EN 10216-1:2021 压力用途无缝钢管 第1部分:规定室温性能的非合金钢管
译制单位:管道助手
欧洲标准
CEN/TC 5 钢铁技术委员会制定
代替 EN 10216-1:2014
2021 年 4 月发布
2021 年 7 月实施
欧洲标准化委员会 (CEN) 发布
前言
本欧洲标准由 CEN (欧洲标准化委员会) 于 2021 年 4 月 13 日批准。
本标准代替 EN 10216-1:2014《压力用途无缝钢管 第 1 部分:规定室温性能的非合金钢管》。与旧版本相比,主要技术变化如下:
• 更新了规范性引用文件
• 调整了部分钢级的化学成分要求
• 完善了尺寸偏差规定
• 补充了无损检验方法和验收标准
• 修订了检验和试验频次
• 增加了大直径钢管的相关要求
本标准已被欧盟各成员国采纳为国 家标准。
本标准的文本已提交给欧盟委员会和欧洲自由贸易联盟秘书处,用于在《欧盟官方公报》上发布,并根据《压力设备指令》(2014/68/EU) 的要求进行协调。
1 范围
1.1 本欧洲标准规定了用于压力用途的无缝非合金钢管的技术要求,这些钢管在室温下具有规定的力学性能。
1.2 本标准适用于公称外径 D≥10.2mm 至 D≤660mm,公称壁厚 t≥1.5mm 至 t≤60mm 的钢管。
1.3 本标准涵盖的钢管适用于制造压力设备、管道系统和类似用途的部件。
1.4 本标准规定了以下交货状态:
• +AR:热轧状态
• +N:正火状态
• +NT:正火回火状态
• +QT:淬火回火状态
1.5 本标准不包括用于高温或低温服务的钢管,这些钢管分别在 EN 10216-2 和 EN 10216-3 中规定。
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 10020:2000 钢的等级定义和分类
• EN 10021:2006 钢铁产品的一般技术交货条件
• EN 10027-1:2017 钢的命名系统 第 1 部分:钢号
• EN 10027-2:2015 钢的命名系统 第 2 部分:数字系统
• EN 10052:1993 钢铁产品热处理术语词汇
• EN 10160:2019 厚度大于等于 6mm 的扁平钢产品的超声波检验
• EN 10204:2004 金属产品检验文件类型
• EN 10246-1:2019 钢管的无损检验 第 1 部分:无缝和焊接钢管 (埋弧焊除外) 的自动涡流检验
• EN 10246-2:2019 钢管的无损检验 第 2 部分:无缝和焊接钢管的自动超声波检验
• EN 10246-3:2019 钢管的无损检验 第 3 部分:无缝和焊接钢管的自动漏磁检验
• EN 10246-5:2019 钢管的无损检验 第 5 部分:无缝和焊接钢管的超声波分层检验
• EN ISO 377:2017 钢和钢产品 力学性能试验取样位置和试样制备
• EN ISO 6892-1:2019 金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法
• EN ISO 7438:2020 金属材料 管 弯曲试验方法
• EN ISO 8492:2020 金属材料 管 压扁试验方法
• EN ISO 11960:2020 石油和天然气工业 管线用钢管
3 术语和定义
本标准采用 EN 10020、EN 10021 和 EN 10052 中规定的术语和定义。
4 钢级和牌号
4.1 本标准规定的钢级和牌号及其对应的交货状态见表 1。
表 1 钢级、牌号和交货状态
钢级 | 牌号 | 交货状态 |
P195 | 1.0036 | +AR, +N |
P235TR1 | 1.0254 | +AR, +N |
P235TR2 | 1.0255 | +N |
P265TR1 | 1.0425 | +AR, +N |
P265TR2 | 1.0426 | +N |
P355N | 1.0356 | +N |
P355NH | 1.0487 | +N |
P355NL1 | 1.0566 | +NT |
P355NL2 | 1.0570 | +NT |
P460N | 1.0488 | +N |
P460NH | 1.0491 | +N |
P460NL1 | 1.0580 | +NT |
P460NL2 | 1.0583 | +NT |
4.2 钢的质量等级应符合 EN 10020:2000 中规定的特殊质量钢要求。
5 化学成分
5.1 钢的熔炼分析化学成分应符合表 2 的要求。
表 2 熔炼分析化学成分要求
