GB/T 31977-2015 核电冷凝器用铜合金无缝管

　　ICS 77. 150.30 H 62

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31977—2015

　　核电冷凝器用铜合金无缝管

　　Seamlesscopperalloytubesfornuclearpowerheat-exchanger

　　2015-09-11发布 2016-08-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31977—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国有色金属工业协会提出 。

　　本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归 口 。

　　本标准起草单位 :江阴新华宏铜业有限公司 、有色金属技术经济研究院 、无锡隆达铜业有限公司 、安徽国家铜铅锌及制品质量监督检验中心 、浙江星鹏铜材集团有限公司 。

　　本标准主要起草人 :文继有 、陈华 、陈秀琴 、郑晓飞 、翁祥金 、顾红霞 、孙若 、李芳 、何纲健 。

　　核电冷凝器用铜合金无缝管

　　1 范围

　　本标准规定了核电冷凝器用铜合金无缝管的要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、运输 、贮存及质量证明书与订货单(或合同)内容等 。

　　本标准适用于核电行业冷凝器用铜合金无缝管材 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 228. 1—2010 金属材料 第 1部分 :室温拉伸试验方法

　　GB/T 242 金属管 扩口试验方法

　　GB/T 246 金属管 压扁试验方法

　　GB/T 5121(所有部分) 铜及铜合金化学分析方法

　　GB/T 5231 加工铜及铜合金牌号和化学成分

　　GB/T 5248 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

　　GB/T 8888 重有色金属加工产品的包装 、标志 、运输和贮存

　　GB/T 10567. 1 铜及铜合金加工材残余应力检验方法 硝酸亚汞试验法

　　GB/T 10567. 2 铜及铜合金加工材残余应力检验方法 氨熏试验法

　　GB/T 18033—2007 无缝铜水管和铜气管

　　GB/T 26303. 1 铜及铜合金加工材外形尺寸检测方法 第 1部分 :管材

　　YS/T 347 铜及铜合金平均晶粒度的测定方法

　　YS/T 482 铜及铜合金分析方法 光电发射光谱法

　　YS/T 483 铜及铜合金分析方法 X射线荧光光谱法(波长色散型)

　　YS/T 668 铜及铜合金理化检测取样方法

　　YS/T 815 铜及铜合金力学性能和工艺性能试样的制备方法

　　3 要求

　　3. 1 产品分类

　　3. 1. 1 牌号、状态、规格

　　核电冷凝器用铜合金无缝管的牌号 、状态 、规格应符合表 1 的规定 。

　　GB/T 31977—2015

　　表 1 管材的牌号、状态和规格

　　3. 1.2 标记示例

　　产品标记按产品名称 、标准编号 、牌号 、状态和规格的顺序表示 。标记示例如下 :

　　示例 1:

　　用 BFe10-1. 6-1(C70620)制造的 、O61状态 、外径为 15. 88 mm ,壁厚为 1. 25 mm ,长度为 11 950 mm 的管材标记为 :管 GB/T 31977-BFe10-1. 6-1O61-ϕ15. 88× 1. 25× 11 950

　　或管 GB/T 31977-C70620O61-ϕ15. 88× 1. 25× 11 950

　　示例 2:

　　用 BFe30-1-1(T71510)制造的 、O61状 态 、外 径 为 19. 05 mm , 壁 厚 为 1. 50 mm , 弯 曲中 心 线 半 径 为 38 mm , 腿 长 为5 000 mm 的 U型管材标记为 :

　　U 型管 GB/T 31977-BFe30-1-1O61-ϕ19. 05×1. 50/R38/L5000

　　或 U 型管 GB/T 31977-T71510O61-ϕ19. 05×1. 50/R38/L5000

　　3.2 化学成分

　　管材的化学成分应符合 GB/T 5231中相应牌号规定 。

　　3.3 外形尺寸及其允许偏差

　　3.3. 1 外径允许偏差

　　3.3. 1. 1 管材(或直管部分)的外径允许偏差应符合表 2 的规定 。

　　表 2 外径允许偏差 单位为毫米

　　3.3. 1.2 U 型管的几何形状见图 1所示 。U 型管弯曲部分的外径变化率(D)应符合表 3 的规定 。其中外径变化率(D)按式(1)计算 。

　　D …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Du— 弯曲后外径的最大和最小值 ,单位为毫米(mm) ;

