GB3087-1999标准评述（下）

GB3087-1999低中压锅炉用无缝钢管标准述评（下）
朴志民，徐咏梅
  3.3长度
  用户对原材料的通常长度，短尺长度及搭配短尺的意见较大。锅炉设计和使用部门应提高通常长度的下限，并取消搭配短尺的规定。
国内生产厂受机组和生产水平的限制，通常长度的下限不宜提得过高，也不能作到交付绝
对定尺的钢管，因此，本标准对长度的规定与GB 5310-1995相一致，即通常长度为4～12m(
热轧)和4～10.5m(冷拔)，经供需双方协商可交付占该批钢管总重量5%的3～4m的短尺管。与原材料相比，水平提高的幅度也是相当大的。
根据各钢厂的意见，本标准增加了范围长度这一条款。
  3.4弯曲度
  考虑到国内钢管生产实际情况，本标准对钢管弯曲度指标的要求，并没有按国外标准的普遍规定，平直、基本平直或实用性笔直等，而是沿用原标准按壁厚划分弯曲度指标的做法。  为满足锅炉厂制造集箱的需要，本标准增加了对集箱管总弯曲度不大于12的规定。
3.5制造方法
  本标准增加了制造方法条款，并将由连铸坯直接制管的生产方法纳入标准。
  随着连铸技术的发展，用连铸坯直接制管的生产方法也得到了广泛应用。美国标准ASTM A 106-91已明确规定锅炉管钢可浇注，也可连铸，其它国家标准也没有限制其制造方法,连铸技术在国外已不是新技术。
  在国内，用连铸坯制管工艺也得到了普遍应用，天津钢管公司、成都无缝钢管厂、衡阳钢管厂、大冶钢厂先后引进了圆管坯连铸机和配套的精炼设备，宝钢钢管公司和鞍钢无缝钢管厂也具有圆管坯连铸机，并已稳定生产。1994年～1995年，国检中心代表冶金部对天津钢管公司锅炉管(低、中、高压)产品以技术装备、工艺流程、产品质量及检测手段等方面进行了全面的检测和认证，分别于1994年9月14日和1995年9月25日批准下发了生产许可证。
  我国锅炉行业向日本订购的高压锅炉管技术条件也明确规定“钢采用电炉或转炉冶炼，真空脱气处理并连续铸成钢锭的镇静钢”。钢的炉外精炼工艺的发展大大改善了钢的冶金质量
，为连铸坯的使用奠定了基础。
  国内外生产实践证明，用连铸坯直接制管工艺合理可靠，质量稳定，是现代冶金技术的发展方向。
  在国内标准中，高压锅炉管、汽车半轴套管、液压支柱管标准也先后将这一工艺纳入标准。因此本标准在保留轧坯制管的基础上增加连铸坯和钢锭制管条款对于扩大品种、提高质量、降低原材料消耗将发挥重要作用，也为有能力生产连铸坯的企业开辟了一个新途径。
  用户对使用连铸坯最关心的就是质量问题，为保证用连铸坯制管的质量，目前各生产厂均用炉外精炼净化钢水，用连铸坯企业标准保证管坯的质量，严把内外表面质量关，确保水压或探伤合格。为进一步保证钢管质量，本标准对用连铸坯制管的钢管的低倍也作出保证。
  3.6交货状态
  钢管的交货状态对钢管的常温和高温状态的力学性能都有影响，而锅炉管钢的常温和高温力学性能都影响它的使用。故本次修订补充增加了钢管的终轧温度应大于Ar3。
  国内外研究表明，低中压锅炉管钢不同于一般管道用钢，它是在一定温度(≤450℃)和一定承载(≤6MPa)条件下工作的，当工作温度接近上限时钢管可能发生蠕变及珠光体球化，其高温持久强度下降。当钢管的终轧温度低于Ar3温度时，钢管将产生不完全正火组织，其组织不均匀，稳定性差，在高温下易产生球化。因此，本标准规定，热轧管以热轧状交货时，终轧温度必须大于Ar3温度。
  3.7力学性能
  根据用户要求，本标准降低了抗拉强度上限，提高了20钢的抗拉强度下限，缩小了抗拉强度范围，有利于锅炉制造时的各种成型工艺的顺利进行。
  我们对鞍钢94～95年生产的10、20钢的生产数据进行统计，并参考ISO 9329-1：1989及DIN 17175-75，规定10钢和20钢的抗拉强度分别为335～475MPa和410～550MPa。
