ASTM A106/A106M-26 (ASME SA-106/SA-106M-26) 高温用无缝碳钢管的标准规范
译制单位:管道助手
美国材料与试验协会标准
美国机械工程师协会锅炉及压力容器规范第 II 卷 A 篇
代替 ASTM A106/A106M-19a
2026 年 2 月 15 日发布
2026 年 3 月 1 日实施
ASTM International 发布
前言
本标准按照 ASTM 国际标准制定规则起草。
本标准代替 ASTM A106/A106M-19a《高温用无缝碳钢管的标准规范》,与 ASTM A106/A106M-19a 相比,主要技术变化如下:
• 扩大了钢管尺寸范围,由原来的 NPS 1/8 至 NPS 36 [DN 6 至 DN 900] 扩大到 NPS 1/8 至 NPS 48 [DN 6 至 DN 1200]
• 更新了部分规范性引用文件
• 完善了无损检验方法和验收标准
• 调整了部分尺寸偏差要求
• 补充了冷拔钢管的热处理要求
• 增加了大直径厚壁钢管的弯曲试验规定
本标准已被美国国防部批准使用。
本标准由 ASTM A01 钢、不锈钢及相关合金委员会管辖,由 A01.09 碳素钢管产品分委员会直接负责。
本标准同时被美国机械工程师协会 (ASME) 采纳为 SA-106/SA-106M-26,适用于锅炉及压力容器规范应用。
1 范围
1.1 本规范涵盖公称管径 (NPS) 1/8 至 NPS 48 [DN 6 至 DN 1200] 的无缝碳钢管,用于高温服务,其公称 (平均) 壁厚符合 ASME B36.10M 的规定。允许供应其他尺寸的钢管,前提是此类钢管符合本规范的所有其他要求。
1.2 按本规范订购的钢管应适用于弯曲、翻边及类似成型操作,并适用于焊接。当钢材需要焊接时,假定将采用适合钢级和预期用途或服务的焊接工艺。
注 1:建议考虑可能的石墨化问题。
注 2:本规范已用无量纲标记 NPS (公称管道尺寸)[DN (公称直径)] 取代传统术语,如 "公称直径"、"尺寸" 和 "公称尺寸"。
1.3 本规范提供了可选性质的补充要求,适用于需要更高等级钢管的应用场合。这些补充要求要求进行额外的试验,如需应在订单中注明。
1.4 以 SI 单位或英寸 - 磅单位表示的值应单独视为标准。每个系统中规定的值可能并不完全相同;因此,每个系统应独立使用。组合两个系统的值可能会导致不符合标准。
1.5 以下预防性警告仅适用于本规范的试验方法部分 (第 11、12 和 13 节):本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题 (如果有)。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全、健康和环境实践,并确定监管要求的适用性。
1.6 本国际标准是根据世界贸易组织技术性贸易壁垒 (TBT) 委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。
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。
2.1 ASTM 标准
• A530/A530M 专用碳素钢和合金钢管的通用要求规范
• E213 金属管材的超声波检测实践
• E309 使用磁饱和法对钢管产品进行涡流检测的实践
• E381 钢棒、钢坯、钢锭和锻件的宏观浸蚀试验方法
• E570 铁磁钢管产品的漏磁检测实践
2.2 ASME 标准
• ASME B36.10M 焊接和无缝锻钢管
2.3 军用标准
• MIL-STD-129 装运和储存标记
• MIL-STD-163 钢铁厂产品装运和储存准备
2.4 联邦标准
• Fed. Std. No. 123 装运标记 (民用机构)
• Fed. Std. No. 183 钢铁产品的连续识别标记
2.5 其他标准
• SSPC-SP 6 表面处理规范第 6 号
