天津临港四大管道管材技术协议.docx

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天津临港四大管道管材技术协议

华能天津临港经济区燃气热电联产工程

高温高压无缝钢管

买方：

华能国际电力股份有限公司

卖方：

内蒙古北方重工业集团有限公司

设计方：

华北电力设计院工程有限公司

二0一四年十二月

中国北京

附件1技术规范

1总则

1.1本技术协议适用于华能天津临港经济区燃气热电联产工程2套F级一拖一燃气－蒸汽联合循环供热机组国产高温高压无缝钢管采购。

1.2本技术协议采购范围包括华能天津临港经济区燃气热电联产工程2套F级一拖一燃气－蒸汽联合循环供热机组的部分四大管道。

1.3卖方的工作范围包括上述管道的制造、检验、试验、包装、运输。

1.4卖方应有严格的质量保证体系，提供高质量管道材料。

本招标书书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关国际标准的有关规定的条文，卖方应保证提供符合本招标书的最新国际标准的优质产品。

1.5卖方须执行本招标书书所列标准。

有矛盾时，按较严格标准执行。

卖方在管道的设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的标准。

1.6卖方采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在其报价中，卖方应保证买方不承担有关专利的一切责任。

1.7卖方应提供高质量的管道。

这些管道应是成熟可靠、技术先进的产品，且制造厂已有相同容量机组制造、运行两年以上的成功经验，且实践已证明产品是成熟可靠的。

1.8在签订合同之后，买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，卖方应执行这些要求，具体项目由买卖双方共同商定。

1.9本技术协议将为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。

2设计与环境条件

2.1建设规模

本工程建设规模为2套“F”级燃气-蒸汽联合循环供热机组。

本期工程的主设备（包括2台燃气轮机及其发电机、2台蒸汽轮机及其发电机、2台余热锅炉）由哈尔滨电气股份有限公司整体供货。

厂址与气象条件

2.2地理位置和运输

天津IGCC示范电站扩建燃气供热机组工程的厂址，位于天津滨海新区的临港工业区一期规划区域天津IGCC示范电站东侧。

可利用场地东西长约310米，南北长约430米，总面积约12公顷。

临港工业区位于海河入海口南岸地区，大沽沙河道南侧，距天津市中心46km、天津滨海国际机场38km、塘沽城区中心10km、天津港2km，其北部为天津港南疆港区，西北部为塘沽东大沽生活区，西部为天津港南疆散货物流中心（已规划为南部新城的一部分，一期1.3平方公里正开发建设）。

本工程厂址所在地区的交通运输条件良好。

天津临港工业区已初步建成“五位一体”的立体交通网络，规划区紧邻的南疆港区作为散货集疏运的枢纽港，目前可接卸10-15万吨级船舶，规划南疆东端码头可停靠20万吨级船舶，在外海相距5.3km处规划开敞式岛式码头，可接卸25万吨级液体散货。

