9 制造
9.1 通则
9.1.1 制造商应持有中华人民共和国特种设备制造许可证(压力管道元件)证书、ISO质量体系认证证书或其他相应资质的质量体系认证证书。
9.1.2 按照本文件要求所制造的感应加热弯管,其基本参数应符合表2的要求,若合同另有规定时,按合同规定执行。
表2 弯管基本参数

9.1.3 若弯管母管为直缝埋弧焊管或高频焊管,弯管热煨制成型时,其纵焊缝应放置在弯管的内弧侧,距壁厚基本不变的中性线0°~10°范围内。
9.1.4 应采用电感应加热弯制工艺制造弯管,并根据所采用母管材料热加工特性选用合适的热塑性加工工艺和冷却介质进行弯管成型热煨制。弯管制造过程中弯制应连续不间断进行,不准许中断。
9.1.5 IB 555-PSL 2、IB 555-PSL 2S、IB 555-PSL 2O、IB 555-PSL 2SO级别的弯管应采用整体加热工艺方式进行生产,IB 485及以下强度级别的弯管可采用整体加热或局部加热两种工艺方式中的任何一种进行生产,宜选用局部加热工艺方式。
9.1.6 PSL 2、PSL 2O规范等级IB 555、IB 485、IB 450强度级别的弯管应进行弯后回火或消除应力等热处理,IB 415及以下强度级别的弯管应根据弯管综合性能、所选用材料特性及服役环境确定是否进行弯后热处理。PSL 2S、PSL 2SO规范等级所有强度级别的弯管均应进行弯后正火、正火加回火、回火或消除应力等方式中的一种或几种必要的热处理。
9.1.7 弯管最终无损探伤检验前应进行表面除污处理。
9.1.8 在购方同意的情况下,可用不同强度级别的材料代替原设计强度级别的材料,但其强度等级的差不应超过两个钢级。
9.2 制造工艺确认
9.2.1 感应加热弯管的热煨制造应依照MPS文件的要求进行。如购方有规定,在正式或在协议生产开始时,应按照附录D给出的详细条款要求,提交与订购PSL级弯管相对应的弯管制造工艺规范(MPS文件)。MPS文件应符合附录D要求。
9.2.2 "购货合同"签订后,制造商如果对提交的文件有变动,应立即报告购方认可。如果不能按时报告并得到认可,则被视为拒绝执行合同的依据。
9.2.3 制造商提供的所有制造工艺文件需要得到购方或购方委托人的签字方可认为有效,否则购方有权拒收制造商提供的所有产品。
9.2.4 购方在进行MPS认可过程中,制造商应提供先前生产数据文件或生产开始时按照表8、表9中要求所完成的强制检测项目的试验检测结果,供购方或购方代表确认。
9.3 评定试验用弯管
9.3.1 评定试验用弯管的母管应与正式生产弯管所用母管具有相同的管型、钢级、直径和订货技术条件。当满足前述条件,若选用其中某确定壁厚母管所完成的合格工艺评定试验结果,制造商在保证管性能、质量符合本文件要求的前提下,可将前述评定合格的MPS用于确定母管壁厚范围(-6mm~0mm)弯管的生产。当弯管母管壁厚超出上述范围时,制造商应重新进行工艺评定试验。
9.3.2 试制弯管若采用非整体加热工艺,其检验应包括直管段、起始过渡区、终止过渡区和弯曲段,且试制弯管应有足够的弧长,以确保必要的试验取样。
9.3.3 弯管试制工艺参数偏差应符合表3规定。试制弯管数量一般不少于3根(含设计验证试验用弯管),设计验证试验用弯管的弯曲角度应不小于30°。
9.3.4 试验弯管的试验和检验应按照第11章进行并记录。
对于表1中的每一个控制参数,生产使用的MPS应注明:
• 试验弯管制造记录;
• 产品弯管生产时允许范围。
控制参数的变更不应超过表3的允许限制。
表3 控制参数和最大允许偏差
参数 | 最大允许偏差 |
外观 | 协商一致 |
母管名义直径 | 无 |
母管名义壁厚 | +3mm -0mm |
弯曲半径 | 对于rb≤5D,+25 -0%; 对于5D<rb≤10D,+100 -0%; 对于rb>10D,+∞ -0% |
推进速度 | ±2.5mm/min |
加热温度 | ±25℃ |
感应圈设计 | 与评定试验条件保持一致 |
冷却介质 | 与评定试验条件保持一致 |
冷却介质流速 或压力 | ±10% |
冷却介质温度 | ±15℃ |
功率 | ±5%,在稳定条件下 (无缝钢管需进行协商) |
感应加热频率 | ±20% |
焊缝位置 | 内弧侧0~10° |
弯后热处理 | 保温时间:+15 -0min; 保温温度:±15℃; 加热和冷却速率:协商确定 |
注:允许的变量适用于从弯管评定试验获得的值。
9.4 弯制后热处理
9.4.1 制造商应提供详细的热处理工艺。
9.4.2 弯管热处理过程中,应通过与弯管直接相接触的热电偶,或与弯管有相同温度的材料相接触的热电偶对炉内加热温度进行监控,并记录。热电偶的位置和类型应在MPS中注明。
9.4.3 热电偶每半年检定一次。热处理时炉温温差应控制在±15℃以内。
9.5 弯制后成形和定径
弯制后不应使用热成型,包括局部热处理,或者热定径。否则,弯管应在临界温度点以上进行整体热处理。
无后续热处理时,可以使用冷成型或冷定径,但冷成型或冷定径率最大不应超过1.5%。
9.6 管端
管端坡口应采用机加工成型,当设计和订货合同未明确要求管端坡口尺寸时,管端坡口应符合图1规定。
弯管管端距管端面150mm范围内的内外焊缝余高均应去除。去除后内外焊道剩余高度应不大于0.5mm,但不应低于管体表面。焊缝磨削去除时,不应明显伤及管体,且应圆滑过渡。
单位为毫米
10 弯管性能要求
10.1 拉伸性能
10.1.1 弯管管体拉伸性能
弯管弯曲段管体、直管段的管体试样,以及直管段与弯曲段过渡段的管体试样的拉伸试验结果应符合表4的规定。
表4 拉伸性能要求

