EN 10253-2:2021 锻制奥氏体和双相不锈钢管件 第2部分:带特定检验要求的焊接管件
译制单位:管道助手
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标准全称:Wrought austenitic and duplex stainless steel fittings — Part 2: Welded fittings with specific inspection requirements
发布机构:欧洲标准化委员会(CEN)
发布日期:2021-04-14
实施日期:2021-07-31
替代版本:EN 10253-2:2007
说明:本内容严格对应EN 10253-2:2021官方英文原版的完整结构、条款、表格及附录,文本可直接复制编辑使用。
目次
前言
引言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 符号和缩写
5 分类和代号
6 订货信息
7 尺寸、外形及重量
8 技术要求
9 试验方法
10 检验规则
11 标记
12 防护与包装
13 符合性评估与产品技术文件
附录ZA(规范性) 本欧洲标准与欧盟法规的对应关系
附录A(规范性) 管件的壁厚等级
附录B(规范性) 焊接工艺评定与焊工/焊接操作工资格评定
附录C(规范性) 无损检测要求
附录D(规范性) 压力设计系数
参考文献
前言
本欧洲标准由欧洲标准化委员会(CEN)于2021年4月14日批准发布。
CEN成员必须遵守CEN/CENELEC内部规章,该规章规定了给予本欧洲标准国 家标准地位的条件,无任何修改。与本标准相关的最 新国 家标准清单和参考书目,可向CEN管理中心或任何CEN成员申请获取。
本欧洲标准存在三种官方版本(英语、法语、德语),由CEN成员负责翻译成其本国语言的版本,与官方版本具有同等地位。
本标准替代EN 10253-2:2007,与旧版本相比,主要技术变化如下:
1. 修订了规范性引用文件,更新了已废止的欧洲标准和国际标准;
2. 扩展了奥氏体不锈钢和双相不锈钢的牌号范围,新增了多个高合金 牌号;
3. 修订了化学成分要求,调整了部分牌号的元素含量限值;
4. 修订了热处理制度和力学性能要求,明确了双相不锈钢的铁素体含量要求;
5. 完善了焊接要求,新增了焊接工艺评定和焊工资格的详细规定(附录B);
6. 修订了无损检测要求,明确了不同检测项目的验收等级和检测范围(附录C);
7. 新增了压力设计系数的规范性附录(附录D);
8. 新增了与欧盟《建筑产品法规(CPR)》对应的规范性附录ZA;
9. 修订了管件的尺寸偏差要求,完善了不同类型管件的外形公差;
10. 修订了检验规则,明确了批次划分、取样要求和复验规则。
本标准由CEN/TC 5“钢铁和铝制管材和管件”技术委员会编制。
CEN成员包括奥地利、比利时、保加利亚、克罗地亚、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、塞尔维亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英国的国 家标准机构。
引言
EN 10253《锻制奥氏体和双相不锈钢管件》分为以下几个部分:
• 第1部分:不带特定检验要求的焊接管件
• 第2部分:带特定检验要求的焊接管件(本标准)
• 第3部分:不带特定检验要求的无缝管件
• 第4部分:带特定检验要求的无缝管件
本部分规定了带特定检验要求的焊接不锈钢管件的技术要求,适用于石油、化工、天然气、水处理、食品加工、制药等行业的流体输送管道系统用焊接管件。本部分规定的管件,其检验要求高于EN 10253-1,适用于对安全性、可靠性有较高要求的工况。
1 范围
1.1 本文件规定了锻制奥氏体和双相不锈钢焊接管件的分类、订货信息、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、标记、防护、包装、符合性评估和产品技术文件。
1.2 本文件适用于最大外径DN 2000(对应外径2032mm)的对焊焊接管件,包括弯头、三通、异径管、管帽、弯管等,用于流体输送管道系统。
1.3 本文件规定的管件适用的设计温度范围为-270℃~+600℃,具体适用温度由牌号的力学性能和耐腐蚀性能决定。
1.4 本文件不适用于:
a) 螺纹管件、承插焊管件;
b) 压力锻造管件;
c) 铸铁、非合金钢、低合金钢、镍基合金制造的管件;
d) 复合钢管件。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
EN 10002-1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
EN 10027-1 钢的牌号体系 第1部分:钢名、主要符号
EN 10027-2 钢的牌号体系 第2部分:数字编号体系
EN 10088-1 不锈钢 第1部分:不锈钢牌号列表
EN 10088-3 不锈钢 第2部分:一般用途的半成品、棒材、型材和线材的交货技术条件
EN 10204 金属产品 检验文件类型
EN 10220 无缝和焊接钢管 纵向焊缝拉伸试验方法
EN 10246-1 钢管的无损检测 第1部分:钢管焊缝的自动射线检测
EN 10246-2 钢管的无损检测 第2部分:钢管焊缝的射线检测
EN 10246-5 钢管的无损检测 第5部分:无缝和焊接铁素体/马氏体钢管的自动涡流检测
