GB/T 18984-2016 低温管道用无缝钢管
译制单位：管道助手
现行状态：现行有效，为该标准最 新版本，代替 GB/T 18984-2003
发布日期：2016-12-30
实施日期：2017-09-01
发布单位：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
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本标准代替 GB/T 18984-2003《低温管道用无缝钢管》，与 GB/T 18984-2003 相比，主要技术变化如下：
• 修改了规范性引用文件；
• 修改了钢管订货规格范围；
• 修改了钢管尺寸允许偏差；
• 修改了定尺长度允许偏差；
• 修改了弯曲度规定；
• 增加了 06Ni9DG 牌号；
• 修改了钢中磷、硫含量要求；
• 修改了钢的冶炼方法；
• 修改了钢管的交货状态；
• 修改了压扁试验适用规格范围和判定要求；
• 修改了低倍检验要求；
• 修改了非金属夹杂物检测要求；
• 修改了无损检验要求；
• 修改了组批规则。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会 (SAC/TC183) 归口。
本标准起草单位：攀钢集团成都钢钒有限公司、衡阳华菱钢管有限公司、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人：成海涛、吴红、黄平佳、赵斌、董莉、曾勇刚、张业圣。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 18984-2003。
1 范围
本标准规定了低温管道用无缝钢管的分类、代号、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。
本标准适用于 - 45 ℃级～-196 ℃级低温压力容器管道及低温热交换器管道用无缝钢管。
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 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青 S 分光光度法
GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量
GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量
GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟重量法测定镍量
GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚 S 分光光度法
GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠 (钾) 光度法测定锰量
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 241 金属管 液压试验方法
GB/T 242 金属管 扩口试验方法
GB/T 244 金属管 弯曲试验方法
GB/T 246 金属管 压扁试验方法
GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图
GB/T 2102 钢管的验收、包装、标志和质量证明书
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法 (常规法)
GB/T 5777-2008 无缝钢管超声波探伤检验方法
GB/T 7735-2016 无缝和焊接 (埋弧焊除外) 钢管缺欠的自动涡流检测
GB/T 10561-2005 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 12606-2016 无缝和焊接 (埋弧焊除外) 铁磁性钢管纵向和 / 或横向缺欠的全圆周自动漏磁检测
GB/T 17395 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法 (常规方法)
GB/T 31925 厚壁无缝钢管超声波检验方法
3 分类和代号
3.1 本标准的无缝钢管按产品制造方式分为两类，其类别和代号如下：
a) 热轧 (扩) 钢管，代号为 W-H；
b) 冷拔 (轧) 钢管，代号为 W-C。
3.2 本标准所列钢牌号后的字母 “DG” 分别是 “低温”“管道” 汉语拼音的首位大写字母。
4 订货内容
按本标准订购钢管的合同或订单应包括但不限于下列内容：
a) 产品名称；
b) 标准编号；
c) 钢的牌号；
d) 订购的数量 (总重量或总长度)；
e) 尺寸规格；
f) 制造方法；
g) 特殊要求。
5 尺寸、外形及重量
5.1 外径和壁厚