单位为百分比 (%)
牌号 | C, max | Mn, max | P, max | S, max | Si, max | Al, min |
1.0036 | 0.12 | 0.60 | 0.030 | 0.020 | 0.30 | 0.020 |
1.0254 | 0.16 | 1.00 | 0.030 | 0.020 | 0.35 | 0.020 |
1.0255 | 0.16 | 1.00 | 0.025 | 0.015 | 0.35 | 0.020 |
1.0425 | 0.20 | 1.20 | 0.030 | 0.020 | 0.40 | 0.020 |
1.0426 | 0.20 | 1.20 | 0.025 | 0.015 | 0.40 | 0.020 |
1.0356 | 0.20 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.50 | 0.020 |
1.0487 | 0.20 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.50 | 0.020 |
1.0566 | 0.20 | 1.40 | 0.020 | 0.010 | 0.50 | 0.020 |
1.0570 | 0.20 | 1.40 | 0.015 | 0.008 | 0.50 | 0.020 |
1.0488 | 0.20 | 1.60 | 0.025 | 0.015 | 0.50 | 0.020 |
1.0491 | 0.20 | 1.60 | 0.025 | 0.015 | 0.50 | 0.020 |
1.0580 | 0.20 | 1.60 | 0.020 | 0.010 | 0.50 | 0.020 |
1.0583 | 0.20 | 1.60 | 0.015 | 0.008 | 0.50 | 0.020 |
5.2 产品分析允许偏差应符合 EN 10021:2006 的规定。
6 力学性能
6.1 钢管的纵向拉伸试验结果应符合表 3 的要求。
表 3 纵向拉伸性能要求
牌号 | 交货状态 | 屈服强度A, min, MPa | 抗拉强度,MPa | 伸长率 A5, min, % |
1.0036 | +AR, +N | 195 | 310-450 | 25 |
1.0254 | +AR, +N | 235 | 360-500 | 25 |
1.0255 | +N | 235 | 360-500 | 25 |
1.0425 | +AR, +N | 265 | 410-550 | 24 |
1.0426 | +N | 265 | 410-550 | 24 |
1.0356 | +N | 355 | 490-630 | 22 |
1.0487 | +N | 355 | 490-630 | 22 |
1.0566 | +NT | 355 | 490-630 | 22 |
1.0570 | +NT | 355 | 490-630 | 22 |
1.0488 | +N | 460 | 570-720 | 20 |
1.0491 | +N | 460 | 570-720 | 20 |
1.0580 | +NT | 460 | 570-720 | 20 |
1.0583 | +NT | 460 | 570-720 | 20 |
A 对于壁厚 t>16mm 的钢管,屈服强度允许降低 10MPa。
6.2 对于公称外径 D≤114.3mm 的钢管,应进行弯曲试验。弯曲试验时,试样应在室温下弯曲 180°,弯曲半径为钢管公称外径的 4 倍,弯曲后不得出现裂纹。
6.3 对于公称外径 D>114.3mm 的钢管,应进行压扁试验。压扁试验时,试样长度应为 50mm,将试样在平行板之间冷压,直至两平板间的距离为钢管公称外径的 1/3,压扁过程中不得出现裂纹或分层。
7 尺寸、外形及质量
7.1 外径和壁厚
7.1.1 钢管的公称外径和公称壁厚应符合 EN ISO 11960:2020 的规定。
7.1.2 钢管外径偏差应符合表 4 的要求。
表 4 钢管外径偏差
单位为毫米
公称外径 D | 允许偏差 |
D ≤ 48.3 | ±0.4 |
48.3 < D ≤ 114.3 | ±0.8% D,但最大为 ±1.6 |
114.3 < D ≤ 219.1 | ±0.75% D,但最大为 ±2.4 |
D > 219.1 | ±0.75% D,但最大为 ±3.2 |
7.1.3 钢管壁厚偏差应符合表 5 的要求。
表 5 钢管壁厚偏差
