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GB/T 35072-2018 石油天然气工业用耐腐蚀合金复合管件

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资料介绍

  ICS 75 . 200;23 . 040 . 0 1 E 16 ;J 15

  中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

  GB/T 35072—2018

  石油天然气工业用耐腐蚀合金复合管件

  Corrosionresistantalloybimetalfittingsforpetroleum and

  naturalgasindustries

  2018-05-14 发布 2018-12-01 实施

  国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

  发

  布

  GB/T 35072—2018

  GB/T 35072—2018

  前 言

  本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

  请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

  本标准由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC 355)提出并归口 。

  本标准起草单位:中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院、郑州万达重工股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司、中国石油工程建设有限公司西南分公司、沧州隆泰迪管道科技有限公司、西安向阳航天材料股份有限公司、河北沧海核装备科技股份有限公司、中国石油化工股份有限公司西北油田分公司。

  本标准主要起草人:魏斌、李为卫、戚东涛、冯耀荣、马秋荣、方伟、秦长毅、李发根、李循迹、李亚军、李先明、雒定明、张付峰、任保剑、陈庆标、杨立建、王春建、李华军、孟庆云、羊东明、杨志勇。

  GB/T 35072—2018

  石油天然气工业用耐腐蚀合金复合管件

  1 范围

  本标准规定了石油天然气工业管道输送系统用公称直径 DN 50~DN 800 以耐腐蚀合金作为内覆

  层的冶金复合管件的设计、几何尺寸、材料、制造工艺、技术要求和检验方法、NDT、表面质量与缺陷处理、标志、运输和防护等基本要求。

  本标准适用于石油天然气工业领域输送管道以及工艺管道输送含有腐蚀性介质的石油、天然气和水等单相或多相流体用耐腐蚀合金复合管件,其他领域也可参照使用。 本标准复合管件包括弯头、三通、异径接头和管帽。

  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 金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法

  GB/T 228 . 2 金属材料 拉伸试验 第 2 部分:高温试验方法

  GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

  GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法

  GB/T 4340 . 1 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分:试验方法

  GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法

  GB/T 6396 复合钢板力学及工艺性能试验方法

  GB/T 8923 . 1—2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的 目视评定 第 1 部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

  GB/T 9445—2015 无损检测 人员资格鉴定与认证

  GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

  GB/T 12459 钢制对焊管件 类型与参数

  GB/T 13401 钢制对焊管件 技术规范

  GB/T 15970 . 2 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第 2 部分:弯梁试样的制备和应用GB/T 17394 . 1 金属材料 里氏硬度试验 第 1 部分:试验方法

  GB/T 17600 . 1 钢的伸长率换算 第 1 部分:碳素钢和低合金钢

  GB/T 18590 金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法

  GB/T 29168 . 2 石油天然气工业 管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰 第 2 部分:管件GB 50251 输气管道工程设计规范

  GB 50253 输油管道工程设计规范

  NB/T 47013 . 3 承压设备无损检测 第 3 部分:超声检测

  NB/T 47013 . 4—2015 承压设备无损检测 第 4 部分:磁粉检测

  GB/T 35072—2018

  NB/T 47013 . 5—2015 承压设备无损检测 第 5 部分:渗透检测NB/T 47013 . 7 承压设备无损检测 第 7 部分:目视检测

  NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定

  NB/T 47015 压力容器焊接规程

  SY/T 4109 石油天然气钢质管道无损检测

  SY/T 5257 油气输送用感应加热弯管

  横向缺欠的 自动超声检测

  SY/T 6423 . 4 石油天然气工业 钢管无损检测方法 第 4 部分:无缝和焊接钢管分层缺欠的 自动超声波检测

  TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考核细则

  ISO 15156-1 石油天然气工业 油气开采中用于含 H 2 S 环境下的材料 第 1 部分:抗裂材料选

  择 的 一 般 原 则 ( Petroleum and natural gas industries—Materials for use in H2 S-containing environments in oil and gas production—Part 1 : General principles for selection of cracking-resistant

  materials)

  ISO 15156-2 石油天然气工业 油气开采中用于含 H 2 S 环境下的材料 第 2 部分:抗裂碳钢和

  低合金钢以及铸铁的使用(Petroleum and natural gas industries—Materials for use in H2 S-containing environments in oil and gas production—Part 2 : Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and

  the use of cast irons)

  API Spec 5L: 2012 管线钢管规范(Specification for line pipe)

  API Spec 5LD 内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范(Specification for CRA clad or lined steel pipe)

  ASTM A263 : 2012 铬不锈钢复合钢板标准规范(Standard specification for stainless chromium steel-clad plate)

  ASTM A264 : 2012 铬 镍 不 锈 钢 复 合 钢 板 标 准 规 范 ( Standard specification for stainless

  chromium-nickel steel-clad plate)

  ASTM A265 : 2012 镍 与镍基合金复合钢板标准规范 ( Standard specification for nickel and

  nickel-base alloy-clad steel plate)

  ASTM A751 钢产品化学分析的试验方法、规程和术语(Standard test methods, practices, and terminology for chemical analysis of steel products)

  ASTM E340 金属和合金宏观腐蚀的标准试验方法(Standard practice for macroetching metals and alloys)

  ASTM E353 不 锈 钢、耐 热、马 氏 体 和 其 他 类 似 的 铬-镍-铁 合 金 的 化 学 分 析 标 准 测 试 方 法

  (Standard test methods for chemical analysis of stainless, heat-resisting, maraging, and other similar chromium-nickel-iron alloys )

  ASTM E562 用系统人工点计数法测定体积分数的试验方法(Standard test method for determi- ning volume fraction by systematic manual point count)

  GB/T 35072—2018

  3 术语和定义、符号、代号和缩略语

  3 . 1 术语和定义

  下列术语和定义适用于本文件。

  3 . 1 . 1

  购方 purchaser

  业主并包括其代理人、检查人员以及其他被授权的代表。

  3 . 1 . 2

  制造商 manufacturer

  按本标准的要求,负责生产复合管件且对产品做标志的工厂或公司。

  3 . 1 . 3

  冶金复合 clad

  通过热轧、爆炸、堆焊等复合工艺,使耐腐蚀合金与碳钢或低合金钢的接触界面形成原子相互扩散而形成的结合。

  3 . 1 . 4

  基层 backinglayer

  复合板、复合管或复合管件的承受力学载荷或承压部分,由碳钢或低合金钢材料制成。

  3 . 1 . 5

  内覆层 cladlayer

  通过冶金复合方式结合在碳钢或低合金钢基层材料表面的耐腐蚀合金材料部分。

  3 . 1 . 6

  同类复合管件 bimetalfittingsofsametype

  一组具有相同代号的弯头、三通、异径接头或管帽。

  3 . 1 . 7

  外弧侧 extrados

  弯头弯曲段的外侧部分。

  3 . 1 . 8

  内弧侧 introados

  弯头弯曲段的内侧部分。

  3 . 1 . 9

  直管段 tangent

  管件端部的直管部分。

  3 . 1 . 10

  耐腐蚀合金复合管件 corrosionresistantalloybimetalfittings

  按照基层材料承压、内覆层材料防腐蚀的原则,由碳钢或低合金钢作为基层材料、耐腐蚀合金作为内层复合而成的管件,简称复合管件。

  3 . 1 . 1 1

  耐腐蚀合金 corrosionresistantalloy

  用于制造复合板、母管和复合管件内覆层的不锈钢、镍基合金等耐腐蚀合金材料的统称。

  3 . 1 . 12

  母管 motherpipe

  用于制造耐腐蚀合金复合管件的冶金复合直管。

  GB/T 35072—2018

  3 . 1 . 13

  未结合 unbound

  基层与耐腐蚀合金层之间的未黏接。

  3 . 1 . 14

  酸性环境 sourenvironment

  H2 S分压大于或等于 0.3 kPa并能够引起如 ISO 15156-2 所规定的碳钢或低合金钢材料发生 SSC

  和 HIC失效形式的含石油、天然气和水等介质的单相或多相流体环境。

  3 . 1 . 15

  剪切结合强度 shearbondstrength

  使以冶金结合的复合板、复合管或复合管件的内覆层与基层发生分离的单位接触面积所需要的切向应力。

  3 . 1 . 16

  抗点蚀当量数 pittingresistanceequivalentnumber

  用以反映和预测耐腐蚀合金的抗点蚀能力,依据合金化学成分中 Cr、Mo、W 和 N 元素的含量

  来定。

  注:详细的信息见 ISO 15156-3 。

  3 . 2 符号和代号

  下列符号和代号适用于本文件。

  A— 90°弯头中心至端面长度,单位为毫米(mm) ;