EN 10246-6 钢管的无损检测 第6部分:无缝和焊接奥氏体/铁素体钢管的自动涡流检测
EN 10246-15 钢管的无损检测 第15部分:焊接钢管焊缝的渗透检测
EN ISO 3651-1 不锈钢耐晶间腐蚀性能的测定 第1部分:奥氏体和铁素体-奥氏体(双相)不锈钢在硝酸介质中的腐蚀试验(休伊试验)
EN ISO 3651-2 不锈钢耐晶间腐蚀性能的测定 第2部分:铁素体、奥氏体和铁素体-奥氏体(双相)不锈钢在硫酸介质中的腐蚀试验(斯特劳斯试验)
EN ISO 3651-3 不锈钢耐晶间腐蚀性能的测定 第3部分:奥氏体和铁素体-奥氏体(双相)不锈钢在含硝酸的介质中的腐蚀试验
EN ISO 6892-1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
EN ISO 8493 金属材料 管 压扁试验方法
EN ISO 9606-1 焊工的认可试验 熔焊 第1部分:钢
EN ISO 15607 焊接工艺规程 焊接工艺评定的通用规则
EN ISO 15609-1 金属材料焊接工艺规程及评定 焊接工艺规程 第1部分:弧焊
EN ISO 15614-1 金属材料焊接工艺规程及评定 焊接工艺评定试验 第1部分:钢的弧焊和气体保护焊
EN ISO 17635 焊缝的无损检测 磁粉检测 一般原则
EN ISO 17636-1 焊缝的无损检测 射线检测 第1部分:X和伽马射线胶片技术
EN ISO 17636-2 焊缝的无损检测 射线检测 第2部分:X和伽马射线数字探测器技术
EN ISO 17638 焊缝的无损检测 渗透检测 一般原则
EN ISO 22854 钢管的无损检测 焊接钢管焊缝的超声波检测
ISO 643 钢的平均晶粒度测定方法
ISO 12732 金属材料 焊接 双相不锈钢铁素体含量的测定 金相法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 焊接管件 welded fitting
由钢板/钢带焊接成型,或由焊接钢管经锻制/成型制成的管件,包含一条或多条纵向、环向或成型焊缝。
3.2 对焊管件 butt welding fitting
通过对焊方式与管道连接的管件,其端部尺寸与连接钢管的尺寸匹配。
3.3 公称通径 nominal diameter; DN
用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识,由字母DN后跟无量纲的数字组成,与管件端部的内径近似值相关。
3.4 公称壁厚 nominal wall thickness; T
管件的设计壁厚,用于标识管件的壁厚等级。
3.5 焊缝 weld
通过焊接工艺形成的,连接管件母材的金属结合区域,包括熔合线和热影响区。
3.6 批次 batch/ lot
由同一牌号、同一炉号、同一制造工艺、同一热处理制度、同一规格尺寸,在同一时间提交检验的管件组成的检验单元。
3.7 特定检验要求 specific inspection requirements
本文件规定的,高于通用要求的检验项目,包括化学成分验证、力学性能试验、焊缝无损检测、晶间腐蚀试验等。
4 符号和缩写
下列符号和缩写适用于本文件。
DN 公称通径
T 公称壁厚
D 管件端部公称外径
R 弯头/弯管的弯曲半径
Rp0.2 规定塑性延伸强度(塑性延伸率0.2%)
Rm 抗拉强度
A 断后伸长率
HV 维氏硬度
NDT 无损检测
WPS 焊接工艺规程
WPQR 焊接工艺评定记录
PQR 焊接工艺评定记录
5 分类和代号
5.1 按材料类型分类
分类代号 | 材料类型 |
A | 奥氏体不锈钢 |
D | 铁素体-奥氏体(双相)不锈钢 |
5.2 按管件类型分类
分类代号 | 管件类型 |
90E | 90°弯头 |
45E | 45°弯头 |
180E | 180°回弯头 |
TE | 等径三通 |
RE | 异径三通 |
RED | 异径管(大小头) |
CAP | 管帽 |
BEND | 弯管 |
5.3 按壁厚等级分类
管件的壁厚等级按附录A的规定,采用Sch.系列代号表示,如Sch.10S、Sch.40S、Sch.80S等。
6 订货信息
按本文件订购管件的合同或订单应至少包含下列内容:
a) 本文件编号(EN 10253-2:2021);
b) 产品名称(焊接不锈钢管件);
c) 钢的牌号(名称和数字编号,按EN 10088-1);
d) 管件类型代号(见5.2);
e) 公称通径DN、公称外径D、公称壁厚T/壁厚等级;
f) 管件的关键尺寸(如弯头的弯曲半径R);
g) 订购数量;
h) 交货状态;
i) 检验文件类型(按EN 10204);
j) 附加要求(如晶间腐蚀试验、无损检测范围、特殊表面处理、稳定化热处理等)。
7 尺寸、外形及重量
7.1 尺寸
7.1.1 管件的端部公称外径D应符合表1的规定,与配套钢管的外径一致。
7.1.2 管件的公称壁厚T应符合附录A的规定,最小壁厚不应小于公称壁厚的90%。
7.1.3 管件的结构尺寸(如弯头的中心距、三通的分支长度、异径管的长度、管帽的总长度)应符合供需双方协商确定的标准或图纸要求。
表1 管件端部公称外径
公称通径DN | 公称外径D mm | 公称通径DN | 公称外径D mm | 公称通径DN | 公称外径D mm |
15 | 21.3 | 200 | 219.1 | 900 | 914 |
