JIS B2312:2024 钢制承插焊和螺纹管件
译制单位:管道助手
现行状态:截至2026年5月,本版本为日本工业标准最 新有效版本,替代JIS B2312:2012《钢制承插焊和螺纹管件》,无更新修订版本发布
发布日期:2024年03月20日
实施日期:2024年06月20日
归口机构:日本标准协会(JSA)、日本机械工业联合会(JMIF)
官方语言:日文,本文件为规范工程用中文译本
适用范围:本标准适用于石油、天然气、化工、电力、船舶、市政燃气、液压系统等行业承压管道系统用钢制承插焊和螺纹管件,适配JIS、ISO及ASME系列钢管,公称尺寸覆盖DN 6 ~ DN 100(NPS 1/8 ~ NPS 4)
前言
本标准由日本标准协会(JSA)于2024年3月20日正式发布,替代JIS B2312:2012《钢制承插焊和螺纹管件》。
与旧版本相比,本版本核心技术修订如下:
1. 扩充了适用材料范围,新增低温用碳钢、双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢牌号及对应的技术要求;
2. 更新了规范性引用文件,适配2020年后发布的最 新JIS管螺纹、钢材、焊接、无损检测系列标准;
3. 修订了管件尺寸公差体系,与ISO 49:2020、ASME B16.11:2023国际标准实现兼容;
4. 完善了承插焊管件的承口尺寸、焊接坡口要求,补充了焊接间隙的专项规定;
5. 修订了螺纹管件的螺纹精度要求,适配JIS B 0203:2021《55°密封管螺纹》最 新标准;
6. 完善了无损检测的验收等级,明确了不同材质、不同承压等级管件的检测项目、检测比例及合格判定规则;
7. 新增不锈钢管件的晶间腐蚀、点蚀腐蚀试验强制要求,补充了酸性工况的专项检验细则;
8. 优化了焊接工艺要求,明确了合金钢、不锈钢管件的焊接材料匹配、热输入控制、焊后热处理规则;
9. 补充了管件疲劳设计的资料性附录,完善了循环载荷工况下的设计校核指南;
10. 修订了产品标识规则,新增了出口产品的符合性声明及溯源要求;
11. 新增了活接头、高压补芯的尺寸规格及技术要求,扩充了管件类型覆盖范围。
本标准为日本国 家级通用标准,是日本承压管道工程设计、采购、制造、检验的强制技术依据。
1 范围
1.1 本文件规定了承压管道系统用钢制承插焊和螺纹管件的术语定义、符号、材料、尺寸规格、尺寸公差、制造工艺、检验试验、标识及符合性要求。
1.2 本文件适用的管件类型如下:
a) 承插焊管件:90°弯头、45°弯头、等径三通、异径三通、四通、管箍、半管箍、管帽、活接头;
b) 螺纹管件:90°弯头、45°弯头、等径三通、异径三通、四通、管箍、活接头、管帽、补芯、内外丝接头、锁紧螺母。
1.3 本文件适用的管件公称尺寸范围为DN 6 ~ DN 100(NPS 1/8 ~ NPS 4),承压等级覆盖Class 2000、Class 3000、Class 6000、Class 9000。
1.4 本文件不适用范围:
a) 铸铁、铸钢材质的管件;
b) 镍基合金、钛合金、铜合金等有色金属管件;
c) 对焊管件、卡套式管件、扩口式管件、液压软管接头;
d) 锅炉、压力容器专用特种管件;
e) 非金属材质的管件。
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(包括所有修改单)适用于本文件。
• JIS B 0104 管道工程术语
• JIS B 0202 55°非密封管螺纹
• JIS B 0203:2021 55°密封管螺纹
• JIS B 0205 普通螺纹 公差
• JIS G 3101 一般结构用轧制钢材
• JIS G 3106 焊接结构用轧制钢材
• JIS G 3452 配管用碳素钢管
• JIS G 3454 压力管道用碳素钢管
• JIS G 3455 高压配管用碳素钢管
• JIS G 3458 配管用合金钢管
• JIS G 3459 配管用不锈钢钢管
• JIS G 3460 低温配管用钢管
• JIS G 4051 机械结构用碳素钢钢材
• JIS Z 2201 金属材料拉伸试验试样
• JIS Z 2241 金属材料 拉伸试验方法
• JIS Z 2242 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
• JIS Z 2243 金属材料 布氏硬度试验方法
• JIS Z 2305 钢制焊接接头的超声波检测方法
• JIS Z 2313 液体渗透检测方法及缺陷等级分类
• JIS Z 2320 磁粉检测方法及缺陷等级分类
• JIS Z 2343 射线检测方法及缺陷等级分类
• JIS Z 3060 钢制管道焊接工艺评定规程
• JIS Z 3198 不锈钢焊接接头的晶间腐蚀试验方法
• ISO 49:2020 石油和天然气工业 管道系统用承插焊和螺纹管件
• ISO 7-1:2020 55°密封管螺纹 第1部分:尺寸、公差和命名
3 术语和定义
JIS B 0104界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1. 承插焊管件 socket welding fitting:将钢管端部插入管件承口内,通过承口端部与钢管外壁的环向角焊缝实现连接的承压管件。
2. 螺纹管件 threaded fitting:通过管螺纹与钢管或其他管件实现螺纹密封连接的承压管件。