  B— 45°弯头中心至端面长度,单位为毫米(mm) ;

  C— 三通中心至端面长度(管程),单位为毫米(mm) ;

  D,D1 — 复合管件端部外径,单位为毫米(mm) ;

  d— 复合管件端部名义内径,单位为毫米(mm) ;

  Dmax — 复合管件横截面上的最大外径,单位为毫米(mm) ;

  Dmin — 复合管件横截面上的最小外径,单位为毫米(mm) ;

  Dn — 复合管件横截面处名义外径,单位为毫米(mm) ;

  Dp — 与复合管件相连接管子的名义外径,单位为毫米(mm)。

  DN — 公制单位的复合管件公称直径,为非测量值,单位为毫米(mm) ;

  E,E1 — 管帽背面至端面长度,单位为毫米(mm) ;

  e— 复合管件焊接端坡口内覆层伸出长度,单位为毫米(mm) ;

  H — 异径接头端面至端面长度,单位为毫米(mm) ;

  M— 三通中心至端面长度(出口),单位为毫米(mm) ;

  O— 椭圆度;

  P— 复合管件验证试验计算最小强度,单位为兆帕(MPa) ;

  Q— 复合管件形位公差,端面垂直度,单位为毫米(mm) ;

  Rm — 抗拉强度;

  Rt0.5 — 总伸长率 0.5%的屈服强度;

  S— 腐蚀试样面积,单位为平方毫米(mm2 ) ;

  t— 复合管件内覆层公称壁厚,单位为毫米(mm) ;

  tB — 复合管件基层公称壁厚,单位为毫米(mm) ;

  Tcorr — 腐蚀试验时间,单位为天(d) ;

  tp — 与复合管件相连接管子的公称壁厚或复合管的基层公称壁厚,单位为毫米(mm) ;

  GB/T 35072—2018

  U— 形位公差,复合管件平面度,单位为毫米(mm) ;

  vcorr — 平均腐蚀速率,单位为毫米每年(mm/a) ;

  σb — 复合管件基层材料的实际抗拉强度(当复合管件基层材料的实际拉伸强度小于连接管的名义最小抗拉强度时,按连接管的名义最小抗拉强度计算),单位为兆帕(MPa) ;

  φ— 设计验证试验系数;

  Δw — 腐蚀试样的质量损失,单位为克(g) ;

  ρ— 腐蚀试样材料的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3 )。

  3 . 3 缩略语

  下列缩略语适用于本文件。

  AUT 自动超声检测(automatic ultrasonic testing)

  CLR 裂纹长度率(crack length ratio)

  CSR 裂纹敏感率(crack sensitivity ratio)

  CTR 裂纹厚度率(crack thickness ratio)

  CVN 夏比 V 型缺口(charpy V-notch)

  HAZ 热影响区(heat-affected zone)

  HIC 氢致开裂(hydrogen induced cracking)

  MPQT 制造工艺评定试验(manufacturing procedure qualification test)

  MPS 制造工艺规范(manufacturing procedure specification)

  MT 磁粉检测(magnetic testing)

  NDT 无损检测(nondestructive testing)

  PREN 抗点蚀当量数(pitting resistance equivalent number)

  PT 渗透检测(penetrant testing)

  RT 射线检测(radiographic testing)

  SCC 应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking)

  SMYS 规定最小屈服强度(specified minimum yield strength)

  SSC 硫化物应力开裂(sulfide stress cracking)

  TIG 钨极惰性气体保护焊(tungsten inert gas arc welding)

  UT 超声波检测(ultrasonic testing)

  4 种类与代号

  本标准所包含的耐腐蚀合金复合管件种类及代号见表 1 。

  表 1 复合管件的种类和代号

  GB/T 35072—2018

  表 1(续)

  5 设计

  5 . 1 复合管件设计文件应至少包括设计图和强度计算文件。 复合管件的设计参数应与相连管道的设计参数一致。

  5 . 2 复合管件强度和选材设计应遵循基层承压、内覆层防腐蚀的原则。

  5 . 3 复合管件应依据输送流体的压力和温度进行强度设计,应优先采用 GB 50251 、GB 50253 或国家认可的压力容器或压力管道规范规定的计算分析方法确定基层公称壁厚,也可按照 9 . 15 规定的验证试验方法确定复合管件基层壁厚,复合管件承受内压的能力应不低于连接管道的耐压能力。 此外,设计者还应依据 GB 50251 或 GB 50253 规定考虑其他载荷,包括静态和动态载荷,以及所在管线的压力试验条件。

  5 .4 采用复合板卷制成型的复合管件的内覆层最小设计壁厚应不小于 2 .5 mm,采用堆焊工艺制造的复合管件的内覆层最小设计壁厚应不小于 3 .0 mm。

  5 . 5 复合管件的材料选择应考虑输送流体的腐蚀性,并遵循以下原则:

  a) 若输送流体含有 H2 S且属于酸性环境,应由购方与制造商协议确定复合管件基层是否需要满足 ISO 15156-1 和 ISO 15156-2 要求 。

  b) 若输送流体含有 H2 S、CO2、Cl- 等一种或多种腐蚀性介质,内覆层应具有抗 SSC 和/或 SCC、抗失重腐蚀和点腐蚀能力,应确保内覆层材料能够满足附录 A要求。

  6 尺寸与公差

  6 . 1 标准尺寸

  除本标准另有规定外,复合管件应符合 GB/T 12459 或 GB/T 13401 规定的几何尺寸,复合管件端

  部外径分为 Ⅰ 和 Ⅱ 两个系列,Ⅰ 系列为国际通用系列,在书写标志时“Ⅰ”可以省略,且应优先选用Ⅰ 系列。

  6 . 2 壁厚

  6 . 2 . 1 若采用 5 . 3 规定的计算分析方法确定复合管件基层壁厚,基层最小壁厚可比其公称壁厚小0.25 mm。孤立的非连续局部减薄处或经修磨后部位的基层剩余壁厚应不小于公称壁厚的 87.5%。

  6 . 2 . 2 复合管件内覆层壁厚应不低于最小设计壁厚要求,内覆层壁厚仅允许正偏差且偏差不大于1 . 0 mm 。

  6 . 3 内径

  距离管端 50 mm 范围内复合管件内径应与相连管线内径一致,且距离管端 50 mm 范围内的内径允许最大偏差为 ±0 .5 mm。

  GB/T 35072—2018

  6 . 4 椭圆度

  对于所有复合管件,距管端 100 mm 范围内,椭圆度。应不大于 0.5%;对于所有弯头,弯曲段的椭圆度 。 应不大于 2 .5% 。

  椭圆度 。 按式(1)计算:

  。 …………………………( 1 )

  式中:

  。 — 椭圆度;

  Dmax — 复合管件横截面上的最大外径,单位为毫米(mm) ;

  Dmin — 复合管件横截面上的最小外径,单位为毫米(mm) ;