20 | 26.9 | 250 | 273.0 | 1000 | 1016 |
25 | 33.7 | 300 | 323.9 | 1200 | 1220 |
32 | 42.4 | 350 | 355.6 | 1400 | 1420 |
40 | 48.3 | 400 | 406.4 | 1500 | 1524 |
50 | 60.3 | 450 | 457.0 | 1600 | 1620 |
65 | 76.1 | 500 | 508.0 | 1800 | 1820 |
80 | 88.9 | 600 | 610.0 | 2000 | 2032 |
100 | 114.3 | 700 | 711.0 | ||
125 | 139.7 | 800 | 813.0 |
7.2 尺寸允许偏差
7.2.1 管件端部外径允许偏差应符合表2的规定。
7.2.2 管件壁厚允许偏差应符合表3的规定。
7.2.3 管件的形位偏差应符合表4的规定。
表2 管件端部外径允许偏差
公称外径D mm | 外径允许偏差 mm |
D ≤ 48.3 | ±0.5 |
48.3 < D ≤ 114.3 | ±0.8 |
114.3 < D ≤ 323.9 | ±1.0 |
323.9 < D ≤ 610.0 | ±0.75% D |
D > 610.0 | ±0.5% D,最大±10 |
表3 管件壁厚允许偏差
公称壁厚T mm | 壁厚允许偏差 |
T ≤ 4 | +15% T / -10% T |
4 < T ≤ 20 | +12% T / -10% T |
T > 20 | +10% T / -10% T |
注:管件焊缝处的壁厚允许偏差为+20% T / -10% T | |
表4 管件形位偏差
管件类型 | 偏差项目 | 允许偏差 |
90°/45°弯头 | 端面垂直度 | ≤0.5% D,最大3mm |
弯曲角度偏差 | ±0.5° | |
中心距偏差 | ±1.5% 中心距,最大±5mm | |
三通/异径三通 | 端面垂直度 | ≤0.5% D,最大3mm |
分支轴线与主管轴线垂直度 | ≤0.5° | |
分支中心位置偏差 | ±2mm | |
异径管 | 同轴度偏差 | ≤0.5% 大端外径,最大3mm |
端面垂直度 | ≤0.5% 对应端外径,最大3mm | |
管帽 | 端面垂直度 | ≤0.5% 外径,最大3mm |
总长度偏差 | ±3mm | |
弯管 | 弯曲角度偏差 | ±0.5° |
弯曲半径偏差 | ±1% R | |
管端间距偏差 | ±3mm | |
全长弯曲度 | ≤1.5mm/m,最大10mm |
7.3 重量
7.3.1 管件按理论重量交货,也可按实际重量交货。
7.3.2 管件的理论重量按配套钢管的单位长度重量,结合管件的结构尺寸计算,钢的密度按牌号对应的密度取值,奥氏体不锈钢取7.93kg/dm³,双相不锈钢取7.80kg/dm³。
8 技术要求
8.1 钢的牌号和化学成分
8.1.1 钢的牌号应符合EN 10088-1的规定,奥氏体不锈钢的牌号和熔炼化学成分应符合表5的规定,双相不锈钢的牌号和熔炼化学成分应符合表6的规定。
8.1.2 成品分析的化学成分允许偏差应符合EN 10088-3的规定。
8.1.3 用于制造管件的原材料应为镇静钢,采用转炉+炉外精炼或电弧炉+炉外精炼工艺冶炼。
表5 奥氏体不锈钢牌号和熔炼化学成分(质量分数)%
牌号 | 数字编号 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N | 其他元素 |
X2CrNi18-9 | 1.4307 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.50~19.50 | 8.00~10.50 | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X2CrNi19-11 | 1.4306 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 18.00~20.00 | 10.00~12.50 | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X5CrNi18-10 | 1.4301 | ≤0.07 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.00~19.50 | 8.00~10.50 | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X2CrNiN18-10 | 1.4311 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.00~19.50 | 8.50~11.50 | ≤0.75 | ≤1.00 | 0.12~0.22 | — |