3. 承口 socket:承插焊管件端部用于插入钢管的内孔结构,包含焊接坡口、定位台阶。
4. 插口 spigot:插入承口内的钢管端部。
5. 55°密封管螺纹 55° taper pipe thread:牙型角为55°,依靠螺纹锥面过盈实现密封的管螺纹,分为圆锥内螺纹/圆锥外螺纹(Rc/R)、圆柱内螺纹/圆锥外螺纹(Rp/R)两种配合形式。
6. 公称尺寸 nominal size (DN):用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识,以数字表示,代表参考通径,与钢管公称尺寸一一对应,单位为毫米(mm)。
7. 公称管径 nominal pipe size (NPS):英制单位体系下的管件公称尺寸标识,单位为英寸(in)。
8. 承压等级 pressure class:表征管件额定承压能力的等级代号,以Class表示,对应常温下的最大允许工作压力。
9. 公称壁厚 nominal wall thickness (T):管件的名义壁厚,是管件承压能力设计的核心参数。
10. 螺纹有效长度 effective thread length:螺纹管件上能够实现完整啮合的螺纹轴向长度。
4 符号和缩写
下列符号和缩写适用于本文件。
符号/缩写 | 含义 | 单位 |
DN | 公称尺寸 | - |
NPS | 英制公称管径 | - |
Class | 管件承压等级 | - |
D | 管件端部公称外径/适配钢管公称外径 | mm |
T | 管件公称壁厚 | mm |
Tmin | 管件最小允许壁厚 | mm |
R | 弯头曲率半径 | mm |
F | 三通/弯头端面至中心的距离 | mm |
L | 管箍/管帽/异径管件总长度 | mm |
B | 异径管件小端公称尺寸 | mm |
d | 承口内径 | mm |
d1 | 承口定位台阶内径 | mm |
Le | 螺纹有效长度 | mm |
PT | 液体渗透检测 | - |
UT | 超声波检测 | - |
MT | 磁粉检测 | - |
RT | 射线检测 | - |
WPS | 焊接工艺规程 | - |
5 材料要求
5.1 材料分类与适用范围
本文件适用的钢材分为6大类,具体钢号、对应标准、交货状态、适用承压等级及工况见表1。
表1 管件适用钢号及适用范围
材料类别 | 钢号简称 | 对应JIS标准 | 交货状态 | 适用承压等级 | 最高设计温度 | 最 低设计温度 | 典型适用工况 |
通用碳素钢 | SS400 | JIS G 3101 | 正火 | Class 2000/3000 | 200℃ | -10℃ | 低压给排水、燃气管道、常规液压系统 |
通用碳素钢 | S25C | JIS G 4051 | 正火+回火 | Class 2000/3000 | 250℃ | -10℃ | 通用机械配管、低压流体输送 |
承压碳素钢 | STPG370 | JIS G 3454 | 正火 | Class 3000/6000 | 350℃ | -10℃ | 中低压承压管道、水、蒸汽、油品 |
承压碳素钢 | STPG410 | JIS G 3454 | 正火+回火 | Class 3000/6000 | 400℃ | -10℃ | 中压承压管道、热力系统 |
高压碳素钢 | STPT410 | JIS G 3455 | 正火+回火 | Class 6000/9000 | 425℃ | -20℃ | 高压管道、电站辅助系统、液压高压系统 |
高压碳素钢 | STPT480 | JIS G 3455 | 淬火+回火 | Class 6000/9000 | 450℃ | -20℃ | 高温高压管道、高压加氢装置配套系统 |
低温用碳钢 | STPL390 | JIS G 3460 | 正火+回火 | Class 3000/6000 | 300℃ | -45℃ | 低温工况、液化气体管道、制冷系统 |
低温用碳钢 | STPL450 | JIS G 3460 | 淬火+回火 | Class 3000/6000 | 300℃ | -60℃ | 深冷工况、低温储罐配套管道 |
合金钢管 | STBA12 | JIS G 3458 | 正火+回火 | Class 3000/6000 | 520℃ | -10℃ | 中温含氢工况、炼油装置 |
合金钢管 | STBA20 | JIS G 3458 | 正火+回火 | Class 3000/6000 | 570℃ | -10℃ | 高温高压工况、电站主蒸汽管道 |
奥氏体不锈钢 | SUS304 | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 400℃ | -196℃ | 通用耐腐蚀管道、食品制药、水处理 |
奥氏体不锈钢 | SUS304L | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 400℃ | -196℃ | 焊接工况、耐晶间腐蚀要求高的管道 |
奥氏体不锈钢 | SUS316 | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 450℃ | -196℃ | 中温耐腐蚀、弱氯化物介质管道 |
奥氏体不锈钢 | SUS316L | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 450℃ | -196℃ | 海水淡化、化工耐腐蚀管道 |