  Dn — 复合管件横截面处名义外径,单位为毫米(mm)。

  6 . 5 公差

  6 . 5 . 1 复合管件尺寸的极限偏差应符合图 1 和表 2 的规定。

  6 . 5 . 2 复合管件的形位公差应符合图 2 和表 3 的规定。

  表 2 复合管件尺寸的极限偏差 单位为毫米

  GB/T 35072—2018

  a)90。弯头 b)45。弯头

  d)异径三通

  e) 同心异径接头 f) 偏心异径接头

  图 1 复合管件几何尺寸示意图

  GB/T 35072—2018

  a)弯头

  b)三通

  图 2 复合管件的形位公差示意图

  表 3 复合管件的形位公差 单位为毫米

  7 材料

  7 . 1 基层

  7 . 1 . 1 复合管件的基层材料应选用与其相连接的管线管具有相同或相近的钢级、化学成分和力学性能

  的碳钢或低合金钢,基层材料的化学成分和力学性能应满足 API Spec 5L: 2012 中 PSL2 要求。经购方

  与制造商协议,基层也可选择 GB/T 12459 或 GB/T 13401 规定的碳钢和低合金钢材料并满足相应的

  GB/T 35072—2018

  标准要求。

  7 . 1 . 2 若复合管件输送流体中含 H 2 S且属于酸性环境,应由购方与制造厂协议确定复合管件基层母材

  和焊缝是否需要满足 API Spec 5L: 2012 附录 H、ISO 15156-1 和 ISO 15156-2 相关要求。

  7 . 2 内覆层

  7.2. 1 复合管件内覆层应优先选用 API Spec 5LD 规定的奥氏体不锈钢或镍基合金,且应符合 API Spec 5LD对化学成分的要求,与流体接触的耐腐蚀合金焊缝金属或采用堆焊工艺制造的耐腐蚀合金内覆层也应符合 API Spec 5LD对化学成分的要求。经购方与制造商协议,内覆层也可选择其他耐腐蚀合金材料并满足相应的标准要求。

  7 . 2 . 2 如购方对内覆层耐腐蚀合金材料的 PREN 最小值有规定,产品分析结果也应满足此要求。

  7 . 3 复合板

  7 . 3 . 1 用于制造母管的不锈钢-钢复合板应符合 NB/T 47002 . 1—2009 、ASTM A263 : 2012 或 ASTM A264 : 2012 , 镍 基 合 金-钢 复 合 板 应 符 合 NB/T 47002 . 2—2009 或 ASTM A265 : 2012 。 若NB/T 47002 . 1—2009、NB/T 47002 . 2—2009 、ASTM A263 : 2012 、ASTM A264 : 2012 、ASTM A265 : 2012 有不一致之处,由购方与制造商协商确定。

  7 . 3 . 2 用于制造母管的复合板宜采用爆炸复合法、轧制复合法或经购方与制造商协商确定的其他冶金复合制造工艺。

  7.3.3 在热处理并经校平后应按照 NB/T 47013.3 对复合板逐张进行 100% UT,检测基层和覆层界面结合状态,不锈钢-钢复合板检测结果应符合 NB/T 47002 . 1—2009 中 B1 级要求或 ASTM A263 : 2012 、 ASTM A264 : 2012 中 1 级要求,镍基合金-钢复合板检测结果应符合 NB/T 47002 . 2—2009 中 B1 级要求或 ASTM A265 : 2012 中 1 级要求。 经购方与制造商协议,也可采用 AUT 技术检测复合板结合状态。

  7 . 3 . 4 允许对复合板结合状态未达到 7 . 3 . 3 规定要求的未结合区覆层进行补焊,但复合板覆层拼接焊缝及焊缝两侧 50 mm 范围内不应补焊。补焊应按照评定合格的焊接工艺进行,补焊后部位材料的耐腐蚀性能应不低于母材,补焊后区域应进行 UT 和 PT 检验,UT 结果应符合 7 . 3 . 3 要求,PT 结果应符合NB/T 47013.5—2015 中 Ⅰ 级要求。同一部位只允许补焊一次。

  7 . 3 . 5 复合板基层不应存在拼接焊缝,单张复合板覆层拼接焊缝不得超过一条,且覆层拼接工艺应按照评定合格的焊接工艺完成,确保覆层拼接焊缝的力学性能和耐腐蚀性能不低于覆层母材要求,且不得影响基层与覆层之间界面结合质量等级。

  7.3.6 复合板制应依据 GB/T 6396 进行剪切结合强度试验,最低剪切结合强度应不低于 210 MPa。

  7 . 3 . 7 制造复合板的材料均应有质量合格证明书,其检验项 目应符合相关标准的规定或订货技术要求,制造商应对复合板进厂后按本标准相应要求进行复验,对具有同一质量保证体系且和复合管件为同一制造商生产的复合板可不再做入厂复验。 复验应满足以下要求:

  a) 对复合板逐张进行外观、工艺质量、几何尺寸、内覆层界面结合状态 100%UT 检验;

  b) 按同基层熔炼批、同内覆层熔炼批、同钢级、同规格、同制造工艺和同热处理工艺为一批对复合板进行抽检,每批不多于 50 张抽检 1 张,抽检复检项 目包括:基层和内覆层化学成分、基层拉伸性能、基层冲击韧性和内覆层剪切结合强度试验;

  c) 复合板内外表面不应有铜、铝、锡、铅、锌等低熔点金属污染,耐腐蚀合金层表面不应有铁离子污染,如果产生,应采用有效的方法进行清除和检验。

  7 . 4 母管

  7.4. 1 母管除应满足 API Spec 5LD 的要求外,还应满足本标准的要求,两者若有不一致之处,应以最

  GB/T 35072—2018

  严格的要求执行。

  7 . 4 . 2 母管可以是无缝管,也可以是仅有一条熔化金属填充焊缝的直缝焊接管,内覆层与基层之间应为冶金复合,母管宜采用以下制造工艺:

  a) 由满足 7.3 要求的复合板卷制成型焊接;

  b) 在无缝钢管或仅有一条熔化金属填充焊缝的直缝焊接钢管内表面堆焊耐腐蚀合金层;

  c) 经购方与制造商协商确定的其他冶金复合方式。

  7 . 4 . 3 不应采用对接复合管(将两根复合管对接焊在一起)制造母管,也不准许母管基层存在环向焊缝。

  7 . 4 . 4 对复合板制母管应依据 GB/T 6396 进行剪切结合强度试验,最低剪切结合强度应不低于210 MPa,试样宜在远离焊缝的结构连续部位取样。

  7 . 4 . 5 除内覆层为堆焊工艺制造的母管外,其他工艺制造的母管在出厂前,应使用能定位缺陷位置的UT 方法按照 NB/T 47013.3 要求对母管逐根进行 100% UT,检测母管基层与内覆层界面结合状态,检测结果应不低于 7 . 3 . 3 规定的相应复合板的要求。

  7.4.6 母管出厂前,对存在焊缝的母管应按照 SY/T 6423. 1—2013 要求逐根对所有焊缝进行 100% RT 以及按照 SY/T 6423.2—2013 要求进行 100% UT,验收等级均为 Ⅱ 级。

  7 . 4 . 7 制造复合管件的原材料均应有质量合格证明书,制造商应对母管进厂后按本标准相应要求进行复验,对具有同一质量保证体系且和复合管件为同一制造商生产的母管可不再做入厂复验。 复验应满足以下要求:

  a) 对母管逐根进行外观、工艺质量、几何尺寸、内覆层界面结合状态 100% UT(内覆层为堆焊工艺制造的母管除外)和焊缝 100%RT;

  b) 按同基层熔炼批、同内覆层熔炼批、同钢级、同规格、同制造工艺和同热处理工艺为一批进行抽 检,DN<500 mm 时每批不多于 100 根抽检 1 根,DN≥500 mm 时每批不多于 50 根抽检1 根,抽检复检项目包括:基层和内覆层化学成分、基层母材纵向和横向(若可以取样)拉伸性能以及焊缝横向(若可以取样)拉伸性能、基层冲击韧性和内覆层剪切结合强度试验(内覆层为堆焊工艺制造的母管可不做);

  c) 母管内外表面不应有铜、铝、锡、铅、锌等低熔点金属污染,耐腐蚀合金层表面不应有铁离子污染,如果产生,应采用有效的方法进行清除和检验。

  8 制造

  8 . 1 一般规定

  8 . 1 . 1 复合管件基层与内覆层之间应为冶金复合方式,宜采用以下制造工艺:

  a) 采用满足 7.3 要求的复合板经冷加工或热加工工艺成型后再焊接;

  b) 采用满足 7.4 要求的母管经冷加工或热加工工艺成型;

  c) 采用碳钢或低合金钢管件堆焊内覆层的方法制造,钢制管件应符合 GB/T 12459、GB/T 13401或 GB/T 29168 . 2 要求 。

  8 . 1 . 2 制造复合管件所采用冷加工或热加工工艺包括弯制、压制、拔制、冲压、挤压、焊接或经购方与制造商协商确定的其他工艺,所采用的工艺,应保证复合管件不产生裂纹和其他影响安全的缺陷,表面外形应圆滑过渡。