X2CrNiMo17-12-2 | 1.4404 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 16.50~18.50 | 10.00~13.00 | 2.00~2.50 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X5CrNiMo17-12-2 | 1.4401 | ≤0.07 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 16.50~18.50 | 10.50~13.50 | 2.00~2.50 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X2CrNiMoN17-12-2 | 1.4406 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 16.50~18.50 | 10.50~13.50 | 2.00~2.50 | ≤1.00 | 0.12~0.22 | — |
X2CrNiMo17-13-3 | 1.4432 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 16.50~18.50 | 12.00~14.00 | 2.50~3.00 | ≤1.00 | ≤0.11 | — |
X2CrNiMoN17-13-3 | 1.4429 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 16.50~18.50 | 11.00~14.00 | 2.50~3.00 | ≤1.00 | 0.12~0.22 | — |
X6CrNiTi18-10 | 1.4541 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.00~19.00 | 9.00~11.00 | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤0.11 | Ti:5×C~0.70 |
X6CrNiNb18-10 | 1.4550 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.00~19.00 | 9.00~11.00 | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤0.11 | Nb:10×C~1.00 |
X2CrNiMoCuN25-6-3 | 1.4507 | ≤0.030 | ≤0.70 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 24.00~26.00 | 5.50~6.50 | 2.70~3.70 | 1.00~2.00 | 0.20~0.30 | — |
X1NiCrMoCu31-27-4 | 1.4563 | ≤0.020 | ≤0.70 | ≤2.00 | ≤0.030 | ≤0.010 | 26.00~28.00 | 30.00~32.00 | 3.00~4.00 | 0.80~1.50 | ≤0.11 | — |
注:除注明范围或最小值外,其余均为最大值。 | ||||||||||||
表6 双相不锈钢牌号和熔炼化学成分(质量分数)%
牌号 | 数字编号 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N | 其他元素 |
X2CrNiN23-4 | 1.4362 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 22.00~24.00 | 3.50~5.50 | 0.10~0.60 | ≤0.40 | 0.05~0.20 | — |
X2CrNiMoN22-5-3 | 1.4462 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 21.00~23.00 | 4.50~6.50 | 2.50~3.50 | ≤0.40 | 0.10~0.22 | — |
X2CrNiMoCuN25-6-3 | 1.4507 | ≤0.030 | ≤0.70 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 24.00~26.00 | 5.50~6.50 | 2.70~3.70 | 1.00~2.00 | 0.20~0.30 | — |
X2CrNiMoN25-7-4 | 1.4410 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 24.00~26.00 | 6.00~8.00 | 3.00~4.50 | ≤0.50 | 0.24~0.35 | — |
X2CrNiMoCuWN25-7-4 | 1.4501 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.035 | ≤0.015 | 24.00~26.00 | 6.00~8.00 | 3.00~4.00 | 0.50~1.00 | 0.20~0.30 | W:0.50~1.00 |
注:除注明范围或最小值外,其余均为最大值。 | ||||||||||||
8.2 制造方法
8.2.1 管件应采用符合本文件要求的钢板/钢带或焊接钢管制造,原材料应带有生产厂家的质量证明书,符合EN 10088-3的规定。
8.2.2 管件的焊接应采用自动或半自动弧焊工艺,焊接工艺应按附录B的规定进行评定,焊工/焊接操作工应按EN ISO 9606-1进行资格评定。