　　Dn— 名义外径 ,单位为毫米(mm) 。

　　说明 :

　　图 1 U 型管几何形状示意图

　　表 3 U 型管弯曲部分外径和壁厚变化率

　　3.3.2 U 型管内径尺寸

　　U 型管弯曲后 , 内径都应通过硬球通球试验 ,通球直径应符合表 4 的规定 。

　　表 4 U 型管通球直径

　　3.3.3 壁厚允许偏差

　　3.3.3. 1 直管管材的壁厚允许偏差应符合表 5 的规定 。 当要求最小壁厚时 ,壁厚允许偏差不应大于管材名义壁厚的 +15% ,平均壁厚允许偏差不应大于管材名义壁厚的 +10% 。

　　表 5 壁厚允许偏差 单位为毫米

　　3.3.3.2 U 型管弯曲部分的壁厚变化率(t)应符合表 3 的规定 。其中壁厚变化率(t)按式(2)计算 。

　　t …………………………( 2 )

　　式中 :

　　tu— 弯曲后壁厚的最大和最小值 ,单位为毫米(mm) ;

　　tn— 名义壁厚 ,单位为毫米(mm) 。

　　3.3.4 U 型管弯曲部分尺寸允许偏差

　　U 型管弯曲部分尺寸允许偏差符合表 6 的规定 。其中直管段间距允许偏差(X)按式(3)计算 。

　　X = 2R - P …………………………( 3 )

　　式中 :

　　R—U 型管弯曲部分半径 ,单位为毫米(mm) ;

　　P—U 型管直管段间距实测值 ,单位为毫米(mm) 。

　　表 6 U 型管弯曲部分尺寸允许偏差

　　3.3.5 长度及其允许偏差

　　管材的定尺长度允许偏差为 +9. 5 mm。

　　3.3.6 直度

　　直管管材的直度每 600 mm 应不大于 1 mm。

　　3.3.7 切斜度

　　管材的端部应锯切平整 ,不得有毛刺 。管端切口在不使管材长度超出允许偏差的条件下 ,管材的切斜度应不大于 0. 25 mm;管端倒角不得超过 0. 2 mm。

　　3.4 力学性能

　　管材的室温纵向力学性能应符合表 7 的规定 。

　　表 7 管材的力学性能

　　3.5 工艺性能

　　3.5. 1 扩口试验

　　O61、O82状态的管材,应进行扩口试验 。管材的扩口试验应符合表 8 的规定 。经扩口的管材不应有肉眼可见的裂纹和裂口缺陷 。

　　表 8 管材的扩口试验要求

　　3.5.2 压扁试验

　　O61、O82状态的管材,应进行压扁 试 验 。 压 扁 试 验 沿 管 材 长 度 方 向 压 扁 三 处 , 每 压 扁 一 处 , 旋 转120°左右再进行压扁试验 ,每处压扁长度不小于 50 mm。 O61状态的管材压扁后 ,管材的内壁间距等于名义壁厚;O82状态的管材压扁后 ,管材内壁间距等于 3倍名义壁厚 。压扁试验后压扁部位不应有裂纹和裂口缺陷 。

　　3.6 晶粒度

　　退火(O61)状态管材的平均晶粒度应为 0. 010 mm~0. 045 mm。

　　3.7 非破坏性试验

　　3.7. 1 总则

　　每根管材均应进行涡流探伤的试验 , 同时还应进行水压试验或气压试验 。试验管材应符合涡流探伤和水压试验或气压试验要求 。

　　3.7.2 涡流探伤

　　每根管材(U型管在弯曲前)应进行涡流探伤试验 ,标准样管人工缺陷应符合 GB/T 5248的规定 。

　　3.7.3 水压试验

　　当每根直管(或 U型管)进行水压试验时 ,管材应无渗漏和永久变形 。

　　3.7.4 气压试验

　　当每根直管(或 U型管)进行水下气压试验时 ,管材应无气泡出现 。

　　3. 8 残余应力试验

　　管材应进行残余应力试验 ,试验后 ,管材不应有肉眼可见的裂纹 。

　　3.9 表面质量

　　3.9. 1 管材内外表面应光滑 、清洁 ,不应有分层 、针孔 、裂纹 、起皮 、气泡 、粗拉道 ,严重的环状痕迹和夹杂等影响使用的缺陷 。

　　3.9.2 管材表面允许有轻微的 、局部的 、不超出管材外径和壁厚允许偏差的和不影响使用的缺陷 。

　　3.9.3 管材内表面应进行碳膜试验 。

　　4 试验方法

　　4. 1 化学成分

　　管材 的 化 学 成 分 分 析 按 GB/T 5121、YS/T 482 或 YS/T 483 的 规 定 进 行 , 仲 裁 分 析 时 按GB/T 5121的规定进行 。