天津铁路枢纽位于京山线与津浦线、津蓟线的交汇处，是一个客、货混合、路港联运的大型铁路枢纽。

天津铁路东南环线与李港铁路已连通，进入南疆港区，铁路已进入临港工业区。

临港经济区内道路网已经形成，可通过多条道路到达本厂址，区外公路海滨大道（滨海高速）已经开通，距津晋高速公路出口延长线仅6公里，交通便利。

天津滨海国际机场：

北方最大的货物空运中心，距天津临港经济区50km。

北京首都机场距天津临港工业区180km。

2.3气象条件

a）天津气象站常规气象要素成果见下表。

项目

单位

统计值

统计年限

年平均气温

℃

12.3

1971-2004

极端最高气温

℃

40.5

1971-2004

极端最低气温

℃

-21.2

1971-2004

最热月月平均气温

℃

26.4

1955-1980

最冷月月平均气温

℃

-4.0

1955-1980

年平均气压

hPa

1016.6

1955-1980

年平均风速

m/s

3.0

1955-1980

年平均降雨量

569.9

1955-1980

一日最大降雨量

158.1

1955-1980

最大冻土深度

69.0

1955-1980

多年平均雷暴日数

1971-2004

50年一遇10米高设计风速

m/s

28.3

50年一遇基本风压

Kn/m2

0.56

天津气象站多年逐月平均气温、气压、相对湿度气象资料

项目

平均气温（℃）

平均气压（hPa）

平均相对湿度（%）

统计年限

1958-2006

1960-2006

1958-2006

1月

-4.4

1027.8

56.7

2月

-1.5

1025.9

56.1

3月

5.3

1020.9

54.3

4月

13.7

1014.4

51.4

5月

19.9

1009.6

56.4

6月

24.3

1005.1

65.2

7月

26.3

1003.4

78.3

8月

25.3

1007.3

79.9

9月

20.3

1014.5

72.3

10月

13.3

1020.8

67.8

11月

4.5

1024.9

64.9

12月

-2.1

1027.7

61.3

全年

12.1

1016.9

63.7

b）暴雨强度公式

采用天津市公式

其中：

q—暴雨强度，单位为升/秒·公顷；

P—设计降雨的重现期，单位a；

t—设计降雨历时，单位min。

c）风向频率

根据天津气象站风频资料进行统计。

风向

月份

NNE

ENE

ESE

SSE

SSW

WSW

WNW

NNW

4.4

3.1

4.8

5.1

8.3

8.9

10.3

7.3

7.7

7.3

3.8

2.2

3.2

3.7

10.9

4.3

2.8

3.9

8.3

8.7

11.4

7.6

8.6

6.4

2.6

2.7

11.7

6.7

4.5

3.9

5.5

5.4

8.6

5.7

7.6

6.1

3.2

3.7

2.4

3.7

4.3

17.7

7.9

3.5

4.1

2.3

3.8

3.6

5.7

8.3

5.5

4.3

3.7

6.8

8.6

18.9

9.6

3.9

2.8

3.1

2.9

2.2

2.9

4.2

4.9

8.1

6.4

5.9

4.3

7.5

11.1

17.2

8.6

3.1

3.3

3.8

3.3

3.2

4.1

4.3

6.9

6.4

5.8

5.1

7.4

11.4

15.3

全年

6.5

3.4

3.9

5.1

6.8

5.3

6.7

7.1

8.4

3.2

5.3

6.9

13.9

2.4地震

拟建厂址区位于黄骅凹陷内。

区域内断裂构造较为发育。

但有影响的几条断裂距离拟选厂址均在2km以上，可不考虑其对厂址的影响。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。