单位为毫米
公称壁厚 t | 允许偏差 |
t ≤ 4.0 | ±0.4 |
4.0 < t ≤ 15.0 | ±10.0% t |
t > 15.0 | ±1.5 |
7.2 长度
7.2.1 钢管的通常长度为 4m 至 12m。
7.2.2 定尺长度钢管的长度偏差应为 ±50mm。
7.2.3 倍尺长度钢管的每个单倍长度偏差应为 ±50mm,总长度偏差应为 ±100mm。每个切口应留有 5mm 至 10mm 的加工余量。
7.3 不圆度
在管端 100mm 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%。
7.4 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 0.15%。
7.5 质量
7.5.1 钢管单位长度理论质量应按以下公式计算:
式中:
• = 钢管单位长度质量,千克 / 米 (kg/m)
• = 钢管公称外径,毫米 (mm)
• = 钢管公称壁厚,毫米 (mm)
• 钢的密度取为 7.85kg/dm³
7.5.2 钢管可按理论质量或实际质量交货,交货方式应在订单中注明。
8 表面质量
8.1 钢管表面应光滑,无裂缝、结疤、折叠、分层和其他有害缺陷。
8.2 允许存在深度不超过公称壁厚 12.5% 的轻微表面缺陷。
8.3 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。
8.4 不允许通过焊接或填塞来修复表面缺陷。
9 检验和试验
9.1 一般要求
9.1.1 制造商应进行本标准规定的所有检验和试验,以确保供应的材料符合本标准的要求。
9.1.2 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。
9.2 检验批
9.2.1 对于化学成分分析,检验批为同一炉号的所有钢管。
9.2.2 对于力学性能试验、弯曲试验和压扁试验,检验批为同一炉号、同一规格、同一交货状态的不超过 200 根钢管。
9.3 试验项目和频次
9.3.1 每炉钢应进行一次熔炼分析。
9.3.2 每批钢管应进行一次拉伸试验。
9.3.3 每批钢管应进行一次弯曲试验或压扁试验 (根据钢管规格)。
9.3.4 每根钢管应进行静水压试验或无损检验。
9.4 静水压试验
9.4.1 每根钢管应进行静水压试验,试验压力应按以下公式计算:
式中:
• = 静水压试验压力,兆帕 (MPa)
• = 环向应力,取钢级规定最小屈服强度的 60%
• = 钢管公称壁厚,毫米 (mm)
• = 钢管公称外径,毫米 (mm)
9.4.2 试验压力保持时间不应少于 5 秒,试验过程中不得有渗漏现象。
9.5 无损检验
9.5.1 作为静水压试验的替代方案,每根钢管可进行无损检验。无损检验方法可采用涡流检验、超声波检验或漏磁检验。
9.5.2 无损检验应按照适用的 EN 标准进行:
• 涡流检验:EN 10246-1
• 超声波检验:EN 10246-2
• 漏磁检验:EN 10246-3
9.5.3 无损检验的验收标准应符合相关 EN 标准的规定。
9.6 复验
9.6.1 如果任何一项试验结果不符合本标准的要求,应从同一批中另取两个试样进行复验。
9.6.2 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。
10 标志
10.1 每根钢管应在距管端不大于 500mm 处清晰地标记以下内容:
• 制造商名称或商标
• 标准编号 (EN 10216-1:2021)
• 钢级和牌号
• 炉号或批号
• 规格 (公称外径和公称壁厚)
• 交货状态
• 检验标记
10.2 标志应采用不褪色的涂料喷涂或钢印。钢印深度不应超过 0.5mm,且不应导致钢管产生裂纹。
10.3 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 10.1 节规定的内容。
11 质量证明书
11.1 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标准的要求。
11.2 质量证明书应符合 EN 10204:2004 的规定,并应包括以下内容:
• 制造商名称和地址
• 采购订单号
• 标准编号和年份
• 钢级和牌号
• 炉号或批号
• 规格和数量
• 交货状态
• 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
• 制造商授权代表的签字和日期