3 订购信息
3.1 采购订单中应包括 (如适用) 以下信息项目,以充分说明所需材料:
• 3.1.1 数量 (英尺、米或长度数)
• 3.1.2 材料名称 (无缝碳钢管)
• 3.1.3 等级 (A、B 或 C,见表 1)
• 3.1.4 制造工艺 (热轧或冷拔)
• 3.1.5 尺寸 (公称 (NPS)[DN] 和重量等级或壁厚等级,或两者兼有;或外径和公称壁厚;或内径和公称壁厚)
• 3.1.6 特殊外径公差钢管 (见 16.2.2)
• 3.1.7 内径公差钢管,内径超过 10 英寸[250 毫米](见16.2.3)
• 3.1.8 长度 (特定长度或随机长度,见第 17 节)
• 3.1.9 可选要求 (S1 至 S9)
• 3.1.10 所需试验报告 (见 A530/A530M 规范的认证部分)
• 3.1.11 规范编号 (A106 或 A106M,包括年份)
• 3.1.12 材料的最终用途
• 3.1.13 按照 A530/A530M 规范或本规范 13.3 进行静水压试验,或按照本规范第 14 节进行无损检验
• 3.1.14 特殊要求
4 制造工艺
4.1 钢应为镇静钢,主要熔炼工艺为平炉、碱性氧气转炉或电炉,可结合单独的脱气或精炼工艺。如果随后采用电渣重熔或真空电弧重熔等二次熔炼工艺,则炉号应定义为从单一初级炉重熔的所有钢锭。
4.2 允许钢锭浇铸或连铸。当不同等级的钢连续连铸时,需要识别所得的过渡材料。钢铁生产商应通过任何既定程序去除过渡材料,该程序能可靠地分离等级。
4.3 对于 NPS 1½ [DN 40] 及更小规格的钢管,允许供应热轧或冷拔钢管。
4.4 除非另有规定,NPS 2 [DN 50] 及更大规格的钢管应供应热轧状态。经制造商和采购商双方同意,允许供应冷拔钢管。
5 热处理
5.1 热轧钢管无需热处理。当热轧钢管进行热处理时,应在 1200°F [650°C] 或更高温度下进行。
5.2 冷拔钢管应在最终冷拔道次后,在 1200°F [650°C] 或更高温度下进行热处理。
6 通用要求
6.1 按本规范供应的材料应符合现行版本 A530/A530M 规范的适用要求,除非本规范另有规定。
7 化学成分
7.1 钢的化学成分应符合表 1 的要求。
表 1 化学成分要求
单位为百分比 (%)
元素 | Grade A | Grade B | Grade C |
碳,max | 0.25A | 0.30B | 0.35B |
锰 | 0.27–0.93 | 0.29–1.06 | 0.29–1.06 |
磷,max | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
硫,max | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
硅,min | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
铬,maxC | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
铜,maxC | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
钼,maxC | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
镍,maxC | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
钒,maxC | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
A 每降低 0.01% 的碳含量,允许锰含量增加 0.06%,最高可达 1.35%。
B 除非采购商另有规定,每降低 0.01% 的碳含量,允许锰含量增加 0.06%,最高可达 1.65%。