该场地建筑场地类别为Ⅳ类，属软弱场地土。

拟选厂址属建筑抗震不利地段，应采取必要的抗震措施。

水位随季节有所变化。

一般年变幅在0.50～1.00m左右。

根据地基条件，对荷重大、变形要求高的建（构）筑物可采用桩基方案。

3高温高压管道规格及设计条件

3.1高温高压管道设计参数及规格：

项目

设计压力

（MPa.g）

设计温度（℃）

管道规格

外径×壁厚（mm）

管道与管件接口C值（mm）

外径偏差

壁厚偏差

管道材料

高压蒸汽

11.6

572

Do356×28

待定

ASTMA530

A335P91

供一期工程高压蒸汽管道（第二道关断阀前）

11.6

572

Do159×12.5

待定

ASTMA530

A335P91

供一期工程高压蒸汽管道（第二道关断阀后）

4.1

572

Do245×8

待定

ASTMA530

A335P91

高旁阀前

11.6

572

Do323.9×24

待定

ASTMA530

A335P91

再热热段

3.0

571.2

Do610×14

待定

ASTMA530

A335P91

中旁阀后

0.45

200

Do1020×11

待定

ASTMA530

A69111/4CrCL22

中压主汽门入口管道

3.0

571.2

Do457×15

待定

ASTMA530

A335P91

再热冷段

3.0

389.9

Do559×16

待定

ASTMA530

A69111/4CrCL22

汽机再热冷段蒸汽入口管道

3.0

389.9

Do406×12

待定

ASTMA530

A69111/4CrCL22

3.2管道安装地点：

主厂房内或户外管架上。

4采购钢管数量说明

4.1高温高压管道主要规格及数量详见表4.1-1

表4.1-1再热热段和中压旁路阀进出口蒸汽管道材料

序号

项目

规格

材料

数量

4#机

管道

Do610×14

A335P91

60.0m

管道

Do457×15

A335P91

4.2m

4.2钢管材料按长度单位报价，即××人民币元/米，如果长度调整，按此单价调整总价。

卖方供货总量考虑5%裕量。

4.3每一炉批号的钢管均应提供买方所需的复检用料，复检用料由卖方免费提供。

5质量保证及检验

5.1全部原材料必须具有完整的质量证明书。

5.2管道用钢（外购坯料）应附有钢材生产单位和钢材质量证书，管道制造单位应按质量证书对钢材进行验收。

材料进厂后应对原材料进行复检，并对复检结果提出报告。

5.3买方对产品的一切检验的验收并不能推卸卖方对由卖方造成的质量问题应负的责任，如产品质量不能满足规范规定，其责任应由卖方单方面承担。

5.4成品必须有相应的印记（材料牌号、规格、热处理炉号和检验标记等）。

5.5管道的使用寿命应满足30年设计寿命的要求。

5.6卖方提供的管道必须在制造厂检验和验收合格后方可出厂，对于P91钢管买方将派员参加检验，检验内容和时间由双方商定，但卖方在制造商厂内检验不能代替现场检验，现场检验为卖方验收检验。

6技术条件

6.1范围

本技术条件规定了采用热轧、热挤压、锻造坯钻、镗孔等方法生产的高温蒸汽管道用P91无缝钢管和A691电熔焊管的尺寸、外形及重量、技术要求、试样、检验方法、检验规则、标志、包装和质量证明书。

6.2规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本技术条件的引用成为本技术条件的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后的所有修改单（不包括勘误表的内容）或修订版均不适用本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223钢铁及合金化学分析方法

GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法

GB/T228金属材料室温拉伸试验方法

GB/T229金属夏比缺口冲击试验方法

GB/T224钢的脱碳层深度测定法

GB/T232金属弯曲试验方法

GB/T231.1金属布氏硬度试验第1部分:

试验方法

GB/T241金属管液压试验方法

GB/T246金属管压扁试验方法

GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图

GB2102钢管的验收、包装、标志和质量证明书

GB/T4336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/T4338金属材料高温拉伸试验

GB5310高压锅炉用无缝钢管

GB/T5777无缝钢管超声波探伤检验方法

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T4730承压设备无损检测

GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T17395无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T7735钢管涡流探伤检验方法

