感應(yīng)加熱彎管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較與現(xiàn)狀分析.doc

感應(yīng)加熱彎管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較與現(xiàn)狀分析 （番禺珠江鋼管有限公司 ）摘 要：對目前國內(nèi)外普遍應(yīng)用的感應(yīng)加熱彎管相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行了比較。分析了各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的異同。指出感應(yīng)加熱彎管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在實際應(yīng)用中存在的問題。并對規(guī)范和完善感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化工作提出建議。關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱彎管；鋼管；標(biāo)準(zhǔn)研究 Comparison and Analysis of Induction Bend StandardsAbstract：The standards for induction bend，which we generally used both at home and abroad were compared. The differences were analyzed. The logical advice and suggestion for induction bend standards were pointed. The proposals for induction bend standards were suggested.Key Words：Induction Bend；Pipeline；Standard research1 感應(yīng)加熱彎管常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前我國感應(yīng)加熱彎管常用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有SY/T 52571，ISO 15590-12，ASME B16.493和DNV OS-F1014。另外有DL/T5155 等專門的行業(yè)的感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)。SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)是石油管材專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會非等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 15590-1制定的油氣輸送用鋼制彎管技術(shù)條件的國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣管道輸送系統(tǒng)中用碳鋼及低合金鋼無縫鋼管和焊接鋼管以感應(yīng)加熱彎制工藝制作的彎管交貨技術(shù)條件。并根據(jù)GB/T9711系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了A、B、C三個等級的鋼制感應(yīng)加熱彎管。SY/T 5257的技術(shù)要求比較合理，兼顧了管線彎管與制造廠的實際生產(chǎn)可能性。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣管道輸送系統(tǒng)中用碳鋼及低合金鋼無縫鋼管和焊接鋼管以感應(yīng)加熱彎制工藝制作的彎管交貨技術(shù)條件。并根據(jù)ISO 3183標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了PSL1、PSL2、PSL2S三個等級的鋼制感應(yīng)加熱彎管。對彎管的技術(shù)要求有些內(nèi)容通常比SY/T 5257國標(biāo)嚴(yán)格。 ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)是美國機(jī)械工程師協(xié)會制定的適用于輸送和分配管道系統(tǒng)的感應(yīng)彎管的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了P241P552等級的感應(yīng)加熱彎管的設(shè)計、材料、制造、試驗、標(biāo)記和檢驗要求。適用于由無縫鋼管，埋弧焊管或者電阻焊管制造的感應(yīng)彎管。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)感應(yīng)加熱彎管的要求只在第八章B300中提到，其實是對ISO 15590-1相關(guān)條款的補(bǔ)充和修改。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)是專門針對電力行業(yè)用彎管技術(shù)要求的國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包含了電力行業(yè)用感應(yīng)熱彎管和冷彎彎管的技術(shù)要求、試驗方法、標(biāo)記和檢驗規(guī)則。