5.1.1 钢管的公称外径 (D) 和公称壁厚 (S) 应符合 GB/T 17395 的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应 GB/T 17395 规定以外尺寸的钢管。
5.1.2 钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表 1 的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可生产表 1 规定以外尺寸允许偏差的钢管。
表 1 钢管外径和壁厚的允许偏差 单位为毫米
分类代号 | 制造方式 | 钢管公称尺寸 | 允许偏差 | |
普通级 | 高 级 | |||
W-H | 热轧钢管 | 外径 (D) ≤54 | ±0.40 | ±0.30 |
外径 (D) >54~325 | ±1%D | ±0.75%D | ||
外径 (D) >325 | ±1%D | — | ||
壁厚 (S) ≤20 | +15%S / -10%S | ±10%S | ||
壁厚 (S) >20 | +12.5%S / -10%S | ±10%S | ||
W-H | 热扩钢管 | 外径 (D) 全部 | ±1%D | — |
壁厚 (S) 全部 | ±15%S | — | ||
W-C | 冷拔 (轧) 钢管 | 外径 (D) ≤25.4 | ±0.15 | — |
外径 (D) >25.4~40 | ±0.20 | — | ||
外径 (D) >40~50 | ±0.25 | — | ||
外径 (D) >50~60 | ±0.30 | — | ||
外径 (D) >60 | ±0.75%D | ±0.5%D | ||
壁厚 (S) ≤3.0 | ±0.3 | ±0.2 | ||
壁厚 (S) >3.0 | ±10%S | ±7.5%S |
5.2 长度
5.2.1 通常长度
钢管通常长度为 4000mm~12000mm。
经供需双方协商，并在合同中注明，可交付长度短于 4000mm 但不短于 3000mm 的短尺钢管，但其数量应不超过该批钢管交货总数量的 5%。
5.2.2 定尺和倍尺长度
[5.2.2.1](5.2.2.1) 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按定尺或倍尺长度交货。钢管的定尺长度和倍尺总长度应在通常长度范围内。
[5.2.2.2](5.2.2.2) 钢管定尺长度允许偏差应符合如下规定：
a) 长度≤6000mm，0mm~10mm；
b) 长度 > 6000mm，0mm~15mm。
[5.2.2.3](5.2.2.3) 每个倍尺长度应按如下规定留出切口余量：
a) D≤159mm 时，切口余量为 5mm~10mm；
b) D>159mm 时，切口余量为 10mm~15mm。
5.3 弯曲度
钢管的弯曲度应不大于如下规定：
a) S≤15mm 时，弯曲度不大于 1.5mm/m；
b) S>15mm~30mm 时，弯曲度不大于 2.0mm/m；
c) S>30mm 或 D≥351mm 时，弯曲度不大于 3.0mm/m。
5.4 端头外形
钢管两端端面应与钢管轴线垂直，切口毛刺应予清除。
5.5 不圆度和壁厚不均
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管的不圆度和壁厚不均应分别不超过外径公差和壁厚公差的 80%。
5.6 重量
5.6.1 钢管按实际重量交货，亦可按理论重量交货。钢管理论重量的计算按 GB/T 17395 的规定 (钢的密度为 7.85kg/dm³)。
5.6.2 重量允许偏差
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，交货钢管的实际重量与理论重量的允许偏差应符合如下规定：
a) 单根钢管：±10%；
b) 每批最小为 10t 的钢管：±7.5%。
6 技术要求
6.1 钢的牌号和化学成分
6.1.1 钢的牌号和化学成分 (熔炼分析) 应符合表 2 的规定，钢管按熔炼成分验收。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可采用其他钢的牌号。
表 2 钢的牌号和化学成分
序号 | 牌号 | 化学成分 (质量分数)/% | |||||||
C | Si | Mn | P | S | Ni | Mo | V | ||
1 | 16MnDGa | 0.12~0.20 | 0.20~0.55 | 1.20~1.60 | ≤0.020 | ≤0.010 | — | — | — |
2 | 10MnDGa,c | ≤0.13 | 0.17~0.37 | ≤1.35 | ≤0.020 | ≤0.010 | — | — | ≤0.07 |
3 | 09DGa | ≤0.12 | 0.17~0.37 | ≤0.95 | ≤0.020 | ≤0.010 | — | — | ≤0.07 |