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

YB/T5137高压用热轧和锻制无缝钢管圆管坯

ASMESA-335M高温用无缝铁素体合金钢公称管

ASMESA369M高温用锻制和镗加工碳素钢管和铁素体合金钢管

ASTMA530/A530M专用碳钢和合金钢公称管通用要求标准规范

ASTMA691高温下高压装置用电熔焊碳素钢和合金钢管

ASMESA-999M专门用途碳钢和合金钢公称管通用要求

EN10216-2压力用途的无缝钢管交货技术条件第2部分：

规定高温性能的非合金钢和合金钢管

以上列出的仅为通用标准，卖方如有相关的部门或工厂标准，可相应执行，但不得低于上述标准。

如高于上述标准，则按卖方相关的部门或工厂标准执行。

如在制作前有新版本的更高的标准规范发行，按最新版本的、更高的标准规范执行。

6.3尺寸、外形及重量

6.3.1尺寸及允许偏差

6.3.1.1本技术规范书规定，外径管按公称外径和公称壁厚交货。

6.3.1.2钢管的公称外径和壁厚符合ASMEB36.10M、GB5310-2008的规定，具体见表6.3-1。

根据买方要求，经招标、投标双方协商，可供应规定以外尺寸的钢管。

外径管的外径允许偏差及壁厚允许偏差见表6.3-1。

表6.3-1外径管的外径允许偏差及壁厚允许偏差

公差标准

外径偏差

壁厚偏差

外径D范围（mm）

上偏差（mm）

下偏差（mm）

当t/D②<5%

当t/D②≥5%

≤60①

+0.4

-0.0

60-170①

+0.8

-0.0

170-200①

+1.6

-0.0

200-450①

+2.4

-0.0

450-660①

+3.2

-0.0

660-860①

+4.0

-0.0

860-1200①

+4.8

-0.0

1表示包含。

②t=公称壁厚；D=订购外径。

6.3.2椭圆度与壁厚不均

外径管椭圆度与壁厚不均应分别不超过外径允许偏差和壁厚允许偏差的80%。

6.3.3长度

除非在订货合同中有其它规定，钢管的通常长度为5.5米至8米。

定尺长度应在通常长度的范围内，全长允许偏差为-0，+60mm。

6.3.4直线度

全长范围内的直线度偏差不大于1.5mm/m，且不大于6mm，任何1米范围内直线度偏差不大于3mm。

6.3.5交货重量

钢管按实际重量交货。

6.4技术要求

6.4.1钢的牌号及化学成分

6.4.1.1钢管化学成份应分别符合ASTMA335、A691等标准的规定，详见表6.4-1。

钢厂应对每一炉钢进行熔炼分析，钢管按熔炼和成品成分验收。

表6.4-1钢的牌号和化学成分（熔炼分析）

牌号

化学成分％

不大于

P91

0.08-0.12

0.30-0.60

0.20-0.50

8.30-8.80

0.85-1.05

0.18-0.25

－

≤0.40

0.010

0.020

A691

0.05-0.17

0.40-0.65

0.50-0.80

1.00-1.50

0.45-0.65

0.035

牌号

Altot

P91

≤0.015

0.060-0.10

0.030-0.070

≤0.20

≤0.01

A691

注：

a.P91钢中，N/Altot≥3。

b．Pb、Sb、Bi应分别≤100ppm，As、Sn应分别≤150ppm，Pb＋Sb＋Bi＋As＋Sn≤300ppm。

[O]≤40ppm，[H]≤3ppm。

c.除非冶炼需要，未经需方同意，不允许在钢中有意添加本表中未提及的元素。

制造厂应采取所有恰当的措施，以防止废钢和生产过程中所使用的其他材料把会削弱钢材力学性能及适用性的元素带入钢中。

6.4.1.2钢管应按炉批次做成品化学成分分析。

成品化学成分的相关术语、定义和允许偏差应符合GB/T222－2006的规定。

6.4.1.3当抽取的钢管有一根化学成分不满足要求时，来自同一炉批的每一钢坯或钢管都应进行分析，符合要求的应可接受。

6.4.2制造方法

6.4.2.1钢的冶炼方法

采用电弧炉冶炼＋炉外精炼＋真空处理或采用电渣重熔法冶炼的镇静钢。

6.4.2.2管坯的制造方法及要求

管坯采用模铸或热锻方法制造。

热锻管坯应该符合YB/T5137的规定；模铸管坯（钢锭）可参照热锻管坯的规定执行。

钢锭（管坯）应有足够的切头、切尾量，以保证钢管的质量。

6.4.2.3钢管制造方法

无缝钢管制造采用热轧、热挤压、锻造坯钻镗孔等方法，锻造（轧制）比原则上不小于4.0，对个别规格的钢管受到钢坯（钢锭）尺寸限制无法达到该要求的，由双方协商决定。

热处理后外壁和内壁均需要进行足够深度的机械加工，以保证所有氧化和脱碳层的去除，表面光洁度为6.4μm。

所有电熔焊接钢管应是双面焊接对接焊缝，焊接系数为1.0，进行100%射线探伤试验和水压试验。