  8 . 1 . 3 复合管件在制造、储存和运输过程中,应采取有效的措施防止耐腐蚀合金层表面产生铁离子污染 。如果产生,应采用有效的方法进行清除和检验,并报告购方。

  GB/T 35072—2018

  8 . 2 焊接

  8 . 2 . 1 复合管件所有焊缝和堆焊(包括返修焊缝)应由考核合格的焊工按照评定合格的焊接工艺完成。制造复合管件所采用的所有焊接工艺规程应满足 NB/T 47015,焊接工艺评定应按照 NB/T 47014 进行,焊工考试应按 TSGZ 6002 进行。

  8 . 2 . 2 根据复合管件公称尺寸和制造方法的不同,允许在壳体上有一条或两条纵向焊缝,对弯头、异径接头和三通,当 DN≤450 mm 时,可有一条纵向焊缝;当 DN>450 mm 时,可有两条纵向焊缝。复合管件焊缝的位置应符合 GB/T 13401 的要求。

  8 . 2 . 3 复合管件上的焊缝应为对接焊缝,焊缝的对接坡口尺寸宜符合 GB/T 985 或 GB/T 986 要求,所有对接焊缝应为全焊透结构,应采用熔化焊工艺,应优先采用 自动焊,宜选用双面焊工艺。 坡口宜采用机械加工方法,若采用热切割法,应去除坡口表面的氧化皮并打磨平整。

  8 . 2 . 4 堆焊应采用冷/热丝 TIG焊接或其他热输入量较少的焊接方法,应采用多层堆焊,前后相邻堆焊层间的搭接长度应不小于每层堆焊层宽度的 30%,且焊道的不平度和相邻焊道之间的凹下量都应不大于 0.5 mm。堆焊层的厚度应满足 6.2.1 要求,化学成分应满足 7.2 要求。

  8 . 3 热处理

  8 . 3 . 1 对采用钢制管件进行内表面堆焊耐腐蚀合金层工艺制造的复合管件,成形后的钢制管件应进行热处理,钢制管件制造商应提供热处理工艺报告,在保证内覆层堆焊工艺不影响基层各项性能的前提下,堆焊后的复合管件可不再进行热处理。

  8 . 3 . 2 采用冷成形的复合管件,成形后应进行消除应力的热处理。

  8 . 3 . 3 热加工成型的复合管件,应根据材质和加工过程,由购方和制造商协商确定不进行热处理或选择合适处理工艺。

  8.3.4 热处理炉应至少每年鉴定一次,热电偶每半年鉴定一次。热处理时炉温的温差应控制在 ±10℃以内。 测温时,热电偶可直接和复合管件相连接,或者与复合管件有相同温度的材料相连接。

  8 . 4 校圆

  允许对复合管件端部使用冷校圆,当 DN≤600 mm 时,冷校圆时径向永久变形量应不大于 1.5%D (或 1.5%D1)或 8 mm 中的两者较小值;当 DN>600 mm 时,冷校圆时径向永久变形量应不大于 1.5% D(或 1.5%D1)或 17 mm 中的两者较小值。不应采用冷扩径方式调整复合管件管端内径。

  8 . 5 管端

  8 . 5 . 1 复合管件焊端坡口应机加工成形,焊端坡口型式应与相连管线坡口形式一致,坡口形式应按照GB 50251 或 GB 50253 和焊接工艺评定结果确定。

  8.5.2 当复合管件设计图或购方对管端坡口未作规定,且复合管件焊端总壁厚(t+tB)与相连管道等壁厚时,当 t+tB≤22 mm 时,其坡口型式与尺寸可按图 3 a)所示加工为 V 型坡口;当 t+tB>22 mm 时,其坡口型式与尺寸可按图 3 b)所示加工为双 V 型坡口。若内覆层为高镍含量的耐腐蚀合金,焊端坡口可适当提高斜度;对于基层公称壁厚小于 5 mm 的复合管件,焊端坡口可加工成略有斜边或直边型式;根据购方要求,可对管端进行堆焊处理,堆焊工艺和堆焊材料由供需双方协商确定。

  8.5.3 当复合管件焊端总壁厚(t+tB)超过相连接管道壁厚 2 mm 及以上时,复合管件焊端宜做外削边处理,外削边尺寸与坡口结构应由购方与制造商协商确定。

  8.5.4 复合管件距端面 100 mm 范围内的内外焊缝余高均应去除,去除后内外焊道剩余高度应不大于0.5 mm,但不得低于管体表面,焊缝磨削去除时,不得明显伤及管体,且应圆滑过渡。

  8 . 5 . 5 根据购方要求,可在 6 . 1 所规定复合管件标准尺寸基础上,焊接端直管段的长度增加不小于

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  30 mm。

  a)V型坡口 b)双 V型坡口

  说明:

  D — 复合管件端部外径,单位为毫米(mm) ;

  d — 复合管件端部名义内径,单位为毫米(mm) ;

  e — 复合管件焊接端坡口内覆层伸出长度,单位为毫米(mm) ,宜为 2.5 mm~3.5 mm;

  t — 复合管件内覆层公称壁厚,单位为毫米(mm) ;

  tB — 复合管件基层公称壁厚,单位为毫米(mm)。

  图 3 复合管件焊接坡口示意图

  8 . 6 表面处理

  复合管件最终检验前应进行表面清理,外表面宜采用钢丸喷砂除锈,内表面宜采用喷玻璃砂除锈。内外表面清理完成后应对耐腐蚀合金内覆层进行酸洗钝化处理,酸洗钝化处理后再用自来水(氯离子含

  量低于 25 mg/L)进行最终清洗。表面清理完成后,内外表面应完全干燥。

  8 . 7 工艺评定

  复合管件正式生产前,应对不同材质和不同规格的试制复合管件按照附录 B 进行制造工艺评定,并编制用于复合管件正式生产的制造工艺规程(MPS) 。

  9 技术要求和检验方法

  9 . 1 一般规定

  9 . 1 . 1 试验与检验项目

  9 . 1 . 1 . 1 检验与试验应在复合管件下线 24 h后进行。除在试验方法中另有规定外,试样应在室温环境下进行状态调节。

  9 . 1 . 1 . 2 按照本标准供货的复合管件应进行制造工艺评定和批次检验,检验和试验项目如表 4 所列,取样位置和数量宜参照附录 C进行。

  9 . 1 . 2 检验频次

  9 . 1 . 2 . 1 在制造工艺评定阶段,不同种类、不同钢级、不同熔炼炉批次的基层和内覆层材料、不同公称直径、不同制造工艺、不同热处理工艺、不同公称壁厚(包括基层和内覆层)的试制复合管件应各抽取不少

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  于 2 根成品复合管件进行 MPQT。也可由供需双方协商确定检验频次。

  9 . 1 . 2 . 2 正式生产阶段,同钢级同一熔炼炉批次的母管(包括基层和内覆层)材料、相同制造工艺、相同热处理工艺、同一公称壁厚(包括基层和内覆层)、同一公称直径的同类复合管件,DN<400 mm 时,不多于 100 件为一批,DN≥400 mm 时,不多于 50 件为一批,每批应抽取不少于 1 件成品复合管件进行检验 。也可由供需双方协商确定检验频次。