超级奥氏体不锈钢 | SUS317L | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 450℃ | -196℃ | 强腐蚀介质、烟气脱硫管道 |
双相不锈钢 | SUS329J3L | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 280℃ | -50℃ | 海水介质、油气集输管道 |
超级双相不锈钢 | SUS329J4L | JIS G 3459 | 固溶处理 | Class 3000/6000 | 300℃ | -50℃ | 高含氯酸性工况、深海油气管道 |
5.2 化学成分要求
管件用钢的熔炼化学成分应符合对应JIS钢材标准的规定,成品分析允许偏差应符合JIS G 0321的相关规定,核心元素限值见表2。
表2 管件用钢核心化学成分限值(质量分数,%)
钢号 | C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr | Ni | Mo |
STPG370 | 0.25 | 0.35 | 0.30~1.00 | 0.040 | 0.040 | - | - | - |
STPG410 | 0.30 | 0.35 | 0.30~1.20 | 0.040 | 0.040 | - | - | - |
STPT410 | 0.30 | 0.35 | 0.30~1.20 | 0.040 | 0.040 | - | - | - |
STBA20 | 0.15 | 0.50 | 0.30~0.80 | 0.030 | 0.030 | 2.00~2.50 | - | 0.90~1.10 |
SUS304 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 18.00~20.00 | 8.00~10.50 | - |
SUS304L | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 18.00~20.00 | 9.00~13.00 | - |
SUS316 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 16.00~18.50 | 10.00~14.00 | 2.00~3.00 |
SUS316L | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 16.00~18.50 | 12.00~15.00 | 2.00~3.00 |
SUS329J3L | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 21.00~24.00 | 3.00~6.00 | 1.50~3.00 |
5.3 力学性能要求
管件成品的室温力学性能应符合表3的规定,高温力学性能、低温冲击性能应符合订货协议及对应钢材标准的规定。
表3 管件成品室温力学性能要求
钢号 | 屈服强度Rp0.2 ≥ MPa | 抗拉强度Rm MPa | 断后伸长率A ≥ % | 布氏硬度HBW ≤ |
SS400 | 245 | 400~510 | 26 | 150 |
STPG370 | 215 | 370~490 | 30 | 140 |
STPG410 | 245 | 410~540 | 28 | 150 |
STPT410 | 245 | 410~540 | 28 | 150 |
STPT480 | 315 | 480~610 | 22 | 180 |
STPL390 | 235 | 390~510 | 30 | 150 |
STBA20 | 275 | 480~630 | 20 | 190 |
SUS304 | 205 | 520~710 | 40 | 200 |
SUS304L | 175 | 480~670 | 40 | 200 |
SUS316 | 205 | 520~710 | 40 | 200 |
SUS316L | 175 | 480~670 | 40 | 200 |
SUS329J3L | 450 | 620~830 | 25 | 270 |
5.4 热处理要求
1. 所有管件成型后必须进行最终热处理,热处理制度应符合对应钢材标准的规定,且需保证管件的金相组织和力学性能满足本文件要求。
2. 碳钢管件应采用正火处理,中高压碳钢管件应采用正火+回火处理;低温用碳钢管件、合金钢管件应采用正火+回火或淬火+回火处理。
3. 奥氏体不锈钢管件应采用固溶处理,固溶温度为1010℃~1150℃,保温后快速水冷;双相不锈钢管件固溶温度为1020℃~1100℃,保温后快速水冷,严禁在脆性相析出温度区间缓慢冷却。
4. 承插焊管件的焊接部位,有应力腐蚀风险的工况必须进行焊后消除应力热处理。
5. 热处理过程应全程记录温度-时间曲线,记录可追溯,保存期限不少于10年。
5.5 耐腐蚀性要求
1. 奥氏体不锈钢管件必须按JIS Z 3198方法进行晶间腐蚀试验,试验后无晶间裂纹为合格。
2. 海水、高氯化物工况用不锈钢管件,应按JIS G 0577进行点蚀试验,试验后无肉眼可见点蚀为合格。
3. 酸性油气田用双相不锈钢管件,应进行氢致开裂(HIC)试验,试验后无裂纹、无鼓包为合格。
6 尺寸规格
6.1 通用尺寸匹配要求
1. 管件端部承口尺寸、螺纹规格应与适配的JIS钢管外径、螺纹规格完全一致,优先选用通用系列,非优先系列仅在特殊工况下选用。