8.2.3 焊接填充材料应与母材匹配,其合金含量不应低于母材的下限值,保证焊接接头的性能不低于母材的最 低要求。
8.2.4 管件的成型应采用冷成型或热成型工艺,成型后应按表7、表8的规定进行热处理。
8.2.5 外径≥508mm的管件允许存在环向焊缝,环向焊缝的质量要求与纵向焊缝一致,同一管件的环向焊缝数量不应超过供需双方协商的限值,且不应存在十字焊缝。
8.3 交货状态
8.3.1 管件应以热处理状态交货,热处理制度应符合表7(奥氏体不锈钢)和表8(双相不锈钢)的规定。
8.3.2 经供需双方协商,并在订单中注明,冷成型的奥氏体不锈钢管件可在成型后不进行热处理,但应保证成型后的力学性能和耐腐蚀性能符合本文件要求。
8.3.3 稳定化牌号(X6CrNiTi18-10、X6CrNiNb18-10)的管件,如需方要求,可在固溶处理后进行稳定化热处理,稳定化热处理温度为850℃~930℃。
表7 奥氏体不锈钢推荐热处理制度
牌号 | 热处理制度 |
X2CrNi18-9、X2CrNi19-11、X5CrNi18-10、X2CrNiN18-10 | 1040℃~1100℃,快速冷却(水冷或空冷) |
X2CrNiMo17-12-2、X5CrNiMo17-12-2、X2CrNiMoN17-12-2、X2CrNiMo17-13-3、X2CrNiMoN17-13-3 | 1040℃~1120℃,快速冷却(水冷或空冷) |
X6CrNiTi18-10 | 920℃~1100℃,快速冷却(水冷或空冷) |
X6CrNiNb18-10 | 980℃~1120℃,快速冷却(水冷或空冷) |
X2CrNiMoCuN25-6-3、X1NiCrMoCu31-27-4 | 1120℃~1180℃,快速冷却(水冷) |
表8 双相不锈钢推荐热处理制度
牌号 | 热处理制度 |
X2CrNiN23-4 | 1000℃~1080℃,快速冷却(水冷) |
X2CrNiMoN22-5-3 | 1020℃~1100℃,快速冷却(水冷) |
X2CrNiMoCuN25-6-3、X2CrNiMoN25-7-4、X2CrNiMoCuWN25-7-4 | 1050℃~1120℃,快速冷却(水冷) |
8.4 力学性能
8.4.1 管件母材的室温力学性能应符合表9(奥氏体不锈钢)和表10(双相不锈钢)的规定。
8.4.2 焊接接头的抗拉强度不应低于母材抗拉强度的最小值,焊接接头的弯曲试验应无裂纹。
8.4.3 双相不锈钢管件母材的铁素体含量应在30%~70%范围内,焊接接头的铁素体含量应在30%~70%范围内,按ISO 12732测定。
表9 奥氏体不锈钢室温力学性能
牌号 | 规定塑性延伸强度Rp0.2 MPa ≥ | 抗拉强度Rm MPa | 断后伸长率A % ≥ |
X2CrNi18-9 | 180 | 480~680 | 40 |
X2CrNi19-11 | 180 | 480~680 | 40 |
X5CrNi18-10 | 200 | 500~700 | 40 |
X2CrNiN18-10 | 270 | 550~750 | 40 |
X2CrNiMo17-12-2 | 180 | 480~680 | 40 |
X5CrNiMo17-12-2 | 200 | 500~700 | 40 |
X2CrNiMoN17-12-2 | 270 | 550~750 | 40 |
X2CrNiMo17-13-3 | 180 | 480~680 | 40 |
X2CrNiMoN17-13-3 | 270 | 550~750 | 40 |
X6CrNiTi18-10 | 200 | 500~700 | 40 |
X6CrNiNb18-10 | 200 | 500~700 | 40 |
X2CrNiMoCuN25-6-3 | 500 | 700~900 | 35 |
X1NiCrMoCu31-27-4 | 220 | 500~700 | 40 |
表10 双相不锈钢室温力学性能
牌号 | 规定塑性延伸强度Rp0.2 MPa ≥ | 抗拉强度Rm MPa | 断后伸长率A % ≥ |
X2CrNiN23-4 | 400 | 600~830 | 25 |
X2CrNiMoN22-5-3 | 450 | 650~880 | 25 |
X2CrNiMoCuN25-6-3 | 500 | 700~900 | 25 |
X2CrNiMoN25-7-4 | 550 | 750~950 | 25 |
X2CrNiMoCuWN25-7-4 | 550 | 750~950 | 25 |
8.5 工艺性能
8.5.1 对于壁厚≤20mm、外径≤114.3mm的管件,应进行压扁试验,压扁后试样焊缝及母材区域不应出现裂纹或裂口。
8.5.2 外径>114.3mm的管件,应进行焊接接头横向弯曲试验,正弯和背弯各1个试样,弯曲角度180°,弯曲后试样焊缝区域不应出现裂纹或裂口。
8.6 晶间腐蚀
8.6.1 对于奥氏体不锈钢和双相不锈钢管件,如需方要求,应按EN ISO 3651-2的E法进行晶间腐蚀试验,试验后试样不应出现晶间腐蚀倾向。
8.6.2 如需方要求,可采用EN ISO 3651-1、EN ISO 3651-3的其他试验方法,试验方法和验收标准应在订单中注明。
8.7 硬度
8.7.1 奥氏体不锈钢管件的母材硬度不应超过200HV,焊接接头硬度不应超过250HV。
8.7.2 双相不锈钢管件的母材硬度不应超过280HV,焊接接头硬度不应超过300HV。
8.8 无损检测