適用于電站主蒸汽，再熱蒸汽、主給水管道及一般鋼制汽水管道彎管。其他鋼制管道的彎管可參照使用。2 標(biāo)準(zhǔn)的比較2.1 感應(yīng)彎管母管常見的直縫埋弧焊鋼管，螺旋埋弧焊鋼管，直縫高頻焊管和無縫鋼管都可以作為感應(yīng)彎管母管。感應(yīng)彎管母管作為制造感應(yīng)加熱彎管的原材料，其理化性能，尺寸，外觀質(zhì)量和質(zhì)量證明書等，都要求感應(yīng)彎管制造商進(jìn)行嚴(yán)格的控制。因此，上述的標(biāo)準(zhǔn)都不同程度作出了對原料母管進(jìn)行復(fù)檢的要求，并要求符合相關(guān)的驗收要求。SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)對母管的復(fù)檢項目，頻次，方法等技術(shù)要求較為詳細(xì)。要求在MPS上體現(xiàn)制造商名稱，鋼管名稱及鋼級，鋼管成型工藝、尺寸，化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)等一系列信息。對于母管復(fù)檢頻次，要求對進(jìn)廠的母管按同一熔煉號、同鋼級、同類型、同熱處理狀態(tài)、同規(guī)格為一批進(jìn)行抽檢。DN500mm時每批不多于100根抽檢一根；DN500mm時，每批不多于50根抽檢一根。化學(xué)成分、橫向拉伸沖擊試驗驗收結(jié)果要符合母管技術(shù)規(guī)格書或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。制造商根據(jù)檢驗和試驗結(jié)果確定母管是否適合彎制生產(chǎn)。另外，SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了母管證明文件，尺寸和外觀清潔度的驗收細(xì)則。特別規(guī)定母管壁厚要有足夠的裕量以滿足由于感應(yīng)加熱彎制帶來的外弧側(cè)壁厚的減薄，以及對屈服強(qiáng)度高于360Mpa或管徑大于DN500的母管，應(yīng)提供落錘撕裂試驗結(jié)果的報告。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)從母管信息，材料復(fù)檢，書面文件等幾個方面對進(jìn)廠母管作了詳細(xì)的規(guī)定。對于購方提供的母管，應(yīng)同時提供詳細(xì)的母管相關(guān)信息，例如鋼管生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，制造商名稱，鋼管尺寸，材料實驗檢驗報告，SAWL或SAWH焊管的焊接工藝評定和補(bǔ)焊工藝評定報告等。以方便感應(yīng)彎管制造商確定母管是否適合彎制生產(chǎn)。另外，也要求母管壁厚要有足夠的裕量以滿足由于感應(yīng)加熱彎制帶來的外弧側(cè)壁厚的減薄，同時母管壁厚公差不得超過3mm（0118in）。而且鋼管表面不能被低熔點的金屬污染。ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)對感應(yīng)彎管母管的技術(shù)條件提出了明確的要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定原材料的管子應(yīng)為無縫鋼管、直縫埋弧焊管和直縫電阻焊管。螺旋焊管允許使用，但要符合復(fù)雜的評定要求。原材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)給出的碳當(dāng)量要求。對于表面質(zhì)量，應(yīng)不含低熔點金屬、裂紋、劃痕、擦傷、皺紋、褶皺或者其它表面污染和缺陷，避免妨礙彎管的制造。對于表面要求，彎曲前，等級 P359 及以上的材料需彎曲部分應(yīng)噴砂到最適宜的表面精度（SSPC SP6）。帶焊縫的彎管原材料，依據(jù) API、ASTM 或CSA 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的焊縫管子應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的焊接和無損試驗的要求。其它管子或者筒狀材料，如果不是依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)所制造的，則應(yīng)由焊工、焊接操作工和依據(jù)ASME條款進(jìn)行的焊接評定工藝進(jìn)行制造。彎曲前，每一焊縫應(yīng)依據(jù)ASME Div.1 UW51 節(jié)要求進(jìn)行100%的射線檢驗并應(yīng)符合規(guī)定的合格接受標(biāo)準(zhǔn)，這種要求比較特殊。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)是對ISO 15590-1相關(guān)條款的補(bǔ)充和修改。因此在母管技術(shù)要求方面也作了一些補(bǔ)充說明。該標(biāo)準(zhǔn)著重規(guī)定了C-Mn鋼母管的化學(xué)成分要符合DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)對直管化學(xué)成分的要求。并且對調(diào)質(zhì)或者正火狀態(tài)的C-Mn鋼母管以及熱機(jī)械成型或軋制狀態(tài)的C-Mn鋼母管的最大碳當(dāng)量作了規(guī)定。防腐合金（CRA）鋼管不能用于感應(yīng)加熱彎制彎管。