  9 . 1 . 3 合格性验收与复验

  在正式生产批次检验中,若不合格项为化学成分、物理试验或腐蚀试验,由购方选择,可在同一复合管件上两倍取样复验不合格项,或在同批次复合管件中重新两倍抽样并分别取样复验不合格项,或对该批复合管件重新进行一次热处理并重新按本标准进行物理试验和腐蚀试验。 若上述复验或重新检验合格,则该批复合管件相应检验项目合格,否则该批复合管件应判为不合格。 重新热处理仅允许进行 一次 。但对重新检验或复验中,因抗拉强度或屈服强度不合格的该批复合管件,允许经设计方同意后降低压力等级使用。

  9 . 2 几何尺寸

  9 . 2 . 1 复合管件应逐根进行几何尺寸检测,几何尺寸及尺寸公差应符合第 6 章的要求。

  表 4 复合管件试验和检验项目汇总表

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  表 4(续)

  9 . 2 . 2 复合管件壁厚检验应满足以下要求:

  a) 对于正式生产阶段每根复合管件,基层壁厚宜依据 ASTM E797 采用手动超声脉冲回波法测量,内覆层壁厚宜依据 ASTM B499 采用电磁法测量,每个部位应至少均匀测量 3点,测量部位应包括:

  1) 三通的主管与支管过渡区域、主管中心线处以及主管底部;

  2) 弯头外弧侧、内弧侧以及中心线(中性区)处;

  3) 异径接头大头、小头和过渡部位(若有);

  4) 管帽的顶部和端部。

  b ) 在制造工艺评定和正式生产批次检验中,应采用金相法对基层壁厚和内覆层壁厚进行检测,检测部位至少应包括 9 .2 .2 a)所列部位。

  9.2.3 对复合管件距离管端 50 mm 范围的内径应使用环规、卡规或光学测量仪器进行检测,检测结果应满足 6 . 3 。

  9 . 2 . 4 端面垂直度、复合管件平面度的检测方法可依据 SY/T 5257 进行。

  9 . 3 化学成分

  9 . 3 . 1 成品复合管件的基层化学成分分析应满足 7 . 1 要求,内覆层的化学成分应满足 7 . 2 要求。

  9 . 3 . 2 由购方选择,用于化学分析的试样可取自成品复合管件或母管或复合板。 对于直缝焊接复合管件或母管,基层和内覆层母材的取样位置应与焊缝至少相隔 90°, 内覆层焊缝化学分析试样应取 自内覆层焊缝中心。

  9 .3 .3 堆焊层的化学成分分析试样应取自堆焊层中间,即距表面 1 .0 mm 以下,距离熔合线 1 .0 mm 以上,需分析的元素应包括但不限于 C、Mn、Cr、Ni、Mo、P、S 和 Fe,并应符合 7.2 要求,还应满足元素 Cr、 Ni、Mo 成分的测量值不应低于填充金属成分的 90% ,且元素 Fe 的稀释率不应超过 5%。

  9 . 3 . 4 与化学成分分析有关的方法和过程应按照 ASTM A751 或 ASTM E353 执行。

  9 . 4 拉伸性能

  9 . 4 . 1 成品复合管件基层的拉伸性能应满足 7 . 1 要求。

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  9 . 4 . 2 基层材料的拉伸试验宜参照附录 C 推荐位置取样,母材取横向和/或纵向拉伸试样,进行材料Rm 、Rt0.5和伸长率性能指标检测,焊缝取横向拉伸试样,进行 Rm 性能指标检测。 若管件尺寸不足以提供上述位置拉伸试样,则由购方选择,试样可取自制造管件的母管、复合板、钢制管件(仅对内覆层堆焊工艺制造的管件)或者不要求进行该位置拉伸试验。

  9.4.3 拉伸试样可采用 API Spec 5L: 2012 中规定的板状或圆棒试样,试样上的耐腐蚀合金层应予以清除,焊缝应磨平,拉伸试验报告应注明试样的类型、规格以及取样位置。

  9 . 4 . 4 常温下拉伸试验应按照 GB/T 228 . 1 和 GB/T 17600 . 1 的规定进行。 如果最高设计温度超过100 ℃ ,应依据 GB/T 228.2 规定的方法对基层材料进行高温拉伸试验,合格性判据由购方和制造商协商确定。

  9 . 4 . 5 本标准只对基层材料的拉伸性能作了规定,购方和制造商也可协商确定耐腐蚀合金层及其与基层复合后的力学性能。

  9 . 5 CVN冲击韧性

  9 . 5 . 1 成品复合管件基层材料的 CVN 冲击试验,宜参照附录 C推荐位置取样,试样上的耐腐蚀合金层应在试验前清除,每组冲击试样应由 3 个相邻的毛坯样品加工而成,并且是从未展平的同一试块上取样。

  9 . 5 . 2 CVN 冲击试样应符合 GB/T 229 的规定,缺口的轴线应垂直于管件表面,如果管件尺寸允许,应优先选用标准横向全尺寸试样,其次采用较小尺寸的 10 mm× 7.5 mm 或 10 mm× 5.0 mm 的横向试样;若无法取得横向试样,依次采用标准尺寸或宽度不小于 7.5 mm、5.0 mm 的较小尺寸纵向试样。若管件尺寸不足以提供最小宽度为 5.0 mm 的纵向试样,则不要求进行 CVN 冲击试验。

  9 . 5 . 3 正常情况下,焊缝中心和 HAZ 的 CVN 冲击试样缺口位置应如图 4 所示,当存在焊偏时,焊缝及HAZ上截取的试样的刻槽轴线应如图 5 所示。 焊缝试样的刻槽轴线应位于外焊道中心线上或尽可能靠近该中心线,HAZ试样的刻槽轴线应尽可能靠近外焊道边缘。 每个试样应在开缺口之前,应通过腐蚀方法确定合适的开缺口位置。

  说明:

  1 — HAZ 冲击试样缺口位置-试样上表面与外焊道熔合线交界;

  2 —CVN 冲击试样缺口 中心线;

  3 — 焊缝金属冲击试样缺口位置-外焊道中心。

  图 4 CVN试样在焊缝中心和 HAZ取样位置

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  说明:

  1 — 焊偏量;

  2 — HAZ 冲击试样缺口位置,偏向内焊道一侧;

  3 — 焊缝金属冲击试样缺口位置,位于外焊道中心。

  图 5 存在焊偏时 CVN试样在焊缝和 HAZ取样位置

  9.5.4 CVN 冲击试验应依据 GB/T 229 进行,除非协议,CVN 冲击试验温度宜取- 20 ℃或最低设计温度。

  9 . 5 . 5 除非协议,成品复合管件的基层材料(母材与焊缝)在试验温度下 CVN 冲击吸收能应满足如下要求:

  a) 对于 L245/B~L485/X70 钢级横向全尺寸标准试样,最小平均值不低于 40 J,单个试样最小值不低于 30 J,并报告剪切面积数据;

  b) 对于纵向试样,最小平均值和单个试样最小值应不低于相应横向试样规定值的 1.5 倍;

  c) 采用较小尺寸的 10 mm×7.5 mm 或 10 mm×5.0 mm试样,其冲击吸收能要求值分别为全尺寸规定值的 0 . 75 和 0 . 5 ;

  d) 若选用其他碳钢或低合金钢,由购方与制造商协商确定验收指标。

  9 . 6 导向弯曲试验

  9 . 6 . 1 带有焊缝的复合管件的导向弯曲试验宜参照附录 C推荐位置取样,取一个面弯和背弯试样。 试样应按照 GB/T 232 制备,复合管件总壁厚(t+tB)不大于 19 mm 时,可经冷压平作成全厚度平板试样;若复合管件壁厚(t+tB)大于 19 mm,可从完全受拉面的反面加工成厚度 18 mm 的矩形横截面试样。试样上不应有补焊焊缝,焊缝两面余高应去除,背弯试样的耐腐蚀合金层应保留。