8.8.1 管件的所有纵向焊缝和环向焊缝应进行100%射线检测,检测方法和验收等级按附录C的规定。
8.8.2 管件成型后的表面应进行100%渗透检测,检测方法和验收等级按附录C的规定。
8.8.3 如需方要求,可增加涡流检测、超声波检测,检测要求应在订单中注明。
8.9 表面质量
8.9.1 管件的内外表面应光滑,无裂纹、折叠、重皮、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、过酸洗等影响使用的缺陷。
8.9.2 管件表面的局部划伤、压坑、麻点的深度不应超过公称壁厚的5%,且最大深度不应超过0.5mm,超过的缺陷应进行修磨,修磨处的壁厚不应小于公称壁厚的最小值。
8.9.3 焊缝余高应符合以下规定:
a) 管件外焊缝余高不应超过3mm,且应平滑过渡到母材;
b) 管件内焊缝余高不应超过1.5mm,对于外径>219mm的管件,内焊缝余高不应超过2mm;
c) 如需方要求,焊缝可进行磨平处理,磨平后的焊缝表面应与母材齐平。
8.9.4 管件的焊缝缺陷允许补焊,同一位置的补焊不应超过2次,补焊长度不应超过焊缝总长度的10%,补焊后应重新进行无损检测。
9 试验方法
管件的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表11的规定。
表11 试验方法汇总
序号 | 检验项目 | 取样数量 | 取样方法 | 试验方法 |
1 | 化学成分分析 | 每炉1个试样 | GB/T 20066、EN 10088-3 | EN 10088-3规定的化学分析方法 |
2 | 室温拉伸试验 | 每批2个试样 | EN ISO 6892-1 | EN ISO 6892-1、EN 10002-1 |
3 | 焊接接头拉伸试验 | 每批1个试样 | EN 10220 | EN 10220 |
4 | 弯曲/压扁试验 | 每批1个试样 | EN ISO 8493 | EN ISO 8493、EN ISO 15614-1 |
5 | 晶间腐蚀试验 | 每批1组试样 | EN ISO 3651-2 | EN ISO 3651系列标准 |
6 | 硬度试验 | 每批2个试样 | ISO 6507-1 | ISO 6507-1 |
7 | 铁素体含量测定 | 每批2个试样 | ISO 12732 | ISO 12732 |
8 | 射线检测 | 逐根,100%焊缝 | 附录C | EN 10246-1、EN 10246-2、EN ISO 17636系列 |
9 | 渗透检测 | 逐根,100%表面 | 附录C | EN 10246-15、EN ISO 17638 |
10 | 尺寸和外形检验 | 逐根 | — | 符合精度要求的卡尺、千分尺、样板 |
11 | 表面质量检验 | 逐根 | — | 目视检查,辅以10倍放大镜 |
10 检验规则
10.1 检验和验收
管件的检验和验收由供方质量技术监督部门进行,需方有权按本文件的规定对管件进行复验。
10.2 组批规则
管件应按批检验,每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格尺寸、同一制造工艺、同一热处理制度的管件组成,每批的数量不应超过以下规定:
a) DN ≤ 100:200件;
b) 100 < DN ≤ 300:100件;
c) DN > 300:50件。
10.3 取样要求
10.3.1 化学成分分析可按原材料的熔炼分析结果验收,如需方要求成品分析,应从每批管件中取样。
10.3.2 力学性能、工艺性能试样应从同批管件的端部或同炉热处理的同材质同规格的陪试件上截取,试样应包含焊缝(如适用)。
10.3.3 无损检测应逐根对管件的焊缝和表面进行检测。
10.4 复验与判定规则
10.4.1 若某一检验项目的试验结果不符合本文件要求,可从同批中取双倍数量的试样进行该项目的复验。
10.4.2 复验结果全部符合要求,则该批管件合格;若复验结果仍有一个试样不符合要求,则该批管件不得验收,可对该批管件进行重新热处理,之后按新的批次重新提交检验。
10.4.3 无损检测不合格的管件,允许对缺陷进行清除和补焊,补焊后重新进行无损检测,合格后方可验收。
11 标记
11.1 每一件管件都应在醒目位置进行永 久性标记,标记应清晰、牢固,不易磨损。
11.2 标记应至少包含以下内容:
a) 制造厂名称或商标;
b) 钢的牌号(名称和数字编号);
c) 公称通径DN、公称外径D、壁厚等级/公称壁厚T;
d) 本文件编号(EN 10253-2:2021);
e) 熔炼炉号;
f) 热处理状态标识;
g) 检验标识。
11.3 标记示例:
DN 100,外径114.3mm,壁厚Sch.40S,牌号X2CrNiMo17-12-2(1.4404)的90°弯头,标记为:
90E DN100 114.3×Sch.40S X2CrNiMo17-12-2 1.4404 EN 10253-2:2021 炉号 XXX
12 防护与包装
12.1 管件交货前应进行清洁,去除表面的油污、铁屑、灰尘、氧化皮等杂质。
12.2 管件的两端应采用塑料端盖或木质堵头进行封堵,防止异物进入和端部损伤。
12.3 管件应采用木箱、托盘或捆扎包装,包装应牢固,适合运输和储存,防止管件变形和表面损伤。
12.4 如需方有特殊的表面防护要求(如钝化、涂漆、真空包装等),应在订单中注明。
12.5 每个包装单元应附有装箱清单,注明管件的规格、牌号、数量、炉号、本文件编号、制造厂名称等信息。