同時，強(qiáng)調(diào)母管的焊縫形式只可以是縱焊縫的，并且補(bǔ)充了母管的靜水壓試驗要求。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了彎前鋼管入廠驗收的基本要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼管材料應(yīng)按質(zhì)量合格證書或質(zhì)量保證書進(jìn)行驗收，鋼管質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。對鋼管鋼號、化學(xué)成分、力學(xué)性能以及必要的熱處理工藝進(jìn)行一一驗收。數(shù)據(jù)不全的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)檢，補(bǔ)檢的方法、范圍、數(shù)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)口鋼管還應(yīng)有入境貨物檢驗檢疫證明。在彎制前，經(jīng)宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)有重皮、裂紋、劃痕、凹坑等局部缺陷的鋼管，應(yīng)局部修磨直至缺陷完全消除，修磨后的實際壁厚仍應(yīng)符合其相應(yīng)的鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求或設(shè)計要求。2.2 感應(yīng)彎管的制造SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)在感應(yīng)彎管的制造方面詳細(xì)規(guī)定了MPS的制定及評定方法、彎制、彎后熱處理、彎制后整形和定徑以及管端形式的要求等。該標(biāo)準(zhǔn)要求對L415或X60及以上鋼級和處于酸性環(huán)境的彎管進(jìn)行熱處理，其他鋼級或鋼號的彎管由制造商與購方商定彎管在彎制后是否需要進(jìn)行熱處理。對于試制彎管的要求，規(guī)定試制彎管一般不少于3根，彎曲角度一般應(yīng)不小于30。彎管熱處理前允許冷整形，永久變形量不應(yīng)大于冷整形前外徑的1.5%。對于管端形式，特別規(guī)定了采用內(nèi)削邊的情況以及管端焊縫余高的要求。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)在彎管制造方面的要求與SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)類似，但較為簡略。著重規(guī)定了一些重要變量的最大允許偏差。對于MPS的內(nèi)容在附錄A作了詳細(xì)的要求。此外，評定試制彎管，要求試驗管至少要有足夠的弧長以取得所需要的試樣。彎后熱處理在ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)中是不強(qiáng)制要求的，當(dāng)彎管要獲得要求的性能，提高抗腐蝕能力，去除彎曲弧端的加熱過渡區(qū)以及去除殘余應(yīng)力時則要進(jìn)行彎后熱處理。彎管熱處理前允許冷整形，永久變形量不應(yīng)大于冷整形前外徑的1.5%。 ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)首先規(guī)定了彎曲工藝的重要參數(shù)變量的最大偏差的范圍。彎后熱處理，提供了去應(yīng)力或回火、正火、淬火加回火供標(biāo)準(zhǔn)使用者選擇。在ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)中允許用螺旋埋弧焊管進(jìn)行彎制。而且對其的評定方法作了詳細(xì)的要求。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)在彎制工藝方面對彎制參數(shù)要比ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)上的要求嚴(yán)格。例如對感應(yīng)圈的中心偏差，溫度的控制偏差等。另外，對彎后熱處理的設(shè)備，設(shè)備校準(zhǔn)，溫度偏差的作了規(guī)定。其余ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)包括熱彎和冷彎，該標(biāo)準(zhǔn)首先對感應(yīng)加熱彎制作了界定。在加熱溫度和冷卻方式方面，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)各種不同的鋼種給出了加熱的溫度和對應(yīng)的冷卻方式，以及相應(yīng)的彎后熱處理制度。2.3 檢驗和試驗 SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)對感應(yīng)加熱彎管的評定試驗和常規(guī)試驗試驗頻次、實驗項目、試驗取樣，試驗驗收以及尺寸、外觀、無損檢測的方面作了詳細(xì)的強(qiáng)制性或非強(qiáng)制性的要求。ISO 15590-1標(biāo)準(zhǔn)只要求進(jìn)行彎管的評定試驗，評合格即可進(jìn)行生產(chǎn)。與SY/T 5257標(biāo)準(zhǔn)類似。本標(biāo)準(zhǔn)對彎管的尺寸要求比國標(biāo)嚴(yán)格。ASME B16.49標(biāo)準(zhǔn)對理化實驗和無損檢測的要求較為簡略，但對尺寸要求也很嚴(yán)格。本標(biāo)準(zhǔn)還給出了螺旋焊縫彎管的評定方法。