4 | 09Mn2VDGb | ≤0.12 | 0.17~0.37 | ≤1.85 | ≤0.020 | ≤0.010 | — | — | ≤0.12 |
5 | 06Ni3MoDGc | ≤0.08 | 0.17~0.37 | ≤0.85 | ≤0.015 | ≤0.008 | 2.50~3.70 | 0.15~0.30 | ≤0.05 |
6 | 06Ni9DG | ≤0.10 | 0.10~0.35 | ≤0.90 | ≤0.015 | ≤0.008 | 8.50~9.50 | — | — |
注：
a 16MnDG、10MnDG 和 09DG 可加入 0.01%~0.05% 的 Ti。
b 09Mn2VDG 可加入 0.01%~0.10% Ti 或 0.015%~0.060% 的 Nb。
c 10MnDG 和 06Ni3MoDG 的酸溶铝分别不小于 0.015% 和 0.020%，但不作为交货条件。
6.1.2 需方要求进行成品分析时，应在合同中注明。成品钢管的化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。
6.1.3 钢中残余元素含量应符合如下规定：Cr≤0.25%，Cu≤0.20%，Ni≤0.40%，Mo≤0.08%。
6.2 制造方法
6.2.1 钢应采用电弧炉加炉外精炼并经真空精炼处理，或氧气转炉加炉外精炼并经真空精炼处理。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，也可采用其他方法冶炼。
6.2.2 钢管应采用热轧 (扩) 或冷拔 (轧) 方法制造。
6.3 交货状态
6.3.1 除 06Ni9DG 钢管外，钢管应以正火、正火加回火或淬火加回火状态交货。当终轧温度不低于相变临界温度 (Ar3)，且钢管是经过空冷时，则应认为钢管是经过正火的。
6.3.2 06Ni9DG 钢管应以淬火加回火或二次正火加回火状态交货。
6.4 力学性能
6.4.1 钢管的纵向力学性能应符合表 3 的规定。拉伸试验试样型号应符合附录 A 的规定。
表 3 钢管的纵向力学性能
序号 | 牌号 | 抗拉强度 Rm | 下屈服强度或规定塑性延伸强度 ReL/Rp0.2 MPa | 断后伸长率 A % | ||
S≤16mm | S>16mm | 1 号试样 | 2 号试样 / 3 号试样 | |||
1 | 16MnDG | 490~665 | ≥325 | ≥315 | ≥30 | ≥23 |
2 | 10MnDG | ≥400 | ≥240 | — | ≥35 | ≥29 |
3 | 09DG | ≥385 | ≥210 | — | ≥35 | ≥29 |
4 | 09Mn2VDG | ≥450 | ≥300 | — | ≥30 | ≥23 |
5 | 06Ni3MoDG | ≥455 | ≥250 | — | ≥30 | ≥23 |
6 | 06Ni9DG | ≥690 | ≥520 | — | ≥22 | ≥18 |
注：
a 外径小于 20mm 的钢管，本表规定的断后伸长率值不适用，其断后伸长率值由供需双方协商确定。
b 壁厚小于 8mm 的钢管，用 2 号试样进行拉伸试验时，壁厚每减少 1mm 其断后伸长率的最小值应从本表规定最小断后伸长率中减去 1.5%，并按数字修约规则修约为整数。
6.4.2 钢管的纵向低温夏比 V 型缺口冲击吸收能量应符合表 4 的规定。冲击试验温度应符合如下规定：16MnDG、10MnDG 和 09DG 为 - 45 ℃，09Mn2VDG 为 - 70 ℃，06Ni3MoDG 为 - 100 ℃，06Ni9DG 为 - 196 ℃。
表 4 钢管的纵向低温冲击吸收能量
试样尺寸 (高度 × 宽度) | 冲击吸收能量a,b KV2/J | ||
一组 (3 个) 的平均值 | 至少 2 个的单个值 | 1 个的最 低值 | |
10×10 | ≥21(40) | ≥21(40) | ≥15(28) |
10×7.5 | ≥18(35) | ≥18(35) | ≥13(25) |
10×5 | ≥14(26) | ≥14(26) | ≥10(18) |
10×2.5 | ≥7(13) | ≥7(13) | ≥5(9) |
注：
a 对不能采用 10mm×2.5mm 冲击试样尺寸的钢管，冲击吸收能量由供需双方协商确定。
b 括号中的数值为 06Ni9DG 钢管的冲击吸收能量。
6.5 液压
6.5.1 钢管应逐根进行液压试验。试验压力按式 (1) 计算，最大试验压力为 10 MPa。在试验压力下，稳压时间应不少于 5s，钢管不允许出现渗漏现象。
式中：
P —— 试验压力，单位为兆帕 (MPa)；
S —— 钢管的公称壁厚，单位为毫米 (mm)；
D —— 钢管的公称外径，单位为毫米 (mm)；
R —— 允许应力，为表 3 规定下屈服强度的 60%，单位为兆帕 (MPa)。