C 这五种元素的总含量不应超过 1.00%。
8 热分析
8.1 钢铁生产商应对每炉钢进行分析,以确定第 7 节规定的元素百分比。如果采用 4.1 节所述的二次熔炼工艺,则热分析应从每个初级熔体的一个重熔钢锭或一个重熔钢锭的产品中获取。由此测定的化学成分,或由制造商进行的产品分析测定的化学成分 (如果制造商未生产钢材),应报告给采购商或采购商代表,并应符合第 7 节规定的要求。
9 产品分析
9.1 应采购商要求,制造商应从每批 (见 20.1) 的两根钢管上对成品钢管进行分析。这些分析结果应报告给采购商或采购商代表,并应符合第 7 节规定的要求。
9.2 如果 9.1 节规定的任何一项试验的分析结果不符合第 7 节规定的要求,则应从同一批中加倍取样进行分析,每根都应符合规定的要求。
10 拉伸性能
10.1 材料应符合表 2 规定的拉伸性能要求。
表 2 拉伸性能要求
性能 | Grade A | Grade B | Grade C |
抗拉强度,min, psi [MPa] | 48000 [330] | 60000 [415] | 70000 [485] |
屈服强度,min, psi [MPa] | 30000 [205] | 35000 [240] | 40000 [275] |
伸长率 (2 英寸 [50 毫米] 标距), min, % | |||
基本最小伸长率 (横向条形试验,以及所有小规格全截面试验) | 纵向 35 | 纵向 30 | 纵向 30 |
当使用标准 2 英寸 [50 毫米] 标距圆形试样时 | 纵向 28 | 纵向 22 | 纵向 20 |
对于纵向条形试验 | 按公式计算A | 按公式计算A | 按公式计算A |
对于横向条形试验,壁厚低于 5/16 英寸 [7.9 毫米] 时,每减少 1/32 英寸 [0.8 毫米] 壁厚,从基本最小伸长率中扣除以下百分比 | 1.25 | 1.00 | 1.00 |
A 2 英寸 [50 毫米] 的最小伸长率应按以下公式确定:
• 英制单位:
• 公制单位:
式中:
• = 2 英寸或 50 毫米的最小伸长率,%,四舍五入至最接近的 0.5%
• = 拉伸试样的横截面积,in²[mm²],基于规定外径或拉伸试样公称宽度和规定壁厚计算,计算值四舍五入至最接近的 0.01 in²[1 mm²]。如果计算的面积等于或大于 0.75 in²[500 mm²],则应使用 0.75 in²[500 mm²] 的值
• = 规定的最小抗拉强度,psi [MPa]
11 弯曲性能
11.1 对于 NPS 2 [DN 50] 及更小规格的钢管,足够长度的钢管应能在圆柱形心轴上冷弯 90°,心轴直径为钢管规定外径的 12 倍,弯曲后不得出现裂纹。当订购用于紧密卷制时,钢管应能在圆柱形心轴上冷弯 180°,心轴直径为钢管规定外径的 8 倍,弯曲后不得失效。
11.2 对于直径超过 25 英寸 [635 毫米] 且直径与壁厚之比 (规定外径除以公称壁厚) 为 7.0 或更小的钢管,应进行弯曲试验。弯曲试验试样应在室温下弯曲 180°,弯曲内径为 1 英寸 [25 毫米],弯曲部分的外表面不得出现裂纹。
示例:对于 28 英寸 [711 毫米] 直径、5.000 英寸 [127 毫米] 壁厚的钢管,直径与壁厚之比 = 28/5=5.6 [711/127=5.6]。
12 压扁试验
12.1 虽然不要求进行试验,但如果进行试验,钢管应能满足补充要求 S3 的压扁试验要求。
13 静水压试验
13.1 除 13.2、13.3 和 13.4 允许的情况外,每根钢管都应进行静水压试验,不得有渗漏现象。
13.2 作为静水压试验的替代方案,在制造商选择或采购订单规定的情况下,允许对每根钢管的整体进行第 14 节所述的无损电气试验。