DNV OS-F101標(biāo)準(zhǔn)在 Section 8 B300 對ISO 15590-1補(bǔ)充了硬度，取樣和無損檢測方面的要求。DL/T515標(biāo)準(zhǔn)在附錄D給出了所涉及的鋼種的彎管的評定方法。另外對于成品管的尺寸和實驗方面也作了詳盡的規(guī)定。3 各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的異同點首先，在理化試驗方面，ISO 15590-1、ASME B16.49和DNV OS-F101都只要求進(jìn)行彎管的評定等試驗，而成品管的檢測只需要檢測硬度。其次，在尺寸檢驗方面，ISO 15590-1、ASME B16.49和DNV OS-F101比SY/T 5257和DL/T515要嚴(yán)格，前三者都要求測量彎管的線性尺寸，而國內(nèi)很多技術(shù)都不能滿足。ASME B16.49中的平面度和垂直度是以角度數(shù)座位偏差量的，與SY/T 5257和DL/T515以線性作為偏差不同。對于酸性服役條件的彎管，ISO 15590-1、SY/T 5257、ASME B16.49和DNV OS-F101給出了詳細(xì)的驗收方法和要求。在無損檢測方面，ASME B16.49要求對焊縫進(jìn)行100%的檢測，要求比較特殊。而其余的標(biāo)準(zhǔn)只是要求常規(guī)的UT，MT。 壓力試驗方面，SY/T 5257不要求成品彎管靜水壓試驗，但要求爆破試驗。而ISO 15590-1只要求協(xié)商情況下進(jìn)行靜水壓試驗。4 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中的問題由于每條油氣輸送管線的實際情況不同，管線運行條件不一，現(xiàn)在國內(nèi)普遍采用的做法是“標(biāo)準(zhǔn)+鋼管補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書”。 在國內(nèi)，由于管線的設(shè)計由管道規(guī)劃設(shè)計院所完成，因此，許多管線的補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書也由這些院所的人員制定。但這些設(shè)計人員雖為管道工藝設(shè)計，管道鋪設(shè)等方面的行家，而對鋼管的生產(chǎn)檢驗方面并不十分熟悉，給制造廠、第三方監(jiān)理和業(yè)主執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)過程產(chǎn)生困難，甚至對管線的日后運行造成不良隱患。一些院所在制定補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書時，沒有了解每種鋼管的特點，沒分清楚彎管和直管的區(qū)別，甚至沒考慮到母管和彎管性能的差別，生搬硬套其他標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致制定的基本標(biāo)準(zhǔn)與補(bǔ)充技術(shù)規(guī)格書存在矛盾。例如落錘試驗，對于低鋼級，壁厚小的鋼管，試驗時試樣難以沖斷，得不到試驗結(jié)果。另外隨著鋼管行業(yè)市場競爭越來越激烈，用戶盲目的追求質(zhì)量，誤認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)制定得越嚴(yán)，檢測手段越多越能提高鋼管的質(zhì)量。如對彎管進(jìn)行壓扁試驗，就沒考慮到彎管壓扁試驗試樣的制取的問題。5感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化建議 為促進(jìn)我國油氣輸送鋼制彎管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，規(guī)范感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化水平，使感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)密、完善、統(tǒng)一、執(zhí)行方便有效，建議感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化開展以下工作： 組織國內(nèi)權(quán)威的管線鋼管研究單位編寫專門針對某種類型鋼管的感應(yīng)加熱彎管的標(biāo)準(zhǔn)。 跟蹤國內(nèi)外感應(yīng)加熱彎管技術(shù)的發(fā)展，比較國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異，從中提取效率高、適用性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 隨著感應(yīng)加熱彎管技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化方面也要與國際接軌，如利用螺旋焊鋼管作為母管進(jìn)行彎制，現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要及時引進(jìn)和完善，從而促進(jìn)感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)化過程。 參考文獻(xiàn)1 SY/T 5257 油氣輸送用鋼制彎管2 ISO 15590-1Petroleum and natural gas ind