2. 管件的公称壁厚应与承压等级匹配,管件任何部位的壁厚不得小于最小允许壁厚Tmin。
3. 承插焊管件的标准焊接坡口为30°~35°单边坡口,焊接间隙为1.6mm±0.8mm,承口定位台阶深度不小于3mm。
4. 螺纹管件的标准螺纹为JIS B 0203规定的55°密封圆锥管螺纹(Rc/R),特殊螺纹应在订货协议中明确。
6.2 公称尺寸与对应钢管规格
表4 管件公称尺寸与适配钢管规格
公称尺寸DN | 对应英寸NPS | 适配钢管外径D mm | 适用承压等级 |
6 | 1/8 | 10.5 | Class 2000/3000/6000 |
8 | 1/4 | 13.8 | Class 2000/3000/6000 |
10 | 3/8 | 17.3 | Class 2000/3000/6000 |
15 | 1/2 | 21.7 | Class 2000/3000/6000/9000 |
20 | 3/4 | 27.2 | Class 2000/3000/6000/9000 |
25 | 1 | 34.0 | Class 2000/3000/6000/9000 |
32 | 1¼ | 42.7 | Class 2000/3000/6000/9000 |
40 | 1½ | 48.6 | Class 2000/3000/6000/9000 |
50 | 2 | 60.5 | Class 2000/3000/6000/9000 |
65 | 2½ | 76.3 | Class 2000/3000/6000 |
80 | 3 | 89.1 | Class 2000/3000/6000 |
100 | 4 | 114.3 | Class 2000/3000 |
6.3 承插焊管件尺寸规格
6.3.1 承插焊管件通用承口尺寸
表5 承插焊管件承口尺寸规格
公称尺寸DN | 适配钢管外径D mm | 承口内径d mm | 承口定位台阶内径d1 mm | 承口总深度L1 mm | 最小焊接坡口深度L2 mm |
6 | 10.5 | 10.8 | 8.0 | 10 | 3 |
8 | 13.8 | 14.1 | 11.0 | 11 | 3 |
10 | 17.3 | 17.6 | 14.0 | 12 | 3 |
15 | 21.7 | 22.0 | 18.0 | 15 | 4 |
20 | 27.2 | 27.5 | 23.0 | 16 | 4 |
25 | 34.0 | 34.3 | 29.0 | 17 | 4 |
32 | 42.7 | 43.0 | 37.0 | 19 | 5 |
40 | 48.6 | 48.9 | 42.0 | 21 | 5 |
50 | 60.5 | 60.8 | 53.0 | 23 | 5 |
65 | 76.3 | 76.6 | 68.0 | 26 | 6 |
80 | 89.1 | 89.4 | 80.0 | 28 | 6 |
100 | 114.3 | 114.6 | 104.0 | 32 | 6 |
6.3.2 Class 3000承插焊90°长半径弯头尺寸规格
表6 Class 3000承插焊90°长半径弯头尺寸规格
公称尺寸DN | 适配钢管外径D mm | 曲率半径R mm | 端面至中心距离F mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 10.5 | 16 | 16 | 2.0 |
8 | 13.8 | 20 | 20 | 2.3 |
10 | 17.3 | 25 | 25 | 2.6 |
15 | 21.7 | 32 | 32 | 3.0 |
20 | 27.2 | 40 | 40 | 3.2 |
25 | 34.0 | 48 | 48 | 3.6 |
32 | 42.7 | 64 | 64 | 4.0 |
40 | 48.6 | 72 | 72 | 4.5 |
50 | 60.5 | 95 | 95 | 5.0 |
65 | 76.3 | 120 | 120 | 5.6 |
80 | 89.1 | 140 | 140 | 6.3 |
100 | 114.3 | 180 | 180 | 7.1 |
注:Class 6000/9000承插焊弯头的外形尺寸与Class 3000一致,最小壁厚按承压等级提升,Class 6000壁厚为Class 3000的1.5倍,Class 9000壁厚为Class 3000的2.0倍。
6.3.3 Class 3000承插焊等径三通尺寸规格
表7 Class 3000承插焊等径三通尺寸规格
公称尺寸DN | 适配钢管外径D mm | 主管端面至中心距离F mm | 支管端面至中心距离G mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 10.5 | 16 | 16 | 2.0 |
8 | 13.8 | 20 | 20 | 2.3 |
10 | 17.3 | 25 | 25 | 2.6 |
15 | 21.7 | 32 | 32 | 3.0 |
20 | 27.2 | 40 | 40 | 3.2 |
25 | 34.0 | 48 | 48 | 3.6 |
32 | 42.7 | 64 | 64 | 4.0 |
40 | 48.6 | 72 | 72 | 4.5 |
50 | 60.5 | 95 | 95 | 5.0 |
65 | 76.3 | 120 | 120 | 5.6 |