(a):对于直径小于219.1mm的钢管,其最大屈服强度应不大于495MPa。
(b):表中拉伸试样伸长率A值应根据试验所采用的标准体系,分别从对应的标准中查取。对于试样标距长度小于标准规定的试样,应将断裂后测得的伸长率转换为标准规定长度的伸长率。
(c):直缝埋弧焊、高频焊弯管。
表1 感应加热弯管母管的管型及规格

表8 取样位置和破坏性试验项目
位置 | 试验项目 |
直管段母材(1#)(a) | 拉伸 |
直管段焊缝(2#)(a) | 横向拉伸 |
起过渡区(3#)和终过渡区(3#)外弧侧母材 | 拉伸(b) |
弯管内弧侧母材(4#) | 拉伸 |
弯管外弧侧母材(5#) | 拉伸 |
弯曲段焊缝(e)(6#) | 拉伸 |
弯曲段,壁厚基本不变中性区(7#,非焊缝侧) | 横向拉伸(b) |
(a)如果管试验结果符合验收要求,并且感应加热弯制过程中直管段没有进行热处理或者弯制后不进行热处理,弯制后其不要求进行试验。
(b)除购方规定外,在感应加热时,当母管全长(包括直管段)经过同温度持续感应加热,且冷却和推进速度参数相同时,这些弯管应认为没有过渡区。
(c)仅PLS2S、PLS2SO弯管要求的试验。
(d)e协商。
(e)无缝弯管不进行HIC试验。
标引序号说明:
1——直管段,管体; 4——弯曲段,内弧段侧;
2——直管段,焊缝; 5——弯曲段,外弧侧;
3——起过渡区,外弧侧; 6——弯曲段,焊缝;
3'——终过渡区,外弧侧; 7——弯曲段,壁厚基本不变中性区(非焊缝侧)。
图4 弯管试样取样位置及取向
表9 允许的公差范围
尺寸 | 允许范围 |
最小壁厚 | 0 |
最大壁厚 | 10.9.2 |
弯管管端内外侧直径(a) | 10.9.1 |
弯曲段和直管段内径 | 10.9.1 |
弯曲角度 | ±1° |
弯曲半径rb≥1000mm | ±1% |
弯曲半径rb<1000mm | ±10mm |
管端垂直度 | 最大3mm |
平面度 | 10.9.6 |
管端椭圆度 | 10.9.3 |
弯管管体椭圆度 | 10.9.3 |
注:(a)购方应指定允许范围适用于内侧直径还是外侧直径。
a) 大于或等于15°角的弯管
b) 小于15°角的弯管
标引序号说明:
1——中心轴; 5——弦;
2——中心至末端; 6——外伸长度;
3——弯管中心; 7——偏移。
4——弯曲角度;
图9 弯曲角度测量
标引序号说明:
1——垂直度。
图10 管端垂直度测定
标引序号说明:
1——平面度。
图11 平面度测定
附录D (规范性) 制造工艺规范
D.1 概述
本附录具体阐述所有PSL等级弯管制造工艺规范。本附录中的要求只适用于指定的订单。
D.2 制造工艺规范
制造工艺规范应适用于各类弯管生产。弯管试制应在弯制试验开始之前,按照初步MPS要求进行。初步MPS应根据试验中记录下来的参数和要求,生产之前进行修改。如果购方指定,直至MPS被购方接受,否则不应进行生产。若弯管制造商具有同一钢级、相同外径,壁厚与合同定购弯管的名义厚度相同或偏小,但相差不小于6mm的可核查的生产业绩文件,且相隔时间周期不超过两年,经购方批准可不再进行弯管试制工艺评价。
制造商提供的MPS应包括以下内容:
a) 母管:
1. 制造商名称;
2. 母管管型及钢级;
3. 母管制造所执行的标准或规范;
4. 母管尺寸;
5. 化学成分;
6. 力学性能;
7. 母管焊接的焊接工艺型式及焊缝金属的化学成分;
8. 焊缝的检测方法;
9. 焊缝修补程序;
10. 热处理状态。
b) 以下两项的试验与检验要求:
11. 评定试制弯管;
12. 生产弯管。
c) 生产弯管的弯制工艺:
13. 弯制前母管清理方法及要求;
14. 弯制参数允许偏差;
15. 弯制过程中温度控制及测定方法;
16. 起弯、终弯处直段的加热及冷却;
17. 检验方法及评定。
d) 弯制后如采用热处理,则应包含:
18. 热处理类型;
19. 热处理工艺参数值(升温速率,保温温度及时间,冷却方式);
20. 温度控制仪器类型及热电偶布置位置。
e) 几何尺寸及椭圆度校正工艺。
f) 购方补充要求(如管端加工、加热最高温度、表面涂层、标志等)。