  9.6.2 试验方法依据 API Spec 5L: 2012 进行,弯模几何尺寸应符合 API Spec 5L: 2012 对与管件基层同钢级管材的规定,且弯模直径不超过试样厚度的 6 倍。面弯、背弯试样在弯模内弯曲约 180°,焊缝位于试样中部。

  9 . 6 . 3 导向弯曲试验结果满足以下要求为合格:试样不应完全断裂;在焊缝、HAZ 和母材处,不应出现任何长度大于 3.2 mm 的裂纹;起源于试样边缘的裂纹,在任何方向上裂纹长度应不大于 6.4 mm,但由于夹渣或缺陷引起的边缘开裂,该试样视为不合格,应重新取样进行试验。

  9 . 7 全截面维氏硬度

  9 . 7 . 1 复合管件的全截面硬度检测试验宜参照附录 C 取样,对于有纵向焊缝的管件,焊缝横截面硬度

  检测压痕位置如图 6 a)所示。除非协议,未受到热影响的母材硬度压痕间距应为 1 mm, HAZ 和焊缝的硬度压痕间距应为 0.75 mm,距熔合线最近的高温 HAZ硬度点离熔合线的距离不应超过 0.5 mm。

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  9.7.2 对于采用堆焊工艺制造的复合管件,全截面硬度检测点如图 6 b)所示,除非协议,硬度压痕间距应为 1 mm。

  9.7.3 全截面硬度检测依据 GB/T 4340.1 要求进行维氏 10 kg 硬度试验。基层及耐腐蚀合金层维氏硬度值应符合表 5 要求。

  a)带有焊缝的复合管件

  b)堆焊工艺制造的复合管件

  说明:

  线 1 — 内覆层一侧距离基层与内覆层界面熔合线 W 1 ,W1 = 1 .0 mm, +0 .0 , -0 .5 mm;线 2 — 基层一侧距离基层与内覆层界面熔合线 W2 ,W2 = 1 .0 mm, +0 .0 , -0 .5 mm;

  线 3 — 基层中间壁厚处,W3 为基层壁厚的二分之 一;

  线 4 — 距离基层外表面 W4 ,W4 = 1 . 5 mm, +0 . 5 mm, -0 . 0 ;

  线 5 — 距离堆焊层外表面 W5 ,W5 = 1 . 5 mm, +0 . 0 , -0 . 5 mm。

  图 6 复合管件全截面硬度检验压痕位置

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  表 5 复合管件全截面硬度检测要求

  9 . 8 表面硬度

  9 . 8 . 1 每根成品复合管件基层外表面应采用便携式里氏硬度计进行宏观硬度检测,检测方法按照GB/T 17394 . 1 进行,合格性验收指标由制造商与购方协商确定。

  9 .8 .2 对于正式生产阶段的复合管件,每批应抽 3%且不少于 2 根进行表面硬度检测,每个位置取 3 个~5 个等间距硬度点的读数为平均值,检测结果若有 1 根不合格,应加倍检验,若仍有 1 根不合格,应逐根检测。 表面硬度的测量部位应包括:

  a) 三通的主管与支管过渡区域、主管中心线处以及主管底部;

  b) 弯头外弧侧、内弧侧以及中心线(中性区)处;

  c) 异径接头大头、小头和过渡部位(若有);

  d) 焊缝及其 HAZ;

  e) 管帽的顶部和端部。

  9 . 8 . 3 用于 MPS 的试制复合管件,在各检测部位上不少于 3 个点读数的平均值可被作为正式批量生产复合管件制定表面硬度检测合格性验收指标的依据。

  9 . 9 焊缝宏观检查和金相组织检验

  9 . 9 . 1 对带有焊缝的复合管件应采用宏观照相对内外焊缝横向截面进行检查,取样位置宜参照附录 C进行,试样横截面应包括焊缝两侧的焊接熔合线、HAZ及母材,且应抛光至 1 μm,酸蚀后使用光学显微镜(放大 10 倍或按协议要求)进行检查,焊缝区域不应存在缺陷,内外焊道应充分熔合,焊缝的几何尺寸和工艺缺陷应符合表 6 要求。

  9 . 9 . 2 在制造工艺评定和正式生产批次检验中,应在不低于 200 倍放大条件下对复合管件母材和焊缝的横截面进行金相检验,金相检验部位与全截面硬度检测部位一致,金相试样按 ASTM E340 的规定制备,晶粒度按 GB/T 6394 进行评定,夹杂物等级按 GB/T 10561 进行评定。

  9 . 9 . 3 对于有纵向焊缝的成品复合管件,弯曲段不同部位的母材、焊缝和 HAZ 的显微组织应基本 一致,无有害相,基层和内覆层的平均晶粒度应不低于 6 级 。

  表 6 焊缝金相检验验收条件

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  表 6(续)

  9 . 10 内覆层剪切结合强度

  9 . 10 . 1 对复合板制管件应依据 GB/T 6396 进行剪切结合强度试验,最低剪切结合强度应不低于200 MPa。

  9 . 10 . 2 试样宜在远离焊缝、结构连续部位取样,具体取样位置宜参照附录 C进行。

  9 . 1 1 晶间腐蚀试验

  9 . 1 1 . 1 复合管件内覆层应进行晶间腐蚀试验,若内覆层为奥氏体不锈钢,宜依照 GB/T 4334—2008 方法 B或方法 E进行晶间腐蚀试验,若内覆层为镍基合金,宜依照 GB/T 4334—2008 方法 B或方法 C 进行晶间腐蚀试验。 经购方和制造商协商,也可选用其他试验方法。

  9 . 1 1 . 2 晶间腐蚀试样应由耐腐蚀合金层上截取,具体取样位置宜参照附录 C 进行,如采用火焰切割试样,应对试样的切割边缘进行机械加工或修磨。 除非需压平,试样应在原始状态下进行试验。 试样上存在的任何刻痕,应使用粒度为 120 的无铁氧化铝磨料采用机械方法去除,或使用化学方法去除。

  9 . 1 1 . 3 若采用 GB/T 4334—2008 方法 E,试样经腐蚀后应在不低于 10 倍放大条件下检查弯曲试样是否存在裂纹,如果对结果有疑问,应将试样放在 150 倍~500 倍显微镜下进行检查,不出现裂纹为合格。

  9 . 1 1 . 4 若采用 GB/T 4334—2008 方法 B或方法 C,最低验收标准由制造商与购方协商确定。

  9 . 12 基层材料腐蚀试验

  对于输送含有 H 2 S腐蚀性介质的复合管件,若输送介质属于酸性环境,应由购方与制造厂协议确定是否需要在制造工艺评定和正式生产批次检验中,对复合管件基层母材和焊缝进行 HIC试验和 SSC试验,腐蚀评价方法宜参照附录 D进行。

  9 . 13 内覆层材料腐蚀试验

  在制造工艺评定和正式生产批次检验中,应根据内覆层材料类型和使用工况环境对内覆层进行耐腐蚀性能评价,腐蚀评价方法应依据附录 A进行。

  9 . 14 静水压试验

  9 . 14 . 1 对正式生产的复合管件,出厂前不要求在制造单位进行水压试验,但制造商应承担复合管件在

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  现场安装后符合静水压试验要求的责任。

  9. 14.2 若购方要求进行静水压试验,试验方法宜按照 API Spec 5L: 2012 或双方协议确定。静水压试验的验收要求为:试验压力为复合管件设计压力的 150% ,稳压时间不少于 10 s,试样不得有破裂和渗