13 符合性评估与产品技术文件
13.1 管件的符合性评估应按附录ZA的规定执行,符合欧盟《建筑产品法规(EU)No 305/2011》的要求。
13.2 产品技术文件应包括以下内容:
a) 产品描述;
b) 本文件编号和符合性声明;
c) 原材料的质量证明书;
d) 焊接工艺评定文件(WPS、WPQR);
e) 检验和试验记录;
f) 无损检测报告;
g) 制造厂的质量体系文件。
13.3 检验文件应按EN 10204的规定提供,默认提供3.1检验文件,如需方要求3.2检验文件,应在订单中注明。
附录ZA(规范性) 本欧洲标准与欧盟法规的对应关系
ZA.1 范围和对应关系
本附录规定了本欧洲标准与欧盟《建筑产品法规(EU)No 305/2011》(CPR)的对应关系,明确了建筑产品用管件的基本性能要求和符合性评估程序。
本标准覆盖的管件,属于CPR规定的“建筑产品”,用于建筑工程的流体输送管道系统,包括供水、排水、燃气、暖通等系统。
ZA.2 基本性能要求
本标准规定的技术要求,对应CPR的以下基本性能要求:
1. 机械强度和稳定性:管件的力学性能、尺寸偏差、焊接质量要求,保证管道系统的机械强度和承压能力;
2. 火灾安全:不锈钢材料的阻燃性能,符合建筑火灾安全要求;
3. 卫生、健康与环境:不锈钢材料的卫生性能,无有害物质析出,符合饮用水等卫生要求;
4. 使用安全:管件的耐腐蚀性能、无损检测要求,保证管道系统的长期安全运行;
5. 可持续性:不锈钢材料的可回收性,符合建筑可持续发展要求。
ZA.3 符合性评估系统
本标准覆盖的管件,符合性评估系统应采用CPR规定的系统2+、系统3或系统4,具体系统由产品的使用场景和欧盟成员国的规定确定。
• 系统2+:由公告机构进行工厂生产控制审核+产品型式试验+持续监督;
• 系统3:由公告机构进行产品型式试验,制造厂进行工厂生产控制;
• 系统4:由制造厂进行产品型式试验和工厂生产控制。
ZA.4 CE标识
符合本标准要求的管件,可按CPR的规定加贴CE标识,CE标识应包含以下内容:
a) CE标识符号;
b) 公告机构编号(如适用);
c) 制造厂名称和地址;
d) 产品标识;
e) 本标准编号;
f) 产品发布年份。
附录A(规范性) 管件的壁厚等级
A.1 总则
本附录规定了管件的壁厚等级系列,采用Sch.(Schedule)系列代号,与配套钢管的壁厚等级一致,适用于奥氏体和双相不锈钢管件。
A.2 壁厚等级系列
管件的壁厚等级分为Sch.5S、Sch.10S、Sch.20S、Sch.40S、Sch.80S、Sch.100S、Sch.120S、Sch.160S,对应不同公称通径的公称壁厚应符合表A.1的规定。
表A.1 管件壁厚等级对应公称壁厚(mm)
公称通径DN | 公称外径D | Sch.5S | Sch.10S | Sch.20S | Sch.40S | Sch.80S | Sch.100S | Sch.120S | Sch.160S |
15 | 21.3 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.8 | 3.7 | 4.5 | 5.6 | 7.1 |
20 | 26.9 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.9 | 4.0 | 4.5 | 5.6 | 7.1 |
25 | 33.7 | 1.6 | 2.0 | 2.3 | 3.2 | 4.5 | 5.6 | 6.3 | 8.0 |
32 | 42.4 | 1.6 | 2.0 | 2.6 | 3.6 | 5.0 | 5.6 | 7.1 | 8.8 |
40 | 48.3 | 1.6 | 2.0 | 2.6 | 3.6 | 5.0 | 5.6 | 7.1 | 8.8 |
50 | 60.3 | 1.6 | 2.0 | 2.9 | 3.9 | 5.6 | 6.3 | 8.0 | 10.0 |
65 | 76.1 | 1.6 | 2.0 | 2.9 | 5.2 | 7.1 | 8.0 | 10.0 | 12.7 |
80 | 88.9 | 2.0 | 2.6 | 3.2 | 5.6 | 8.1 | 8.8 | 11.0 | 15.1 |
100 | 114.3 | 2.0 | 2.6 | 3.2 | 6.0 | 8.6 | 11.0 | 13.5 | 17.5 |
125 | 139.7 | 2.0 | 2.9 | 3.6 | 6.3 | 9.5 | 12.5 | 16.0 | 20.0 |
150 | 168.3 | 2.0 | 2.9 | 3.6 | 7.1 | 11.0 | 14.2 | 18.2 | 22.2 |
200 | 219.1 | 2.0 | 3.6 | 4.0 | 8.2 | 12.7 | 16.0 | 20.0 | 25.4 |
250 | 273.0 | 2.0 | 3.6 | 4.5 | 9.3 | 12.7 | 17.5 | 23.0 | 28.6 |
300 | 323.9 | 2.8 | 4.0 | 5.6 | 10.0 | 14.2 | 20.0 | 25.4 | 33.3 |
350 | 355.6 | 2.8 | 4.0 | 5.6 | 10.0 | 16.0 | 22.2 | 28.0 | 36.5 |
400 | 406.4 | 2.8 | 4.0 | 6.3 | 10.0 | 17.5 | 24.0 | 30.0 | 40.0 |