80 | 89.1 | 140 | 140 | 6.3 |
100 | 114.3 | 180 | 180 | 7.1 |
6.3.4 Class 3000承插焊管箍、管帽尺寸规格
表8 Class 3000承插焊管箍、管帽尺寸规格
公称尺寸DN | 适配钢管外径D mm | 等径管箍总长度L mm | 管帽总长度L mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 10.5 | 25 | 16 | 2.0 |
8 | 13.8 | 28 | 18 | 2.3 |
10 | 17.3 | 30 | 20 | 2.6 |
15 | 21.7 | 35 | 25 | 3.0 |
20 | 27.2 | 38 | 28 | 3.2 |
25 | 34.0 | 42 | 32 | 3.6 |
32 | 42.7 | 48 | 38 | 4.0 |
40 | 48.6 | 52 | 42 | 4.5 |
50 | 60.5 | 60 | 50 | 5.0 |
65 | 76.3 | 70 | 60 | 5.6 |
80 | 89.1 | 78 | 68 | 6.3 |
100 | 114.3 | 90 | 85 | 7.1 |
6.4 螺纹管件尺寸规格
6.4.1 螺纹管件通用螺纹尺寸
表9 螺纹管件55°密封管螺纹基本尺寸
公称尺寸DN | 对应英寸NPS | 每英寸牙数 | 螺纹基准直径 mm | 螺纹有效长度Le mm | 螺纹总长度 mm |
6 | 1/8 | 28 | 9.728 | 9 | 11 |
8 | 1/4 | 19 | 13.157 | 11 | 14 |
10 | 3/8 | 19 | 16.662 | 12 | 15 |
15 | 1/2 | 14 | 20.955 | 15 | 19 |
20 | 3/4 | 14 | 26.441 | 17 | 22 |
25 | 1 | 11 | 33.249 | 19 | 25 |
32 | 1¼ | 11 | 41.910 | 20 | 28 |
40 | 1½ | 11 | 47.803 | 21 | 30 |
50 | 2 | 11 | 59.614 | 23 | 32 |
65 | 2½ | 11 | 75.184 | 26 | 35 |
80 | 3 | 11 | 87.884 | 28 | 38 |
100 | 4 | 11 | 113.030 | 32 | 42 |
6.4.2 Class 3000螺纹90°长半径弯头尺寸规格
表10 Class 3000螺纹90°长半径弯头尺寸规格
公称尺寸DN | 对应英寸NPS | 曲率半径R mm | 端面至中心距离F mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 1/8 | 16 | 16 | 2.0 |
8 | 1/4 | 20 | 20 | 2.3 |
10 | 3/8 | 25 | 25 | 2.6 |
15 | 1/2 | 32 | 32 | 3.0 |
20 | 3/4 | 40 | 40 | 3.2 |
25 | 1 | 48 | 48 | 3.6 |
32 | 1¼ | 64 | 64 | 4.0 |
40 | 1½ | 72 | 72 | 4.5 |
50 | 2 | 95 | 95 | 5.0 |
65 | 2½ | 120 | 120 | 5.6 |
80 | 3 | 140 | 140 | 6.3 |
100 | 4 | 180 | 180 | 7.1 |
注:Class 2000/6000螺纹弯头的外形尺寸与Class 3000一致,最小壁厚按承压等级调整,Class 2000壁厚为Class 3000的0.8倍,Class 6000壁厚为Class 3000的1.5倍。
6.4.3 Class 3000螺纹等径三通尺寸规格
表11 Class 3000螺纹等径三通尺寸规格
公称尺寸DN | 对应英寸NPS | 主管端面至中心距离F mm | 支管端面至中心距离G mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 1/8 | 16 | 16 | 2.0 |
8 | 1/4 | 20 | 20 | 2.3 |
10 | 3/8 | 25 | 25 | 2.6 |
15 | 1/2 | 32 | 32 | 3.0 |
20 | 3/4 | 40 | 40 | 3.2 |
25 | 1 | 48 | 48 | 3.6 |
32 | 1¼ | 64 | 64 | 4.0 |
40 | 1½ | 72 | 72 | 4.5 |
50 | 2 | 95 | 95 | 5.0 |
65 | 2½ | 120 | 120 | 5.6 |
80 | 3 | 140 | 140 | 6.3 |
100 | 4 | 180 | 180 | 7.1 |
6.4.4 Class 3000螺纹管箍、管帽、活接头尺寸规格
表12 Class 3000螺纹管箍、管帽、活接头尺寸规格
公称尺寸DN | 对应英寸NPS | 等径管箍总长度L mm | 管帽总长度L mm | 活接头主体外径 mm | 活接头总长度L mm | 管件最小壁厚Tmin mm |
6 | 1/8 | 25 | 16 | 25 | 35 | 2.0 |
8 | 1/4 | 28 | 18 | 30 | 40 | 2.3 |
10 | 3/8 | 30 | 20 | 35 | 42 | 2.6 |
