伸性能應符合表4的規(guī)定。拉伸試驗時，可用母材橫向拉伸試驗代替縱向拉伸試驗，橫向拉伸性能應符合表4的規(guī)定，但仲裁時應以縱向拉伸性能為準。7.4.2焊縫橫向拉伸外徑不小于219.1mm的鋼管應進行焊縫橫向拉伸試驗。試樣應沿鋼管的橫向或從焊接試板上截取，焊接試板應與鋼管同一牌號、同一爐號、同一焊接工藝、同一熱處理制度。焊縫應位于試樣中心，并與試樣軸線垂直。焊縫橫向拉伸抗拉強度應符合表4的規(guī)定。7.4.3.1鋼管應進行母材洛氏硬度或布氏硬度試驗，其硬度值應符合表4的規(guī)定。7.4.3.2根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可做焊縫硬度試驗，其硬度值由供需雙方協(xié)商確定。7.4.3.3根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管也可做維氏硬度試驗，其硬度值由供需雙方協(xié)商確定。7.4.4焊縫沖擊根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可進行焊縫沖擊試驗，試驗溫度和沖擊吸收能量由供需雙方協(xié)商。當采用小尺寸沖擊試樣時，試樣的最小夏比V型缺口沖擊吸收能量要求值應為全尺寸試樣沖擊吸收能量要求值乘以表5中的遞減系數(shù)。表5小尺寸試樣沖擊吸收能量遞減系數(shù)試樣尺寸(寬度×厚度)mm×mm標準1小試樣10×7.50.75小試樣0.57.5工藝性能外徑不大于219.1mm的鋼管應進行壓扁試驗。試驗時，焊縫應位于與施力方向成90°的位置，試樣應壓至兩平板間距為H,按式(2)計算。試驗后，試樣不應出現(xiàn)裂縫或裂口。式中：H——壓扁后兩平行壓板間距離，單位為毫米(mm);α——單位長度變形系數(shù)，取0.07;S——鋼管的公稱壁厚，單位為毫米(mm);8GB/T21832.3—20247.5.2.1外徑大于219.1mm的鋼管應進行焊縫彎曲試驗。彎曲試樣從鋼管或焊接試板上截取，焊接7.5.2.2一組彎曲試驗應包括一個面彎試驗和一個背彎試驗(即鋼管外焊縫和內(nèi)焊縫分別位于最大彎7.5.2.3彎曲試驗時，彎心直徑為4倍試樣厚度，彎曲角度為180°。彎曲后焊縫區(qū)域不應出現(xiàn)裂縫或7.6液壓時間應不少于10s,鋼管不應出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。液壓試驗用水中氯離子(Cl-)的含量(質(zhì)量分數(shù))應不大于0.005%。P=2SR/D (3)R——允許應力，為表4規(guī)定最小塑性延伸強度(R?.2)的75%,單位為兆帕(MPa);鋼管應進行金相檢驗，其金相組織應為奧氏體和鐵素體，母材區(qū)域的鐵素體含量應為40%～60%。7.8.1鋼管應進行焊縫全長100%射線檢測，并按GB/T40791或GB/T40385進行判定，檢測技術等級應符合A級的規(guī)定。7.8.2外徑小于219.1mm的鋼管可采用渦流或超聲檢測代替射線檢測。渦流檢測時，對比樣管人工缺陷應符合GB/T7735中驗收等級E3H或E3的規(guī)定。超聲檢測時，對比樣管人工缺陷應符合GB/T5777中驗收等級U3的規(guī)定。合GB/T42677的規(guī)定。7.9表面質(zhì)量深度應不超過公稱壁厚的下偏差，清理處的實際壁厚應不小于壁厚允許的最小值。允許不影響壁厚允許最小值的其他局部缺欠存在。7.9.2補焊7.9.2.1鋼管焊縫缺陷允許修補，焊縫同一位置補焊應不超過3次。補焊焊縫長度應不超過焊縫總長9GB/T21832.3—2024度的20%。7.9.2.2以熱處理狀態(tài)交貨的鋼管補焊后應進行熱處理。7.9.3.1鋼管外焊縫余高應不超過2mm。a)D<139.7mm的鋼管，不大于壁厚的10%;b)139.7mm≤D≤323.9mm的鋼管，不大于壁厚的15%,且不大于2mm;c)D>323.9mm的鋼管，不大于壁厚的20%,且不大于3mm。7.10首件檢驗以下一項或多項對母材和/或焊縫的檢驗項目：a)點腐蝕試驗；b)應力腐蝕試驗；c)有害沉淀相試驗。7.11特殊要求a)調(diào)整表3規(guī)定的化學成分范圍；b)規(guī)定不同于7.7要求的鐵素體含量；c)其他要求。8.1鋼管化學成分分析的取樣遵守GB/T20066的規(guī)則。化學成分分析通常遵守GB/T11170、YB/T4396的規(guī)定。8.2鋼管的尺寸和外形、焊縫余高應逐根測量，公稱外徑大于508mm的鋼管可采用測徑卷尺進行外徑測量。8.3鋼管的內(nèi)外表面質(zhì)量應在充分照明條件下逐根目視檢查。8.4鋼管其他檢驗項目的取樣方法和試驗方法應符合表6的規(guī)定。