6.5.2 供方可用漏磁探伤或涡流探伤代替液压试验。用漏磁探伤时，对比样管外表面纵向缺口槽应符合 GB/T 12606—2016 中验收等级 F4 的规定；用涡流探伤时，对比样管人工缺陷应符合 GB/T 7735—2016 中验收等级 E4H 或 E4 的规定。
6.6 工艺性能
6.6.1 压扁
外径大于 22mm 的钢管应做压扁试验。试样压扁后的平板间距离 H 按式 (2) 计算。试样压至两平板间距离为 H 时，试样上不允许出现裂缝或裂口。
式中：
H —— 平板间距离，单位为毫米 (mm)；
S —— 钢管的公称壁厚，单位为毫米 (mm)；
D —— 钢管的公称外径，单位为毫米 (mm)；
α —— 单位长度变形系数，为 0.08。
6.6.2 弯曲
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，外径小于 40mm 的钢管可进行弯曲试验。弯曲试验的弯曲半径为钢管公称外径的 6 倍，弯曲角度为 90°，弯曲后试样不允许出现裂缝或裂口。
6.6.3 扩口试验
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，外径不大于 150mm 且壁厚不大于 10mm 的钢管可进行扩口试验。扩口试验顶芯锥度为 60°，试样外径的扩口率应符合表 5 的规定，扩口后试样上不允许出现裂缝或裂口。
表 5 外径的扩口率
内径 / 外径 | 扩口率 /% |
≤0.6 | 12 |
>0.6~0.8 | 15 |
>0.8 | 19 |
6.7 低倍
用钢锭直接轧制的钢管应进行低倍检验。钢管横截面酸浸试片上不允许有目视可见的白点、夹杂、皮下气泡、翻皮和分层。
6.8 非金属夹杂物
用连铸坯和钢锭直接轧制的钢管应做非金属夹杂物检验。钢管的非金属夹杂物按 GB/T 10561—2005 中的 A 法评级，A、B、C、D 各类夹杂物 (粗系和细系) 级别应分别不大于 2.5 级，A、B、C、D 各类夹杂物的细系级别总数与粗细级别总数应各不大于 6.5 级；DS 类夹杂物应不大于 2.5 级。
6.9 无损检测
6.9.1 对于壁厚外径比小于或等于 0.2 或大于或等于 0.3 的钢管，应按 GB/T 5777—2008 的规定逐根全长进行超声波探伤检测。超声波探伤检测对比样管纵向刻槽深度等级应符合：热轧 (扩) 钢管 L2.5，冷拔 (轧) 钢管 L2。当钢管壁厚外径比大于或等于 0.3 时，除非合同中另有规定，钢管内壁人工缺陷深度按 GB/T 5777—2008 中 C.1 规定执行。
6.9.2 当钢管壁厚与外径之比大于 0.2 且小于 0.3 时，钢管应按 GB/T 31925 的规定逐根全长进行超声波探伤检测。超声波探伤检测对比样管纵向刻槽深度等级应符合：热轧 (扩) 钢管 U2.5，冷拔 (轧) 钢管 U2。
6.9.3 根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可增做其他无损检验。
6.10 表面质量
钢管的内外表面不允许有折叠、轧折、离层、裂纹和结疤。这些缺陷应完全清除，清除处的实际壁厚应不小于壁厚允许的最小值。
深度不超过壁厚负偏差的其他局部缺陷允许存在。
7 检验和试验方法
7.1 钢管的化学成分分析取样按 GB/T 20066 的规则进行。化学成分的仪器分析按 GB/T 4336、GB/T 20123 的规定进行，湿法分析按 GB/T 223.5、GB/T 223.9、GB/T 223.14、GB/T 223.16、GB/T 223.25、GB/T 223.26、GB/T 223.40、GB/T 223.59、GB/T 223.63、GB/T 223.68、GB/T 223.69 的规定进行，但仲裁时应按湿法分析的规定进行。
7.2 钢管尺寸和外形应采用符合精度要求的量具逐根测量。
7.3 钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根目视检查。
7.4 钢管其他检验项目的取样数量、取样方法和试验方法应符合表 6 的规定。
表 6 钢管的检验项目、试验方法和取样数量
序号 | 检验项目 | 取样数量 | 取样方法 | 试验方法 |
1 | 化学成分 | 每炉取 1 个试样 | GB/T 20066 | 见 7.1 |
2 | 拉伸 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 2975、附录 A | GB/T 228.1 |
3 | 冲击 | 每批在两根钢管上各取一组 3 个试样 | GB/T 2975 | GB/T 229 |
4 | 液压 | 逐根 | — | GB/T 241 |
5 | 压扁 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 246 | GB/T 246 |
6 | 弯曲 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 244 | GB/T 244 |