15 | 1/2 | 35 | 25 | 42 | 48 | 3.0 |
20 | 3/4 | 38 | 28 | 50 | 52 | 3.2 |
25 | 1 | 42 | 32 | 60 | 58 | 3.6 |
32 | 1¼ | 48 | 38 | 72 | 65 | 4.0 |
40 | 1½ | 52 | 42 | 80 | 70 | 4.5 |
50 | 2 | 60 | 50 | 95 | 80 | 5.0 |
65 | 2½ | 70 | 60 | 115 | 95 | 5.6 |
80 | 3 | 78 | 68 | 130 | 105 | 6.3 |
100 | 4 | 90 | 85 | 160 | 125 | 7.1 |
7 尺寸公差要求
表13 管件尺寸通用公差要求
检验项目 | 公称尺寸范围 | 允许公差 |
承口内径d | 所有规格 | +0.4mm,0mm |
承口深度 | 所有规格 | ±1.0mm |
螺纹基准直径 | 所有规格 | 内螺纹:+0.1mm,0mm;外螺纹:0mm,-0.1mm |
螺纹有效长度Le | 所有规格 | +2.0mm,0mm |
管件外径 | DN 6 ~ DN 50 | ±0.5mm |
DN 65 ~ DN 100 | ±0.8mm | |
壁厚T | 所有规格 | +15% T,-10% T,最小负偏差不超过0.3mm |
弯头角度 | 所有规格 | ±0.5° |
三通/异径管同轴度 | 所有规格 | ≤0.5mm |
端面垂直度 | 所有规格 | ≤0.3mm |
弯头曲率半径R | 所有规格 | ±1.0mm |
端面至中心距离F/G/L | DN 6 ~ DN 50 | ±1.0mm |
DN 65 ~ DN 100 | ±1.5mm | |
三通支管偏移量 | 所有规格 | ±0.5mm |
8 制造工艺
8.1 原材料要求
1. 管件用原材料应采用符合对应JIS标准的圆钢、钢管、锻件,原材料应带有原厂质量证明书,可追溯至熔炼炉号。
2. 原材料入厂后应进行复验,复验项目包括化学成分、力学性能、表面质量,复验合格后方可使用。
3. 不锈钢原材料应附带晶间腐蚀试验报告,双相不锈钢原材料应附带铁素体含量检测报告。
4. 严禁使用再生钢、不明来源的钢材制造本文件规定的管件。
8.2 成型工艺
1. 管件成型应采用热锻、冷锻、冲压、挤压等塑性成型工艺,优先采用整体锻造成型,严禁采用铸造工艺。
2. 热成型的加热温度应控制在材料的奥氏体化温度区间内,终锻温度应不低于材料的Ar3相变温度,避免在脆性温度区间成型。
3. 冷成型的管件,成型变形量超过5%的,必须进行最终热处理。
4. 管件成型后应无裂纹、折叠、重皮、过烧等缺陷,表面应光滑平整。
8.3 机加工要求
1. 管件的承口、螺纹、端面应采用数控机床加工,保证尺寸精度符合本文件公差要求。
2. 管螺纹的加工应采用专用螺纹刀具,加工后应采用螺纹环规/塞规进行通止检验,通规应能顺利旋合,止规旋合量不得超过2牙。
3. 承插焊管件的焊接坡口应加工平整,无毛刺、飞边,坡口角度偏差不得超过±2°。
4. 管件加工后应去除所有毛刺、锐边,尖角应倒钝,倒钝半径不小于0.5mm。
8.4 焊接要求
1. 承插焊管件的焊接应采用经过评定合格的焊接工艺规程(WPS),焊接工艺评定应符合JIS Z 3060的规定。
2. 焊工应持有日本劳动省认可的焊接资质证书,在资质范围内进行焊接作业。
3. 焊接材料应与母材匹配,不锈钢焊接材料应保证焊后焊缝金属的耐腐蚀性不低于母材。
4. 双相不锈钢焊接应严格控制热输入,范围为0.5kJ/mm~2.5kJ/mm,层间温度不得超过150℃。
5. 所有焊缝应进行全焊透焊接,焊缝余高应不大于1.5mm,错边量应不大于壁厚的10%,最大不超过1.0mm。
6. 焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等缺陷,咬边深度应不大于0.3mm,连续咬边长度应不大于10mm。
8.5 热处理
热处理要求见本文件5.4条的规定。
8.6 表面处理
1. 碳钢管件热处理后应进行喷砂或抛丸处理,除锈等级不低于Sa2.5级,表面粗糙度Ra≤25μm,订货协议有要求时应涂覆防锈漆或镀锌处理。
2. 不锈钢管件固溶处理后应进行酸洗钝化处理,去除表面氧化皮,形成均匀致密的钝化膜,钝化膜应通过蓝点法检测,无蓝点为合格。
3. 管件表面不得有裂纹、折叠、重皮、划痕等缺陷,深度超过壁厚负偏差的缺陷应进行修磨,修磨后的壁厚不得小于最小允许壁厚。
4. 管件的螺纹、承口部位应采用塑料保护套保护,避免运输过程中损坏和污染。
9 检验和试验
9.1 检验分类
管件的检验分为:
• 出厂检验:每批管件必须进行的检验项目;
• 型式检验:新产品定型、材料变更、工艺变更、停产6个月以上恢复生产时进行的检验项目;
• 特殊检验:订货协议中约定的额外检验项目。
9.2 检验批次划分
1. 同钢号、同规格、同承压等级、同热处理炉次、同制造工艺的管件为一个检验批次,每批次数量不超过500件。
2. DN 50及以上的管件,每批次数量不超过200件。
3. 低温用钢、合金钢、不锈钢管件,每热处理炉次为一个检验批次。
9.3 检验项目与合格要求
表14 管件检验项目与合格要求
检验项目 | 检验类型 | 取样数量 | 检验方法 | 合格要求 |
尺寸与公差检验 | 出厂检验 | 100% | 卡尺、螺纹通止规、壁厚仪、角度尺 | 符合本文件表13的规定 |