  漏,或有碍于使用的其他损害。

  9 . 15 设计验证试验

  9 . 15 . 1 一般要求

  在制造工艺评定阶段,制造商应对复合管件按照 9.15.2~9.15.7 进行设计验证试验。设计验证试

  验方法为爆破试验。 制造商的产品档案中应存有设计验证试验过程记录或已有成功验证试验的记录资料,并随产品一并提供给购方。

  9 . 15 . 2 试样

  应取 2 根或 3 根复合管件用于爆破试验,选作试验的复合管件,应保留耐腐蚀合金层,并按照本标准对其进行几何尺寸、表面质量和 NDT 检验,检验结果应符合本标准要求,另外检验报告中应标明复合管件材料类型、几何尺寸、强度等级、炉批号及热处理状态。

  9 . 15 . 3 试验组件

  9 . 15 . 3 . 1 试验组件中的每一件管帽、有缝或无缝直管短节,其壁厚应与试验复合管件的壁厚相匹配,其理论计算爆破强度应不小于试验复合管件计算爆破强度的 105%。

  9 . 15 .3 .2 焊接过程中,试验管件、直管短节和管帽之间对接焊接时,距离管端 50 mm 范围内复合管件内径应与相连直管短节和管帽内径一致,端部的内壁错边量应不大于 1 .5 mm。直管短节的长度至少应为直管短节外径的一倍,当直管短节的长度超过短节外径时,可以对短节采取外补强加固措施,确保直管短节不会提前失效。

  9 . 15 . 4 流体介质

  试验用介质宜用 自来水,水中的氯离子的含量应低于 25 mg/L。

  9 . 15 . 5 验证试验强度计算

  复合管件水压爆破试验应按基层材料规格与钢级进行,验证试验的强度计算应按式(2)确定:

  P=2φσbtp/Dp …………………………( 2 )

  式中:

  P — 复合管件验证试验计算最小强度,单位为兆帕(MPa) ;

  σb — 复合管件基层材料的实际抗拉强度(当管件基层材料的实际拉伸强度小于连接管的名义

  最小抗拉强度时,按连接管的名义最小抗拉强度计算),单位为兆帕(MPa) ;

  tp — 与复合管件相连接的管子的公称壁厚或复合钢管的基层公称壁厚,单位为毫米(mm) ; φ — 设计验证试验系数,若试验次数为 2,φ=1.05;若试验次数为 3 , φ= 1 ;

  Dp — 与复合管件相连接管子的名义外径,单位为毫米(mm)。

  9 . 15 . 6 试验程序

  9 . 15 . 6 . 1 试验组件组装及检测

  复合管件爆破试验组件焊接和组装完成后,应对全部试验组件的焊缝按照 NB/T 47013 . 2—2015

  进行 100%RT,验收等级为Ⅱ级,检验合格后再向试验组件内注水进行爆破试验。

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  9 . 15 . 6 . 2 试验方法与要求

  试验泵的输出能力应是按照式(2)计算的验证压力的 1 . 25 倍,压力测试范围应为计算验证压力或

  规定压力的 1.5 倍~4 倍,压力测量设备应在 6 个月校准期内。

  水压试验过程中应连续增压,升压速度不超过 2.75 MPa/min。当所有试件的爆破试验结果满足下

  列条件之一时,爆破试验判定为成功:

  a) 试件的爆破压力不低于式(2)的计算爆破压力;

  b ) 试件的最终试验压力达到式(2)的计算爆破压力的 105%时,试件未爆破。

  9 . 15 . 7 试验结果的可用性

  9 . 15 . 7 . 1 总则

  按本标准要求进行的设计验证试验,其合格的试验结果可以验证以下范围内其他同类复合管件。

  9 . 15 . 7 . 2 材料强度等级

  由不同强度等级碳钢或低合金钢作为基层材料制成的同类复合管件,其耐压能力与基层材料的拉伸强度成正比。 因此,只需对一个强度等级的复合管件进行试验即可验证其他几何结构相同或相似、且为相同制造工艺的同类复合管件。

  9 . 15 . 7 . 3 几何尺寸

  一个合格的试验验证复合管件可代表以下所述范围内具有相似几何结构的复合管件:

  a) 公称直径 DN 为试验复合管件 DN 的 0.5 倍~2 倍的同类复合管件;

  b) 基层壁厚与外径比值为试验管件基层壁厚与外径比值 0.5 倍~3 倍的同类复合管件;

  c) 较短曲率半径的试验复合弯头,可以验证符合本标准的较长曲率半径复合弯头。

  10 无损检测

  10 . 1 一般要求

  10. 1 . 1 NDT应在复合管件最终热处理完成后 24 h 后进行,NDT 前,应采用喷沙、打磨等方法去除复合管件表面的氧化皮及其他污物,并保证其表面质量可满足 NDT要求。

  10 . 1 . 2 NDT人员应按 GB/T 9445—2015 或其他等效标准进行评定,上次评定合格的检测人员如从事该项 NDT 工作未超过 12 个月,其资质应重新评定。显示结果的评定应在 Ⅱ、Ⅲ级人员的监督下由Ⅰ 级人员进行,或直接由 Ⅱ、Ⅲ级人员评定。

  10 . 2 表面检测

  10 . 2 . 1 应 对 每 件 复 合 管 件 的 外 表 面 按 照 NB/T 47013 . 4—2015 进 行 100% MT 或 者 按 照NB/T 47013.5—2015 进行 100%PT,验收等级均为 Ⅰ 级。检测发现的缺陷应进行修磨处理并圆滑过渡。修磨部位应进行 100% MT 或 100% PT,确认缺陷已经完全消除后,按照 9 .2 .2 a)采用手动超声脉冲回波法对修磨部位测厚,最小剩余壁厚应满足 6 . 2 . 1 要求。

  10.2.2 复合管件内表面应按 NB/T 47013.5—2015 要求进行 100% PT,验收等级为 Ⅰ 级。若经购方与制造商协商,复合管件内表面也可按照 NB/T 47013 . 7 进行目视检测,对于不便于直接目视位置应采用内窥镜或协议确定的其他计算机成像技术进行检测,内表面不应有裂纹、坑点及其他缺陷存在。

  GB/T 35072—2018

  10 . 3 管体和焊缝

  10.3. 1 所有复合管件应按照 NB/T 47013.3 要求逐根进行 100% UT,检测基层和内覆层界面结合状态,检测结果应不低于 7 . 3 . 3 规定的复合板或 7 . 4 . 5 规定的母管相应要求。

  10.3.2 对存在焊缝的复合管件应逐根对所有焊缝按照 SY/T 6423.1—2013 要求进行 100% RT 以及按照 SY/T 6423.2—2013 要求进行 100%UT,验收等级均为 Ⅰ 级。

  10 . 3 . 3 应采 用 手 动 UT 对 复 合 管 件 的 弯 曲 段 外 弧 侧 进 行 横 向 裂 纹 缺 陷 检 测,检 测 结 果 应 满 足SY/T 5257要求。

  10 . 4 管端

  10 .4 . 1 每根复合管件距离管端 50 mm 范围内,应按照 SY/T 6423 .4 采用手动 UT进行分层检查。

  10 . 4 . 2 对每根复合管件整个坡口面应采用 PT进行分层检查,PT方法宜按 SY/T 4109 进行。

  10 . 5 管端剩磁

  复合管件出厂前,应逐根按照 API Spec 5 L 规定测量并记录成品复合管件的管端剩磁,管端剩磁强度应不超过 15 Gs,如大于 15 Gs,应对管端重新按照 API Spec 5 L 进行消磁处理,直至满足本标准