  3.8液压试验
  在原材料要求的基础上，本标准增加了用漏磁探伤代替液压试验的相互协商条款及将超声波探伤代替液压试验纳入了相互协商条款，并参照GB 5310-1995，规定人工缺陷深度为钢管公称壁厚的12.5%，最小深度为0.5mm最大深度为1.5mm。
由于国内有些厂家在使用漏磁设备，如成都无缝厂、包钢无缝厂、宝山钢管公司、天津钢管公司等。包钢无缝厂的漏磁探伤设备已通过了技术鉴定。冶金部钢材无损检验中心认为漏磁探伤的原理及作用与涡流探伤相等同，是对钢管的全表面进行探测，且对近表面缺陷敏感，漏磁探伤比涡流探伤更为有效，是液压试验的最好替代方法。
  国外标准如ASTM A 105-97、ASTM A 53-97、ISO 9329-1：1989也允许用漏磁探伤代替液压试验。
  鉴于超声波探伤方法的局限性，本标准将超声波探伤代替液压试验列入相互协商条款。
  3.9压扁试验
  由于本标准将钢管外径增大到630mm，大口径钢管的压扁试验受试验设备的限制将难以进行。
  在国外很多标准中都规定大口径管不做压扁试验。ISO 9329-1：1989及ISO 8492-86(E)金属材料-钢管压扁试验方法中规定，当外径大于400mm时不做压扁试验，DIN 17175规定，外径大于146mm时不做压扁试验，前苏联标准TY-14-3-460-75及ГOCT 8731-74热轧无缝钢管一般技术要求中规定当外径大于114mm，D/S小于8时不做压扁试验，GB 5310-1995中也规定当外径小于或等于400mm时才做压扁试验。考虑实际使用并不需要，本标准取消了大口径管(D＞400mm)的压扁试验要求。
  鉴于壁厚与外径的比值对压扁试验结果影响很大，国际、日本、美国等标准对厚壁管的长度变形系数都比薄壁管低0.01，本标准参照GB 5310-1995，对S/D≥0.125的钢管，其长度变形系数取0.07。
  对于压扁试验的试验结果判定，本标准参照了1982年4月24日(82)冶标字628号文《金属压扁试验结果判定方法》将原标准中压扁试验后试样裂纹深度，冷拔管不大于0.3mm；热轧管不大于0.5mm的规定修改为压扁试验后试样不得出现裂缝或裂口。这样即增加了可操作性，又满足了用户的要求。
  由于在实际进行压扁试验时试样都不经车削，故本标准取消了原标准中关于车削试样的有关规定。
  3.10卷边试验
  根据用户要求，用10钢做胀接钢管时需做卷边试验，因此本标准将卷边试验扩展到整个10钢，但需用户提出。其它要求与原标准相同。
  3.11无损检验
本标准增加了超声波探伤条款以及适应用户的特殊要求。在国外标准中或不进行此项检查或将此列入附加要求。如DIN 17175-79中对于Ⅱ级管子(
温度≤450℃，压力≤8MPa或≤3.2MPa)不做超声波检查，JIS G 3456-88中将此列入附加条
款。综合以上情况，本标准也将此列入补充要求，即用户要求时可以进行该项检查。
  3.12高温性能
  GB 3087制定时没将高温性能列入标准，1987年对标准水平进行评级时将高温瞬时屈服强度用为锅炉设计时的参考数据纳入标准，数据来源于上海成套所，采用ISO 2604/Ⅱ-75中的TS5和TS9H。此次标准修订，上海成套所及国家锅炉处代表要求将高温瞬时屈服强度作为必保项目，考虑锅炉管的高温瞬时性能确是锅炉设计的依据之一，标准对中压过热蒸汽管的高温性能作出保证，用户在订货时须注明。
  3.13表面质量
  本标准对原标准表面质量条款稍做修改，对原标准中“不超过壁厚负偏差的其它缺陷允许存在”增加了一个限制条件，即还必须保证缺陷处最小深度不小于壁厚所允许的最小值。（完）