6.4.3交货状态

钢管经性能热处理、机械加工后交货。

为保证钢管具有推荐的高温性能，P91成品钢管应严格按表6.4-2规定的热处理方法进行热处理，热处理方法应填在质量证明书中。

A691材质的热处理按ASTMA691标准进行。

表6.4-2钢管热处理制度

序号

牌号

热处理制度

P91

1050℃～1080℃正火，保温时间按壁厚每毫米1.5min计，但不少于45min。

当钢管壁厚在75mm以上时，允许采用流动空气中加速冷却或以淬火代替正火，淬火温度1050℃～1080℃；750℃-780℃回火，保温时间大于2h。

6.4.4力学性能

6.4.4.1常温拉伸性能

P91钢管常温力学性能应符合表6.4-3的规定（当钢管尺寸满足取样要求时，尽量进行横向试验）。

一组三个冲击试样中，允许一个试样的冲击功比表6.4-3中规定的最小值低30%，但三个试样的算术平均值不小于表6.4-3中的规定值。

表6.4-3钢管的力学性能

序号

牌号

纵向力学性能

横向力学性能

抗拉强度

MPa

屈服强度

Rp0.2

MPa

伸长率

％

冲击功

KV2

抗拉强度

MPa

屈服强度

Rp0.2

MPa

伸长率

冲击功

KV2

P91

630-760

≥450

≥20

≥100

630-760

≥450

≥17

≥80

A691

415-585

240

注：

冲击功为20℃下数值，伸长率是指标准圆形截面比例试样的测量值。

A691钢管的力学性能应符合ASTMA691和ASMEB31.1标准的规定。

6.4.4.2硬度

成品管材出厂时应提供硬度检验值，每支钢管采用便携式硬度计沿长度方向均布打三点硬度。

为避免由便携式硬度计测量的其他硬度值向布氏硬度转换时带来误差，建议将硬度接近的标样或相同材料制成的试样，分别通过台式布氏硬度计和便携式硬度计测量硬度（均以布氏硬度表示），其差值作为该类型硬度向布氏硬度转换误差的校正值。

出现争议时以台式布氏硬度计的测量为准。

每炉批次在两根钢管上各取1个试样在台式布氏硬度计上测试，被抽取的钢管可不再进行表面硬度测试。

对于P91钢管的硬度范围应为HB190-250。

当出现硬度值超标时，应首先将该部位再打磨0.5mm深重新检查，如仍不合格，沿着圆周方向在附近另选择两处、沿圆周方向180°的位置选择一处（参见图6.4-1）合计3处重新打磨测量。

如果硬度仍不合格，则最终判断不合格。

图6.4-1硬度复检位置示意图

6.4.4.3高温拉伸性能

P91和A691高温性能由卖方提供，并且不能低于相关标准的要求。

6.4.5低倍组织

在钢管的横截面酸浸低倍组织试片上，不应有目视可见的白点、夹杂、裂纹、皮下气泡、翻皮和分层。

6.4.6非金属夹杂物

钢管的非金属夹杂物按GB/T10561中的A法评级，A、B、C、D和DS各类夹杂物级别应分别不大于2.0级，按其中最严重者判定。

A、B、C、D各类夹杂物的细系级别总数与粗系级别总数应各不大于5.0级。

6.4.7实际晶粒度

P91钢管的实际晶粒度按实际检验结果交货。

钢管厂不得通过降低正火（淬火）温度来刻意追求晶粒的细化。

6.4.8显微组织

P91成品钢管的显微组织应为完全的回火马氏体，应严格控制避免δ-铁素体的出现，δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%。

6.4.9水压试验

成品钢管应逐根进行水压试验，试验条件按GB/T5310规定执行。

经过长期供货证实该钢管厂的产品性能稳定可靠的前提下，可以涡流或漏磁探伤取代水压试验，涡流探伤时，对比样管人工缺陷应符合GB/T7735中验收等级B的规定，人工缺陷钻孔直径为3.2mm；漏磁探伤时，对比样管外表面纵向人工缺陷应符合GB/T12606中验收等级L2的规定。

6.4.10压扁试验

成品钢管应做压扁试验，当D＞400mm或t＞40mm时可采用弯曲试验取代。

压扁试验的管样长度至少为60mm。

6.4.10.1压扁试验按以下两步进行：

a）第一步是延性试验，将试样压至两平板间距离为H。

H按下列公式计算。

式中：

H—两平板间的距离，单位为毫米（mm）；

t—钢管壁厚，单位为毫米（mm）；

D—钢管公称外径或计算外径，单位为毫米（mm）；

α—单位长度变形系数，取0.08。

试样压至两平板间距离为H时，试样上不允许存在裂缝或裂口。

b）第二步是完整性试验（闭合压扁）。

压扁继续进行，直到试样破裂或试样相对两壁相碰。

在整个压扁试验期间，试样不允许出现目视可见的分层、白点、夹杂。

6.4.10.2下述情况不能作为压扁试验合格与否的判定依据：

a）试样表面缺陷引起的无金属光泽的裂纹，但应根据表面质量要求进行判定；

b）当t/D＞0.1

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