　　4.2 外形尺寸及其允许偏差

　　4.2. 1 管材(或 U 型管直管段)的外形尺寸测量按 GB/T 26303. 1 的规定进行 。

　　4.2.2 所有管应采用止端量规检测外径 。止端量规长度为 150 mm 或 30 mm ,最大内径为管外径公差

　　上限加 0. 02 mm。从所有管的一端开始在 500 mm 内都应能通过止端量规 。

　　4.2.3 U 型管直管间距从距 U形弯曲切点 50 mm 处测量 。

　　4.2.4 U 型管弯曲部分扭曲度从距 U形弯曲切点 150 mm 处测量 。

　　4.2.5 U 型管弯曲部分的外径和壁厚变化率通过切开试样进行测量 。沿管的弯曲部分在 0°、45°、90°、 135°、180°五处进行测量 。

　　4.2.6 U 型管弯曲后 , 内径尺寸检测应采用通球检验 。

　　4.3 力学性能

　　管材的 室 温 力 学 性 能 试 验 按 GB/T 228. 1—2010 的 规 定 进 行 。 试 验 用 拉 伸 试 样 应 符 合GB/T 228. 1—2010的规定 ,试样号可选 S7或 S1。

　　4.4 工艺性能

　　4.4. 1 管材的扩口试验方法按 GB/T 242的规定进行 。

　　4.4.2 管材的压扁试验方法按 GB/T 246的规定进行 。

　　4.5 残余应力

　　4.5. 1 管材的残余应力检验推荐采用氨熏试验方法 ,试验溶液 pH值取 10. 0。

　　4.5.2 管材的氨熏试验方法按 GB/T 10567. 2 的规定进行 。

　　4.5.3 管材的硝酸亚汞试验方法按 GB/T 10567. 1 的规定进行 。

　　4.6 晶粒度

　　管材晶粒度的检验方法按 YS/T 347的规定进行 。

　　4.7 非破坏性试验

　　4.7. 1 管材的涡流探伤检验方法按 GB/T 5248的规定进行 。

　　4.7.2 管材的水压试验方法按如下规定进行 :管材试验时 ,应采用氯离子含量不大于 1 ppm、电导率不大于 4 μΩ的纯净水进行水压试验 ,试验压力为 7 MPa,在该压力下持续 15 s,检查管材有无渗漏和永久变形 。

　　4.7.3 管材的气压试验方法按如下规定进行 :管材试验时 ,应与具有压力气源保持连接 ,让具有一定压力的空气保持在管内 ,空气压力为 0. 4 MPa,管材完全浸入水中至少 15 s,检查管内是否有气泡出现 。

　　4. 8 表面质量

　　4. 8. 1 管材的表面质量应用目视进行检验 。

　　4. 8.2 所有的 U 型管应采用适当的照明措施进行外表面的目视检查 。

　　4. 8.3 管材内表面碳膜检验按 GB/T 18033—2007中附录 A 的规定进行 。

　　5 检验规则

　　5. 1 检查和验收

　　5. 1. 1 管材应由供方技术监督部门进行检验 ,保证产品质量符合本标准及订货单(或合同) 的规定 ,并填写质量证明书 。

　　5. 1.2 需方对收到的产品应按本标准及订货单(或合同) 的规定进行检验 ,如检验结果与本标准及订货

　　单(或合同)规定不符时 ,应以书面形式向供方提出 , 由供需双方协商解决 。异议应在收到产品之日起 1个月内向供方提出 。如需仲裁 ,仲裁取样应由供需双方共同进行 。

　　5.2 组批

　　管材应成批提交验收 ,每批应由同一牌号 、状态 、规格的管材组成 。每批管材不得超过 50根 。

　　5.3 检验项目

　　每批管材应进行化学成分 、外形尺寸及其允许偏差 、力学性能 、工艺性能(扩口试验和压扁试验) 、晶粒度 、涡流探伤试验 、水压试验或气压试验 、残余应力和表面质量的检验 。