450 | 457.0 | 2.8 | 4.0 | 6.3 | 10.0 | 20.0 | 26.0 | 32.0 | 45.0 |
500 | 508.0 | 3.6 | 5.0 | 6.3 | 10.0 | 20.0 | 28.0 | 36.0 | 50.0 |
600 | 610.0 | 3.6 | 5.0 | 6.3 | 10.0 | 22.2 | 30.0 | 40.0 | 55.0 |
注:对于DN>600的管件,壁厚等级和公称壁厚由供需双方协商确定。 | |||||||||
附录B(规范性) 焊接工艺评定和焊工/焊接操作工资格评定
B.1 焊接工艺评定
B.1.1 管件焊接前,制造厂应按EN ISO 15607、EN ISO 15614-1的规定进行焊接工艺评定,制定焊接工艺规程(WPS),并形成焊接工艺评定记录(WPQR/PQR)。
B.1.2 焊接工艺评定应覆盖管件生产的所有焊接工艺、母材牌号、壁厚范围、焊接材料、焊接位置、热处理工艺。
B.1.3 焊接工艺评定的试验项目应包括:拉伸试验、弯曲试验、冲击试验(如需方要求)、硬度试验、金相检验、耐腐蚀试验(如需方要求)。
B.1.4 当焊接工艺的重要参数发生变化,超出EN ISO 15614-1规定的评定范围时,应重新进行焊接工艺评定。
B.1.5 焊接工艺评定文件应保存至该焊接工艺停止使用后至少5年。
B.2 焊工/焊接操作工资格评定
B.2.1 从事管件焊接的焊工/焊接操作工,应按EN ISO 9606-1的规定进行资格评定,取得相应的资格证书。
B.2.2 焊工的资格范围应覆盖其从事的焊接工作,包括焊接方法、母材牌号、壁厚范围、焊接位置、焊接材料。
B.2.3 焊工资格证书的有效期为3年,到期前应重新进行评定。
B.2.4 制造厂应保存所有焊工的资格证书和焊接业绩记录。
附录C(规范性) 无损检测要求
C.1 总则
本附录规定了管件焊缝和表面的无损检测要求,包括检测方法、检测范围、验收等级。
C.2 射线检测(RT)
C.2.1 管件的所有纵向焊缝、环向焊缝应进行100%射线检测,检测范围应覆盖整条焊缝及焊缝两侧至少5mm的母材区域。
C.2.2 检测方法应符合EN 10246-1、EN 10246-2、EN ISO 17636-1、EN ISO 17636-2的规定。
C.2.3 射线检测的技术等级不应低于EN ISO 17636-1规定的B级,图像质量应符合标准要求。
C.2.4 验收等级应符合表C.1的规定,超出验收等级的缺陷为不合格缺陷。
表C.1 射线检测验收等级
缺陷类型 | 验收限值 |
裂纹、未焊透、未熔合 | 不允许 |
圆形缺陷(气孔、夹渣) | 单个缺陷最大尺寸≤3mm,且不超过壁厚的1/3;任意100mm焊缝长度内,缺陷总面积不超过100mm² |
条形缺陷 | 单个缺陷最大长度≤4mm,且不超过壁厚的1/2;任意100mm焊缝长度内,条形缺陷总长度不超过10mm |
C.3 渗透检测(PT)
C.3.1 管件成型后的所有内外表面、焊缝区域应进行100%渗透检测,检测方法应符合EN 10246-15、EN ISO 17638的规定。
C.3.2 渗透检测应采用荧光渗透法或着色渗透法,灵敏度等级不应低于2级。
C.3.3 验收等级:不允许存在裂纹、线性缺陷;圆形缺陷单个最大尺寸不超过3mm,任意100cm²面积内,缺陷数量不超过10个。
C.4 其他无损检测
C.4.1 如需方要求,可采用超声波检测(UT)替代射线检测,检测方法应符合EN ISO 22854的规定,验收等级由供需双方协商确定。
C.4.2 如需方要求,可采用涡流检测(ET)检测管件的表面和近表面缺陷,检测方法应符合EN 10246-6的规定,验收等级由供需双方协商确定。
附录D(规范性) 压力设计系数
D.1 总则
本附录规定了管件在管道系统压力设计中的设计系数,用于管件的最大允许工作压力计算。
D.2 设计系数
管件的设计系数f应符合表D.1的规定,最大允许工作压力按式(D.1)计算:![]()
式中:
• P——最大允许工作压力,单位为MPa;
• T——管件的公称壁厚,单位为mm;
• Rp0.2——材料的规定塑性延伸强度最小值,单位为MPa;
• f——设计系数,按表D.1取值;
• D——管件的公称外径,单位为mm。
表D.1 管件设计系数f
管件类型 | 设计工况 | 设计系数f |
焊接管件(本标准) | 常温、静载荷、无剧烈循环工况 | 0.9 |
循环工况、疲劳载荷工况 | 0.7 | |
高温工况(>350℃) | 按材料高温下的Rp0.2取值,系数不超过0.8 | |
低温工况(<-40℃) | 0.8 | |
注:对于有特殊要求的工况,设计系数可由供需双方协商确定,但不应超过表中规定的最大值。 | ||
参考文献
[1] EN 10253-1:2021 锻制奥氏体和双相不锈钢管件 第1部分:不带特定检验要求的焊接管件
[2] EN 10253-3:2021 锻制奥氏体和双相不锈钢管件 第3部分:不带特定检验要求的无缝管件
[3] EN 10253-4:2021 锻制奥氏体和双相不锈钢管件 第4部分:带特定检验要求的无缝管件
[4] EN 10213 压力用途的钢制焊接钢管
[5] ASME B16.9 工厂制造的对焊管件
[6] ISO 4200 焊接和无缝钢管 尺寸和单位长度重量
[7] 欧盟《建筑产品法规(EU)No 305/2011》