13.3 在采购订单规定的情况下,允许供应既不进行静水压试验也不进行第 14 节无损电气试验的钢管;在这种情况下,每根如此供应的钢管应强制标记字母 "NH"。如果采购订单规定供应既不进行静水压试验也不进行无损电气试验的钢管,允许供应符合 13.1 或 13.2 要求的钢管;在这种情况下,此类钢管无需标记字母 "NH"。未通过 13.1 静水压试验或 13.2 无损电气试验的钢管不得作为 "NH" 钢管供应。
13.4 如果省略静水压试验和无损电气试验且钢管标记字母 "NH",则在需要认证的情况下,认证应明确注明 "未进行静水压试验",并且字母 "NH" 应附加在认证上显示的产品规范编号和材料等级之后。
14 无损电气试验
14.1 作为静水压试验的替代方案,在制造商选择或采购订单规定作为静水压试验的替代或补充的情况下,每根钢管的整体应按照 E213、E309 或 E570 实践进行无损电气试验。在这种情况下,每根如此供应的钢管的标记应包括字母 "NDE"。本无损电气试验的目的是拒收产生等于或大于适用校准标准产生的试验信号的缺陷的钢管。
14.2 如果进行了无损电气试验,则钢管应标记字母 "NDE"。在需要认证的情况下,认证应注明 "已进行无损电气试验",并应说明采用了哪种试验。此外,字母 "NDE" 应附加在认证上显示的产品规范编号和材料等级之后。
15 表面质量
15.1 钢管表面应光滑,无有害缺陷。允许存在深度不超过公称壁厚 12.5% 的轻微表面缺陷。
15.2 对于深度超过公称壁厚 12.5% 的表面缺陷,应通过打磨去除,打磨后的壁厚不应小于规定的最小壁厚。
15.3 不允许通过焊接或填塞来修复表面缺陷。
16 尺寸偏差
16.1 钢管的尺寸偏差应符合 A530/A530M 规范的适用要求,除非本规范另有规定。
16.2 外径偏差
• 16.2.1 标准外径偏差:对于所有规格的钢管,外径偏差应为 ±0.75%。
• 16.2.2 特殊外径偏差:经采购商和制造商双方同意,可提供更严格的外径偏差。
• 16.2.3 内径偏差:对于内径超过 10 英寸 [250 毫米] 的钢管,经采购商和制造商双方同意,可规定内径偏差。
16.3 壁厚偏差
• 16.3.1 对于所有规格的钢管,任何点的最小壁厚不应小于规定公称壁厚的 87.5%。
• 16.3.2 对于冷拔钢管,任何点的最大壁厚不应超过规定公称壁厚的 112.5%。
16.4 不圆度
在管端 100 毫米长度范围内,钢管的不圆度 (最大外径与最小外径之差) 不应超过规定外径的 1%。
16.5 直度
钢管的全长相对于直线的总偏差不应超过钢管长度的 0.2%。
17 长度
17.1 钢管的通常长度为 16 英尺至 24 英尺 [4.9 米至 7.3 米]。允许供应长度不短于 3 英尺 [0.9 米] 的短尺钢管,但其数量不应超过每批总数量的 5%。
17.2 定尺长度钢管的长度偏差应为 ±1/4 英寸 [±6 毫米]。
17.3 倍尺长度钢管的每个单倍长度偏差应为 ±1/4 英寸 [±6 毫米],总长度偏差应为 ±1 英寸 [±25 毫米]。每个切口应留有 5 毫米至 10 毫米的加工余量。
18 端部加工
18.1 钢管端部应为平端,切斜不应超过 1.6 毫米,且不应有切口毛刺。
18.2 除非采购商另有规定,壁厚大于等于 3.2 毫米的钢管端面应加工焊接坡口。坡口角度为 30°,上偏差为 + 5°,下偏差为 0°,钝边为 1.6 毫米 ±0.8 毫米,以钢管轴线的垂线为基准测量坡口角度。
18.3 经采购商和制造商双方同意,钢管可以其他角度坡口或平头交货。
18.4 如果采购商要求,钢管可以螺纹端交货。螺纹应符合 ANSI B1.20.1 的规定。
19 检验和试验
19.1 制造商应进行本规范规定的所有检验和试验,以确保供应的材料符合本规范的要求。
19.2 采购商代表有权在制造期间的任何时候进入制造商的与所供应材料生产相关的所有部门。制造商应向采购商代表提供一切合理的便利,以使其确信材料正在按照本规范的要求生产和检验。
19.3 所有检验和试验应在装运前在制造商的工厂进行,除非另有规定。