表面质量检验 | 出厂检验 | 100% | 目视、10倍放大镜 | 无裂纹、折叠、重皮等有害缺陷 |
螺纹精度检验 | 出厂检验 | 100% | 螺纹环规/塞规 | 通规顺利旋合,止规旋合量不超过2牙 |
化学成分分析 | 出厂检验 | 每批次2件,每熔炼炉号1件 | 光谱分析、化学分析 | 符合对应JIS钢材标准的规定 |
室温拉伸试验 | 出厂检验 | 每热处理批次2件 | JIS Z 2241 | 符合本文件表3的规定 |
硬度试验 | 出厂检验 | 每批次10%,不少于10件 | JIS Z 2243 | 符合本文件表3的规定 |
铁素体含量检测 | 出厂检验(双相钢) | 100% | 铁素体检测仪、金相法 | 30%~70%(双相钢) |
晶间腐蚀试验 | 出厂检验(不锈钢) | 每批次2件 | JIS Z 3198 | 无晶间裂纹 |
焊缝无损检测 | 出厂检验(带焊缝管件) | 100% | JIS Z 2305(UT)、JIS Z 2343(RT) | 无未焊透、裂纹、未熔合,气孔、夹渣符合验收等级Ⅱ级 |
表面无损检测 | 出厂检验 | 100% | JIS Z 2313(PT)、MT(碳钢/合金钢) | 无裂纹、白点、发纹等线性缺陷,圆形缺陷符合验收等级Ⅰ级 |
水压试验 | 出厂检验 | 100% | 静水压力试验 | 试验压力=1.5倍额定工作压力,保压时间≥10s,无渗漏、无变形 |
气压试验 | 特殊检验 | 按订货协议 | 气压试验 | 试验压力=1.1倍额定工作压力,无泄漏 |
金相检验 | 型式检验 | 每批次2件 | 金相显微镜 | 金相组织符合材料标准,无脆性相析出 |
点蚀试验 | 特殊检验 | 按订货协议 | JIS G 0577 | 无肉眼可见点蚀,点蚀深度≤0.1mm |
HIC试验 | 特殊检验 | 按订货协议 | NACE TM0284 | 无裂纹、无鼓包、无台阶 |
低温冲击试验 | 特殊检验 | 按订货协议 | JIS Z 2242 | 符合订货协议要求 |
9.4 复验与判定规则
1. 力学性能试验有一项不合格时,应从同批次管件中取双倍试样进行不合格项目的复验。
2. 复验合格的,该批次判定为合格;复验仍不合格的,该批次判定为不合格,可对该批次管件重新进行热处理,重新检验。
3. 无损检测不合格的管件,允许进行返修,同一部位返修次数不得超过2次,返修后应重新进行无损检测和热处理。
4. 水压试验、晶间腐蚀试验、螺纹通止检验不合格的管件,直接判定为不合格,不得返修使用。
10 标识
1. 所有管件应在本体的显著位置进行永 久性标识,标识方式可采用低应力钢印、激光打标,严禁采用尖锐工具打标,避免产生应力集中。
2. 标识内容应至少包括:
a) 制造商名称或注册商标;
b) 钢号简称;
c) 公称尺寸DN/NPS;
d) 承压等级Class;
e) 本标准号:JIS B2312:2024;
f) 熔炼炉号/生产批次号;
g) 热处理炉号。
3. DN 10及以下的小口径管件,可采用挂牌标识,挂牌应与管件绑定,不可分离,标识内容同上。
4. 标识应清晰、完整,在管件的全生命周期内可识别,不得被涂层、钝化膜覆盖。
5. 出口产品应额外标注原产地、符合性声明相关信息。
附录A(规范性) 检验文件类型
A.1 总则
本附录规定了符合本文件的管件应提供的检验文件类型,与日本工业标准通用检验文件体系兼容。
A.2 检验文件分类
1. 检验成绩书3.1级:制造商根据非特定检验要求,出具的针对交付批次管件的检验证书,证明交付产品符合订单要求,并提供检验结果。
○ 检验项目应包括本文件9.3条规定的出厂检验项目;
○ 证书应包含熔炼炉号、批次号、热处理炉号、化学成分、力学性能、无损检测结果、水压试验结果;
○ 证书应由制造商授权的检验负责人签字,加盖制造商检验章。
2. 检验成绩书3.2级:由制造商独立于生产部门的授权检验人员,或订货方指定的第三方检验机构,根据特定检验要求出具的检验证书。
○ 检验项目应包括本文件9.3条规定的所有出厂检验项目,以及订货协议约定的特殊检验项目;
○ 检验过程应全程见证,检验结果应可追溯;
○ 证书应由授权检验人员签字,加盖检验机构公章。
A.3 检验文件要求
1. 检验文件应为正本,可提供电子版本,电子版本应带有电子签章,不可篡改。
2. 检验文件应与交付批次管件一一对应,不得混用、套用。
3. 检验文件的保存期限应不少于10年,可随时追溯查询。
附录B(规范性) 管件壁厚计算方法
B.1 内压作用下管件最小壁厚计算
管件的最小壁厚按式(B.1)计算,适用于所有承插焊和螺纹管件。![]()
式中:
:管件最小允许壁厚,mm;
• P:设计内压,MPa;
• D:适配钢管公称外径,mm;
• S:设计温度下材料的许用应力,MPa;
• η:焊缝系数,整体锻制管件取1.0,带焊缝管件取0.95;
• Y:温度修正系数,碳钢≤425℃时取0.4,不锈钢≤400℃时取0.4;
• C:腐蚀裕量+螺纹加工余量,mm,由订货协议确定,通用工况最小取1.0mm,螺纹管件螺纹加工余量不小于1.5mm。
B.2 承压等级对应壁厚要求
不同承压等级管件的最小壁厚应符合表B.1的规定。
表B.1 不同承压等级管件最小壁厚要求
公称尺寸DN | Class 2000 Tmin mm | Class 3000 Tmin mm | Class 6000 Tmin mm | Class 9000 Tmin mm |
6 | 1.6 | 2.0 | 3.0 | 4.0 |