  要求。

  1 1 表面质量、缺欠和缺陷处理

  1 1 . 1 表面质量

  出厂前应逐根对复合管件表面质量按照 NB/T 47013 . 7 进行目视检测,在 目视检测前,复合管件外

  表面应达到 GB/T 8923.1 -2011 所规定的 Sa 2 级。复合管件表面质量应符合下列要求:

  a) 内、外表面应清洁,不得有污垢、油脂、油漆、氧化皮等外来物;

  b) 内、外表面应光滑平整,不得有裂纹、硬点、电弧烧伤、过热、过烧等缺陷存在,焊缝不得有未熔合、未焊透、咬边等缺陷,基层表面不得有深度超过基层公称壁厚 5%且深度大于 0.8 mm 的凿痕、折叠、分层等缺陷存在,内覆层表面不得有凿痕、折叠、凹坑和机械划痕等缺陷存在;

  c) 内、外焊缝余高应符合表 6 的规定。

  1 1 . 2 缺欠和缺陷处理

  1 1 . 2 . 1 复合管件内、外表面存在的尖缺 口 、凿痕和其他能引起较大应力集中的划痕应修磨并圆滑过渡,修磨后的部位应进行 100% MT 或 100% PT 以确认缺陷已经完全消除。平滑、孤立的圆底凹痕可以不修磨。 焊缝打磨后,焊缝表面应不低于母材表面。 耐腐蚀合金内覆层的修磨应采用专用的砂轮片,以防止耐腐蚀合金被污染。修磨后应对修磨部位按照 9. 2. 2 a) 要求测厚,最小剩余壁厚应满足 6. 2要求。

  1 1 . 2 . 2 复合管件上任何裂纹、过烧、过热或硬点判定为不合格,不准许修磨或焊接修补;不准许采用锤击或补焊修补凹痕;基层母材上深度超过 12%基层公称壁厚或大于 1 .6 mm 的凹坑或机械划痕判定为不合格,不准许修补。

  1 1 . 2 . 3 复合管件的修补焊接应满足以下要求:

  a) 未达到 10.3.1 要求的内覆层未结合区允许进行焊接修补,修复焊接前应采用打磨方法将未结合缺陷彻底清除掉,并进行 PT 检验以确认缺陷已清除,对补焊后区域应进行 UT 和 PT 检验, UT结果应符合 7.3.3 要求,PT结果应符合 NB/T 47013.5—2015 中 Ⅰ 级要求;

  b) 除非协议,距管端 200 mm 以内的耐腐蚀合金层纵向焊缝不准许进行焊接修补,单根复合管件

  GB/T 35072—2018

  耐腐蚀合金层纵向焊缝的焊接修补点应不多于 3 处,单个修补点长度应不小于 50 mm,修补焊缝相邻间距应不小于 100 mm,且修补焊缝总长度应不大于复合管件焊缝总长度的 5%;焊缝补焊后应进行 PT 检验且应符合 NB/T 47013.5—2015 中 Ⅰ 级要求;

  c) 一般不准许对复合管件基层母材任何部分进行焊接修补,经购方同意,对基层焊缝非裂纹缺陷允许在同一位置采用一次焊接修补,修补后的焊缝应进行 UT 和 RT 检验,并满足 10 . 3 . 2要求;

  d) 应由有资质的焊工按经评定合格的焊接工艺进行补焊,并作出补焊记录,补焊记录应附在产品质量证明书中;

  e) 同一缺陷位置最多只能有一次焊接修补;

  f) 内覆层修补焊接后部位的耐腐蚀性能应不低于母材,内覆层各部位焊接修补部位的总面积应不大于单根复合管件内覆层总面积的 1% ;

  g) 静水压试验后不准许任何焊接修补。

  12 标志

  12 . 1 标志方法

  应采用模版喷涂法进行标记,字体与颜色应易于辨认,标志应清楚和耐久。 不应采用冷、热字冲模锤印标志。

  12 . 2 标志位置

  复合管件尺寸允许情况下,应从距管端 100 mm 处开始,在复合管件内、外表面做标志,外表面标志

  应在复合管件的侧面中心线附近,且易于观察的部位,标志应避开高应力区和焊缝部位。

  12 . 3 标志内容

  在复合管件上按顺序清楚地标明以下内容:

  a) 制造厂名或商标;

  b) 公称尺寸,包括外径系列,外径为 Ⅰ 系列时,不单独标记;外径为 Ⅱ 系列时,应进行标记;

  c) 壁厚,包括基层壁厚或壁厚等级与内覆层的公称壁厚;

  d) 基层与内覆层材料牌号;

  e) 产品代号(见表 1) ;

  f) 产品编号,每根复合管件应标识唯一编号以便于追溯,如复合管件尺寸过小无法满足,可经购方与制造商协商采用其他标识方法;

  g) 本标准编号。

  当复合管件规格不能对上述所列内容进行完整标志,可逆上述顺序省略识别标志或采用标签标志。

  12 . 4 标志示例

  示例 1:公称尺寸 DN100,外径为 Ⅰ 系列,基层壁厚等级 Sch40、基体材料牌号为 X60,耐腐蚀合金内覆层材料牌号为

  316L,内覆层公称壁厚为 2.5 mm,90°短半径弯头,其标志为:

  制造商名称或商标 DN100-Sch40( 2 . 5 )-X60/ 316L-90E( S) 产品编号 GB/T 35072

  示例 2:公称尺寸 DN100×80、外径为 Ⅱ 系列、基层壁厚等级 Sch80、基层材料牌号为 X52、内覆层材料牌号为 UNS

  N08825、公称壁厚为 2 .5 mm、同心异径接头的标志为:

  制造商名称或商标 DN100 × 80 Ⅱ-Sch80 (2.5)-X52/N08825-R(C) 产品编号 GB/T 35072

  示例 3:公称尺寸 DN100,外径为 Ⅰ 系列,基层壁厚为 5 mm、材料牌号为 16 MnR,内覆层材料牌号为 UNS S31603 ,

  GB/T 35072—2018

  公称壁厚为 3 mm,90°短半径弯头,其标志为:

  制造商名称或商标 DN100-5 ( 3 )-16MnR/ S31603- 90E(S) 产品编号 GB/T 35072

  13 运输与防护

  13 . 1 装运前,复合管件内、外表面应保持清洁与干燥,可采用防锈剂防止坡口或管端产生锈蚀,应采用管端保护器或其他保护装置对管端进行有效保护,避免搬运和运输过程中对成型坡口和复合管件内部造成机械损伤和污染。

  13 . 2 应确保复合管件在包装、搬运、运输和储存过程中免受机械损伤和环境侵蚀,确保复合管件内、外表面免受铜、铝、锡、铅、锌等低熔点金属污染,应避免铁离子污染耐腐蚀合金层表面,如果产生,应采用有效的方法进行清除和检验。

  13 . 3 制造商应以书面的形式提交复合管件包装、搬运、运输和储存方法说明或图纸供购方审查,装运至少应符合公路、铁路或海路运输的要求。

  14 文件

  14 . 1 按规定应进行的所有试验和检验,均应在交货前完成,并向购方提供完整的检测文件。

  14 . 2 按本标准生产的复合管件,每批均应有产品质量合格证明书,质量合格证明书至少应包括:

  a) 制造商名称与制造 日期;

  b ) 产品名称、规格、制造标准号;

  c) 原材料检验报告;

  d) 产品外形尺寸检测报告;

  e) 产品化学成分和物理试验报告;

  f) 内覆层材料腐蚀试验报告;

  g) 产品 NDT 报告;

  h) 热处理报告;

  i) 由购方指定的其他文件。

  GB/T 35072—2018

  附 录 A

  (规范性附录)

  内覆层材料腐蚀试验方法

  A.1 一般要求

  复合管件内覆层材料腐蚀试验包括内覆层母材和焊缝或耐腐蚀合金堆焊层的 SSC 和/或 SCC 试验、失重腐蚀和点腐蚀试验。

  A.2 SSC/SCC试验

  A.2 . 1 一般要求

  根据复合管件预期输送流体工况环境,由购方选择,可采取以下三种途径其中一种评价内覆层材料的 SSC/SCC性能:

  a) 如果复合管件内覆层材质满足 ISO 15156-3 : 2015 附录 A要求,可不进行 SSC/SCC试验评价。 ISO 15156-3 : 2015 附录 A 给出了耐腐蚀合金材料不发生 SSC/SCC 允许的冶金状态、H 2 S 分压、温度、氯离子浓度和元素硫的环境限制。

  b) 允许基于满意的现场使用经验的评定,该评定应遵循 ISO 15156-1 的规定。现场使用经验评定应满足如下要求:

  1)

29141548829
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