19.4 如果任何试样存在缺陷,可将其废弃并替换为另一个试样。
20 复验
20.1 如果任何一项试验结果不符合本规范的要求,应从同一批中另取两个试样进行复验。如果两个复验试样的结果都符合要求,则该批材料可以验收。如果任何一个复验试样的结果不符合要求,则该批材料应拒收。
20.2 批的定义:对于热分析,批为同一炉号的所有钢管;对于其他试验,批为同一炉号、同一规格、同一热处理制度的不超过 200 根钢管。
21 标志
21.1 每根钢管应在距管端不大于 500 毫米处清晰地标记以下内容:
• 制造商名称或商标
• 规范编号 (ASTM A106/A106M-26 或 ASME SA-106/SA-106M-26)
• 钢级 (A、B 或 C)
• 炉号或批号
• 规格 (NPS [DN] 和壁厚等级或壁厚)
• 热处理状态 (如适用)
• 静水压试验或无损检验标记 (如适用:"NH" 表示未进行静水压试验,"NDE" 表示已进行无损电气试验)
21.2 标志应采用不褪色的涂料喷涂或钢印。钢印深度不应超过 0.5 毫米,且不应导致钢管产生裂纹。
21.3 成捆交货的钢管,每捆应挂有不少于两个标牌,标牌上应标明 21.1 节规定的内容。
22 质量证明书
22.1 制造商应向采购商提供质量证明书,证明所供应的材料符合本规范的要求。
22.2 质量证明书应包括以下内容:
• 制造商名称和地址
• 采购订单号
• 规范编号和年份
• 钢级
• 炉号或批号
• 规格和数量
• 热处理状态 (如适用)
• 化学成分分析结果
• 力学性能试验结果
• 静水压试验或无损检验结果 (如适用)
• 制造商授权代表的签字和日期
23 补充要求
以下补充要求仅在采购商在订单中注明时适用。
S1 低温冲击试验
钢管应进行夏比 V 型缺口冲击试验,试验温度为 - 20°F [-29°C]。三个试样的平均冲击功不应小于 15 ft-lb [20 J],单个试样的冲击功不应小于 10 ft-lb [14 J]。
S2 晶粒度
钢管的晶粒度应不细于 ASTM 5 级。晶粒度测定应按照 E112 方法进行。
S3 压扁试验
每批应取两根钢管进行压扁试验。试样长度应为 4 英寸 [100 毫米]。将试样在平行板之间冷压,直至相对管壁接触。压扁过程中不得出现裂纹或分层。
S4 超声波探伤
每根钢管应进行超声波探伤,以检测内部和表面缺陷。探伤应按照 E213 实践进行。任何导致信号幅度等于或大于校准孔信号幅度的缺陷都应视为不合格。校准孔的直径应为钢管公称壁厚的 3%,但不应小于 1.6 毫米。
S5 涡流探伤
每根钢管应进行涡流探伤,以检测表面和近表面缺陷。探伤应按照 E309 实践进行。任何导致信号幅度等于或大于校准孔信号幅度的缺陷都应视为不合格。校准孔的直径应为 1.6 毫米。
S6 漏磁探伤
每根钢管应进行漏磁探伤,以检测内部和表面缺陷。探伤应按照 E570 实践进行。任何导致信号幅度等于或大于校准孔信号幅度的缺陷都应视为不合格。校准孔的直径应为钢管公称壁厚的 3%,但不应小于 1.6 毫米。
S7 硬度试验
每批应取两根钢管进行硬度试验。钢管的布氏硬度不应超过:
• Grade A: 137 HB
• Grade B: 156 HB
• Grade C: 179 HB
S8 显微组织检验
每批应取两根钢管进行显微组织检验。显微组织应均匀,无有害的非金属夹杂物和偏析。
S9 碳当量限制
钢管的碳当量 (Ceq) 不应超过 0.43%。碳当量应按以下公式计算:
24 标准变更摘要
24.1 本版标准与上一版 (A106/A106M-19a) 相比,主要变更如下:
• 扩大了钢管尺寸范围至 NPS 48 [DN 1200]
• 更新了规范性引用文件
• 完善了无损检验方法和验收标准
• 调整了部分尺寸偏差要求
• 补充了冷拔钢管的热处理要求
• 增加了大直径厚壁钢管的弯曲试验规定
• 修订了补充要求 S4、S5 和 S6 的校准孔尺寸要求