序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1化學成分熔煉分析每爐取1個試樣成品分析每爐取1個試樣2拉伸每批取1個試樣GB/T21832.3—2024序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法3焊縫拉伸每批取1個試樣GB/T2651GB/T26514硬度每批取1個試樣GB/T230.1、GB/T231.1、GB/T4340.1GB/T4340.15焊縫沖擊每批取一組3個試樣GB/T2650GB/T26506壓扁每批取1個試樣7焊縫彎曲每批取一組2個試樣GB/T2653GB/T26538液壓逐根9金相組織每批取1個試樣射線逐根GB/T40791、GB/T40385渦流逐根—超聲逐根液體滲透逐根GB/T42677點腐蝕協(xié)議應力腐蝕協(xié)議協(xié)議GB/T15970(所有部分)有害沉淀相協(xié)議協(xié)議9檢驗規(guī)則鋼管的檢查和驗收應由供方質(zhì)量技術監(jiān)督部門進行。b)外徑大于60.3mm但不大于219.1mm,200根；c)外徑大于219.1mm,100根。每批鋼管各項檢驗的取樣數(shù)量應符合表6的規(guī)定。鋼管的復驗與判定規(guī)則應符合GB/T2102的規(guī)定。鋼管的包裝、標志和質(zhì)量證明書應符合GB/T2102的規(guī)定。GB/T21832.3—2024(規(guī)范性)A.1.1本附錄規(guī)定了奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼及焊縫有害沉淀相檢測的兩種試驗條件和檢測方試驗方法A——氫氧化鈉浸蝕試驗，用于檢測雙相不銹鋼中有害沉淀相的存在；試驗方法B——三氯化鐵腐蝕試驗，用于檢測雙相不銹鋼中有害沉淀相的存在及其對耐蝕性能的影響。A.1.2試驗方法A、試驗方法B適用于奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼在生產(chǎn)、制造過程(如熱處理和焊接)中或長期在一定溫度下使用析出有害相的檢驗，不適用于其他原因導致的奧氏體-蝕性降低的情況。試驗方法A可用于在試驗方法B之前進行快速篩查。A.1.3本附錄所述試驗方法的適用牌號包括022Cr22Ni5Mo3N(S22253)、022Cr23Ni5Mo3N(S22053)、022Cr25Ni7Mo4N(S25073)、022Cr25Ni7Mo4WCuN(S27603)、03Cr25Ni6Mo3Cu2N(S25554)。A.2試驗方法A.2.1試驗方法A氫氧化鈉浸蝕試驗A.2.1.1試驗裝置試驗裝置包括以下內(nèi)容：c)可變電阻器；f)金相顯微鏡：最大放大倍數(shù)不小于500倍；A.2.1.2試驗方法A.2.1.2.1選取一個縱向或橫向的剖面進行試驗。除另有規(guī)定外，試樣尺寸由供方確定。試樣應包含磨或加工去除。度之間(含一半厚度)對斷面進行檢查。A.2.1.2.3試樣橫斷面的表面應拋光，拋光后的表面應滿足500倍金相顯微鏡進行檢查的要求。A.2.1.2.4浸蝕用的溶液可通過在100g蒸餾水中加入40g試劑級別的NaOH進行制備。GB/T21832.3—2024流電壓下進行5s～60s的浸蝕時，任何有害金屬間相都會顯現(xiàn)出黃色，隨著鐵素體顏色變暗然后呈棕A.2.1.3浸蝕組織A.2.1.3.1經(jīng)浸蝕的表面應全部采用金相顯微鏡在500倍下進行檢查。A.2.1.3.3浸蝕組織分為以下幾類：圖A.1S22253未受影響組織縱向剖面(左)及橫向剖面(右)(原片為500×)b)有可能受影響組織(圖A.2):鐵素體已被浸蝕，顯示有游離的可能為有害金屬間相的組織，相間邊界可能顯現(xiàn)出細微的波浪狀；圖A.2S22253可能受影響組織縱向剖面(左)及橫向剖面(右)(原片為500×)GB/T21832.3—2024圖A.4S22253縱向剖面(原片為500×)該方法的結果評定見表A.1。合格的浸蝕組織不合格的浸蝕組織未受影響組織：圖A.1可能受影響組織：圖A.2已受影響組織：圖A.3中心線組織：圖A.4A.2.2試驗方法B三氯化鐵腐蝕試驗A中呈現(xiàn)未受影響組織的試樣，可不再進行方法B所述的三氯化鐵腐蝕試驗，除此以外的其他試樣都應進行三氯化鐵腐蝕試驗。A.2.2.2試驗裝置A.2.2.2.3水浴或油浴，恒溫。A.2.2.3三氯化鐵試驗溶液A.2.2.3.1將100g試劑級三氯化鐵(FeCl?·6H?O)溶解在900mL蒸餾水(FeCl?重量約占6%)中制備試驗溶液。用玻璃棉或濾紙過濾溶液，以去除不溶性顆粒。A.2.2.4試樣A.2.2.4.1用游標卡尺測量試樣的尺寸，計算試樣總面積及有效試驗面積。試樣的總表面積應在10cm2A.2.2.4.2根據(jù)試驗需要，切割出便于測試的試樣，試樣表面應包含產(chǎn)品的全厚度，對于特別厚的產(chǎn)A.2.2.4.3試樣截取后，