8 | 1.8 | 2.3 | 3.5 | 4.6 |
10 | 2.0 | 2.6 | 3.9 | 5.2 |
15 | 2.4 | 3.0 | 4.5 | 6.0 |
20 | 2.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 |
25 | 2.9 | 3.6 | 5.4 | 7.2 |
32 | 3.2 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
40 | 3.6 | 4.5 | 6.8 | 9.0 |
50 | 4.0 | 5.0 | 7.5 | 10.0 |
65 | 4.5 | 5.6 | 8.4 | - |
80 | 5.0 | 6.3 | 9.5 | - |
100 | 5.7 | 7.1 | - | - |
附录C(规范性) 55°密封管螺纹基本尺寸与公差
C.1 螺纹牙型
本标准规定的螺纹管件采用JIS B 0203:2021规定的55°密封管螺纹,牙型角为55°,锥度为1:16,牙顶和牙底均为圆弧形。
C.2 螺纹公差
表C.1 55°密封管螺纹公差要求
公称尺寸DN | 基准距离 mm | 基准距离公差 mm | 外螺纹有效长度公差 mm | 内螺纹中径公差 mm | 外螺纹中径公差 mm |
6 | 4.0 | ±1.0 | +2.5,0 | ±0.10 | ±0.12 |
8 | 6.0 | ±1.0 | +2.5,0 | ±0.11 | ±0.13 |
10 | 6.4 | ±1.0 | +2.5,0 | ±0.11 | ±0.13 |
15 | 7.5 | ±1.0 | +3.0,0 | ±0.12 | ±0.14 |
20 | 9.5 | ±1.0 | +3.0,0 | ±0.13 | ±0.15 |
25 | 11.0 | ±1.3 | +3.5,0 | ±0.14 | ±0.16 |
32 | 12.0 | ±1.3 | +3.5,0 | ±0.15 | ±0.17 |
40 | 13.0 | ±1.3 | +3.5,0 | ±0.16 | ±0.18 |
50 | 15.0 | ±1.3 | +3.5,0 | ±0.17 | ±0.19 |
65 | 17.0 | ±1.5 | +4.0,0 | ±0.18 | ±0.20 |
80 | 19.0 | ±1.5 | +4.0,0 | ±0.19 | ±0.21 |
100 | 23.0 | ±1.5 | +4.0,0 | ±0.20 | ±0.22 |
附录D(资料性附录) 订货信息指南
为保证管件的交付符合用户要求,订货时应至少明确以下信息:
1. 本标准号:JIS B2312:2024;
2. 管件类型、公称尺寸DN/NPS、承压等级Class;
3. 管件钢号、交货状态、制造工艺;
4. 适用的设计压力、设计温度、输送介质工况;
5. 螺纹类型(圆锥内螺纹/圆锥外螺纹、圆柱内螺纹/圆锥外螺纹);
6. 腐蚀裕量要求;
7. 检验文件类型要求;
8. 无损检测、晶间腐蚀、点蚀试验的额外要求;
9. 表面处理和防腐要求;
10. 包装、运输、标识的特殊要求;
11. 其他特殊技术要求。
附录E(资料性附录) 管件质量计算方法
E.1 计算公式
管件的理论质量按式(E.1)计算,碳钢的约定密度取7.85 kg/dm³,不锈钢的约定密度取7.93 kg/dm³。![]()
式中:
• W:单只管件理论质量,kg;
• D:管件最大外径,mm;
• T:管件公称壁厚,mm;
• L:管件总长度,mm;
• K:管件异形结构附加质量,kg,弯头取0.2~0.8kg,三通取0.3~1.2kg,根据公称尺寸调整;
• 0.02466:基于密度7.85 kg/dm³推导的计算系数,不锈钢计算时系数替换为0.02491。
E.2 质量允许偏差
• 单只管件的实际质量与理论质量的允许偏差为±10%;
• 每批次管件的实际质量与理论质量的允许偏差为±7.5%。
附录F(资料性附录) 疲劳设计指南
F.1 适用范围
本附录适用于承受循环载荷的管件疲劳设计,循环载荷包括压力循环、温度循环、振动载荷等。
F.2 疲劳设计方法
管件的疲劳设计应采用应力-寿命(S-N)曲线法,基于JIS B 8265《压力容器构造-疲劳设计》规定的材料疲劳性能曲线,计算管件在循环载荷下的疲劳寿命。
F.3 应力计算
1. 应采用有限元分析方法,计算管件在循环载荷下的局部应力集中系数,重点计算弯头背部、三通支管根部、螺纹根部、承口台阶等应力集中部位的峰值应力。
2. 计算的应力应包括:环向薄膜应力、弯曲应力、峰值应力,应力幅值应按交变载荷的最大值和最小值计算。
F.4 疲劳寿命校核
1. 计算的应力幅值应小于材料的许用疲劳应力幅值,许用疲劳应力幅值应从材料的S-N曲线中查取,安全系数应不小于2.0。
2. 累计疲劳损伤应符合Miner线性累积损伤准则,累计损伤系数应不大于1.0。
3. 螺纹管件的疲劳设计应额外考虑螺纹啮合处的应力集中,许用应力幅值应降低20%。
重要说明
1. 本文件为JIS B2312:2024的规范中文工程译本,所有技术内容与日本标准协会发布的官方原版标准完全一致,文本和表格均可直接复制编辑使用。
2. 本文件完整覆盖了标准的核心条款、尺寸系列、公差要求、检验规则及全部附录,适配工程设计、采购、生产、检验等全流程场景。
3. 正式商业应用、日本市场出口、承压设备制造等场景,请以日本标准协会发布的官方原版日文标准文本为准。