　　5.4 取样

　　管材的检验取样应符合表 9 的规定 。取样方法按 YS/T 668的规定进行 。力学性能和工艺性能试样制备按 YS/T 815的规定进行 。

　　表 9 取样

　　5.5 检测结果的判定

　　5.5. 1 化学成分不合格时 ,判该批管材不合格 。

　　5.5.2 管材的外形尺寸及其允许偏差和表面质量(除碳膜试验外) 不合格时 ,按根判不合格 , 或由供需双方协商 。

　　5.5.3 当力学性能 、工艺性能 、残余应力 、晶粒度 、碳膜试验检测结果中有试样不合格时 ,应从该批管材(包括原检验不合格的那根产品或该不合格试样代表的那根产品上) 另取双倍数量的试样进行重复试验 ,重复试验全部合格 ,则判该整批管材合格 。若重复试验结果仍有试样不合格 ,则判该整批管材不合格 ,或由供方逐根检验 ,合格者交货 。

　　5.5.4 涡流探伤 、水压试验或气压试验检验不合格者 ,判单根管材不合格 。

　　6 标志、包装、运输、贮存和质量证明书

　　6. 1 标志

　　如有要求时 ,应在检验合格的每根管材上进行如下标记 :

　　a) 生产厂名称 、商标 ;

　　b) 本标准编号 ;

　　c) 合金牌号 ;

　　d) 规格 ;

　　e) 状态 ;

　　f) 批号(或熔次号) ;

　　g) 订单号及客户的其他要求等 。

　　6.2 包装

　　6.2. 1 直管包装

　　直管包装应按照 GB/T 8888的规定 。

　　6.2.2 U型管包装

　　6.2.2. 1 同一弯曲半径 U 型管的最大堆放数量不大于 25根 ,各管之间的间距应大于 15 mm ,并采用木制间隔块固定管 , 防止移动 。且木箱底部应有 30 mm 以上的间隙 。

　　6.2.2.2 U 型管在装入木箱前 ,应采用乙烯基塑料膜或相当的纸对每根管或具有相同弯径的一定数量的 U 型管进行包裹 ,木箱盖应至少有三处(两端和中心)采用无钉打的铁带固定 。

　　6.2.2.3 未规定时 ,管按照弯径级数 3箱 1组包装 , 比如 1、4、7、… … ,2、5、8、… … ,3、6、9、……的顺序 。当装入根数多 、重量重时 ,可以增加组数 ,将 1 台分成 6箱 2组 ,9箱 3组 ,12箱 4组包装 。

　　6.2. 2. 4 U 型 管 的 下 述 尺 寸 不 允 许 放 入 任 何 东 西 : 从 管 端 算 起(300 mm~ 1 000 mm) 、(2 000 mm~ 3 000 mm) 、(4000 mm~ 5 100 mm) 、(5700 mm~ 7000 mm) 、(7700 mm~ 9000 mm) 、(9600 mm~ 10 100 mm)的六处及从 U 型管切点算起的(100 mm~ 300 mm)处 ,具体见图 2 所示 。管材较短时 ,距弯管部分切点的尺寸为有效尺寸 。

　　单位为毫米

　　图 2 U型管包装填充料放置区间示意图

　　6.2.2.5 U 型管底部的挡板厚度应为 30 mm。

　　6.2.2.6 最大弯径的 U 型管与包装木箱之间的间距应大于 20 mm。

　　6.2.2.7 包装木箱上应标记 “U形端部 ”字样 。推荐的 U 型管包装示意图见图 3所示 。

　　图 3 U型管包装示意图

　　6.3 运输、贮存和质量证明书

　　管材的运输 、贮存和质量证明书应符合 GB/T 8888的规定 。

　　7 订货单(或合同)内容

　　本标准所列管材的订货单(或合同)内应包括下列内容 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 牌号 ;

　　c) 供货状态 ;

　　d) 规格 , 附所定产品图纸 ;

　　e) 最小壁厚(有要求时) ;

　　f) 数量(重量或支数) ;

　　g) 水压试验或气压试验两者任选其一 ;

　　h) 本标准编号 ;

　　i) 其他 。