7 | 扩口 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 242 | GB/T 242 |
8 | 超声检测 | 逐根 | — | GB/T 5777—2008、GB/T 31925 |
9 | 涡流检测 | 逐根 | — | GB/T 7735—2016 |
10 | 漏磁检测 | 逐根 | — | GB/T 12606—2016 |
11 | 低倍 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 226 | GB/T 226、GB/T 1979 |
12 | 非金属夹杂物 | 每批在两根钢管上各取 1 个试样 | GB/T 10561—2005 | GB/T 10561—2005 |
8 检验规则
8.1 检查和验收
钢管的检查和验收由供方质量技术监督部门进行。
8.2 组批规则
钢管按批进行检查和验收。每批钢管应由同一牌号、同一炉号、同一规格和同一热处理制度 (炉次) 的钢管组成。若钢管在切成单根后不再进行热处理，则一根管坯轧制钢管截取的所有管段都应视为一根。每批钢管的数量应不超过如下规定：
a) D≤76mm，且 S≤3.0mm：400 根；
b) D>351mm：50 根；
c) 其他尺寸：200 根。
8.3 取样数量
每批钢管各项性能检验的取样数量应符合表 6 的规定。
8.4 复验与判定规则
钢管的复验与判定规则应符合 GB/T 2102 的规定。
9 包装、标志和质量证明书
钢管的包装、标志和质量证明书应符合 GB/T 2102 的规定。
附录 A (规范性附录) 钢管拉伸试验取样规定
A.1 适用范围
本规定适用于本标准拉伸试验取样的有关规定。
A.2 试样的种类
根据钢管外径和壁厚按表 A.1 规定制取试样。
表 A.1 试样型号及种类
钢管尺寸 /mm | 试样型号 | 试样种类 |
D≤30 | 1 | 管段试样 |
30<D≤50 | 2A | 弧形截面条状试样 |
50<D≤170 | 2B | 弧形截面条状试样 |
D>170 | 2C | 弧形截面条状试样 |
S>16 | 3 | 圆形截面试样 |
A.3 试样的尺寸和形状
A.3.1 管段试样 (1 号试样) 的形状和尺寸应符合图 A.1 的规定，试样横截面为管材截面，在装夹端放入一金属芯棒。平行部分的长度应不小于 100mm。
图 A.1 管段试样的形状和尺寸
说明：
S —— 原始管壁厚度，单位为毫米 (mm)；
D —— 原始管外直径，单位为毫米 (mm)；
L₀ —— 原始标距，单位为毫米 (mm)，L₀=50mm。
A.3.2 条状试样 (2 号试样) 的形状和尺寸应分别符合图 A.2 和表 A.2 的规定。
图 A.2 条状试样的形状
说明：
R —— 圆角半径，单位为毫米 (mm)；
b₀ —— 原始宽度，单位为毫米 (mm)；
a₀ —— 原始管壁厚度，单位为毫米 (mm)；
L₀ —— 原始标距，单位为毫米 (mm)；
Lc —— 平行长度，单位为毫米 (mm)。
表 A.2 条状试样尺寸 单位为毫米
试样型号 | 宽度 b₀ | 标距 L₀ | 平行长度 Lc | 圆角半径 R | 厚度 a₀ |
2A | 19 | 50 | 60 | ≥15 | 管材壁厚 |
2B | 25 | 50 | 60 | ≥15 | 管材壁厚 |
2C | 38 | 50 | 60 | ≥15 | 管材壁厚 |
注 1：试样平行部分的横截面为管材切出的弧形截面。
注 2：试样装夹端可在室温锤平。
A.3.3 钢管壁厚大于 16mm 时，应采用经机加工的直径为 14mm 的圆样 (3 号试样)。其试样形状和尺寸应分别符合图 A.3 和表 A.3。
图 A.3 圆形试样的形状
说明：
R —— 圆角半径，单位为毫米 (mm)；
D₀ —— 平行长度的原始直径，单位为毫米 (mm)；
L₀ —— 原始标距，单位为毫米 (mm)；
Lc —— 平行长度，单位为毫米 (mm)。
表 A.3 圆形试样尺寸 单位为毫米
试样型号 | 直径 D₀ | 标距 L₀ | 平行长度 Lc | 圆角半径 R |
3 | 14 | 50 | 60 | ≥15 |
A.4 试样平行部分的尺寸允许偏差
A.4.1 试样经机加工的平行部分的直径和宽度允许偏差应符合表 A.4 的规定。
表 A.4 试样平行部分尺寸允许偏差 单位为毫米
直径 (或宽度) | 允许偏差 |
4~16 | ±0.5 |
16~40 | ±0.7 |
A.4.2 经机加工的试样，其直径和宽度在平行部分全长上应均匀，最大值和最小值之差应不超过表 A.5 的规定。
表 A.5 试样平行部分尺寸极差 单位为毫米
直径 (或宽度) | 最大值和最小值之差 |
>6~18 | 0.04 |
>18 | 0.05 |
版本说明
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