管线钢管规范 API.docx

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管线钢管规范API

管线钢管规范API—5L（第44版）（2008.10.01实施）

1范围

1.1目的和范围

本规范的目的是提供用于石油和天然气工业输送系统用两种产品规范水平（PSL1和PSL2）的电焊钢管。

目前本公司只适用于非酸性和/海上服役条件的高频直缝电焊钢管的检验与试验要求。

1.2产品质量水平（PLS）

本规范确定了两级产品规范水平（PLS1和PLS2）要求。

PLS1和PLS2规定了不同的标准技术水平。

2.对本标准的符合性

应运行有助于符合本标准要求的质量体系。

3.引用标准

本标准通过引用而包括下列最新版本API标准和我国对应标准的部分内容：

ASTMA751钢制品的化学分析的标准测试方法、试验和定义

（用GB/T4336-2002发射光谱分析法替代）；

ASTME23金属材料缺口冲击试验方法（与GB/T229-1994等效）；

ASTME8金属材料拉伸试验方法（与GB/T228-2002等效）；

ISO6507金属材料—维式硬度试验；（与GB/T4340.1～4340.3—1999等效）

ISO8492金属材料—管—压扁试验（与GB/T246-2007等效）；

ISO9303：

1989承压用无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管—纵向缺欠全圆周超声波检验（用GB/T5777-1996替代）；

ISO9764：

1989承压用电阻焊和感应焊钢管—焊缝纵向缺欠的超声波检验

（与SY/T6423.2-1999等效）；

ISO10124：

1994承压用无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管分层缺欠的超声波检验（与SY/T6423.6-1999等效）；

ISO11496承压用无缝和焊接钢管—管端分层缺欠的超声波检验

（与SY/T6423.7-1999等效）；

ISO13663：

1995承压用焊接钢管—焊缝附近分层缺欠的超声波检验

（与SY/T6423.4-1999等效）；

EN10204：

2004金属制品—检验文件类型（与ISO10474：

1991等效）。

4术语和定义

4.1轧制状态—未进行任何特殊轧制和/或热处理的交付状态。

4.2冷成型—不用加热将钢板或钢带成型为钢管的工艺。

4.3缺陷—尺寸或分布密度超出本标准规定的验收极限的缺欠。

4.4EW钢管—采用低频或高频电焊焊接工艺制造的带有一条直焊缝的钢管产品。

4.5EW缝—采用电焊焊接工艺焊成的直焊缝。

4.6电焊EW—通过电阻焊形成焊缝的工艺。

其待焊边缘通过机械加压焊接在一起，焊接热量由感应或传导电流流过电阻而产生。

4.7HFW钢管—频率等于或大于70kHz焊接电流焊接成的EW管。

4.8如果协议—如经制造厂和购方双方协商，并在订购合同中注明的已确定要求或比标准规定要求更严格的要求。

4.9缺欠—用本标准所述的检查方法检验出来的产品壁厚内部或表面的不连续或不规则处。

4.10产品分析—钢管、钢带或钢板的化学分析。

4.11钢管等级—表明钢管强度水平的名称。

5符号和缩写

5.1符号

Af—断裂后的伸长率，以百分数表示，且圆整到最临近的百分数；

f—频率，以赫兹表示（每秒周期数）；

p—静水压试验压力，以MPa（psi）表示

Kv—全尺寸夏比V型缺口吸收功；以J（焦耳）表示；

Rm—抗拉强度，以MPa（psi）表示；

RP0.2—屈服强度（0.2%非比例延伸），以MPa（psi）；

Rp0.5—屈服强度（0.5%总延伸），以MPa（psi）表示；

U—规定最小抗拉强度，以MPa（psi）表示。

5.2缩写

CVN—夏比V型缺口；

EDI—电子数据交换；

HAZ—热影响区；

HV—维式硬度；

NDT—无损检测；

PLS—产品质量水平；

USC—美国惯用。

6钢管等级和交货状态

钢管等级和交货状态见表1.。

钢名（表示为钢级）还包括由单个字母（R，N，Q或M）组成的后缀，这些字母表示交货状态（见表1）。

表1钢管等级、钢级和可接受的交货状态

PSL

交货状态

钢管等级/钢级

PSL1

轧制、正火或成型正火

L175或A25；L175P或A25P

L210或A；L245或B

L290或X42；L320或X46

L360或X52；L390或X56

L415或X60；L450或X65

L485或X70

PSL2

轧制

L245R或BR；L290R或X42R

成型正火、正火或正火加回火

L245N或BN；L290N或X42N

L320N或X46N；L360N或X52N

L390N或X56N；L450N或X65N

L485N或X70N

注：

1）中间级别的钢级应协商确定，应与上面的格式一致。

2）PSL2的钢级词尾（R、N、Q或M）属于钢级的一部分。

说明：

PSL2钢级词尾符号含义：

R—代表钢管直缝埋弧焊；

N－对HFW钢管，代表钢管用热轧钢带冷成型，钢管经焊缝正火或整体正火处理/或经热减径产生正火状态。

Q—对HFW钢管，代表钢管用热轧钢带冷成型，钢管整体经淬火加回火处理。

M—对HFW钢管，代表钢管用热轧钢带冷成型，随后进行钢管热机械成型。

7由购方提供的信息

7.1一般信息

订购合同应包括下列信息：

a）数量；

b）规范水平PSL；

c）钢管类型（见表2）；

d）参照ISO3183

e）钢级；

f）外径和壁厚；

g）长度和长度类型（非定吃和定尺）；

h）确定的使用附录。

7.2附加信息

订货合同应注明对于特定的附加要求；如果协议，则采用协议条款。

8制造

8.1制造工艺

按本标准加工的钢管应按表2的适用要求和规定进行制造。

　　　　　　表2可接受有的PSL2钢管制造工艺

钢管类型

原料

钢管成型

钢管热处理

交货状态

ＨＦＷ

轧制正火带

冷成型

仅对焊缝热处理

Ｎ

热轧钢带

冷成型

正火

Ｎ

淬火加回火

Ｑ

注：

适用的热处理见８.4

8.2工艺验证

在钢管制造过程中，应对影响产品属性符合本标准要求（化学成分和尺寸除外）的最终操作进行工艺验证。

要求验证的工序如下;

—电焊钢管，轧制态：

定径和焊接；焊缝或全管热处理。

８.３原料

８.３.１钢板或钢带应由吹氧碱性转炉或电炉冶炼工艺生产的钢制成。

８.３.２PSL2钢管应为细晶粒镇静钢。

8.4电焊钢管热处理

8.4.1PSL1电焊钢管　

　　对于钢级高于X42（S290）的PLS1电焊钢管，焊缝和整个热影响区应进行模拟正火热处理。

钢级不高于X42（S290）的PLS1电焊钢管，焊缝应作模拟正火热处理，或应采用使之不残留未回火的马氏体组织的方式对钢管进行处理。

8.4.2PSL2电焊钢管

对所有钢级，焊缝和整个热影响区应进行模拟正火热处理。

9技术要求

9.1验收极限　

未经购方同意，不得用等于或高于X60（L415）级的钢管顶替购方订购的等于或低于X52（L360）级的钢管。

9.2化学成分

9.2.1壁厚不大于25.0㎜的PSL1钢管，标准钢级的化学成分应符合表4的规定要求，而中间钢级的化学成分应依照协议，但应与表4的规定协调一致。

9.2.2壁厚不大于25.0㎜的PSL2钢管，标准钢级的化学成分应符合表5的规定要求，而中间钢级的化学成分应依照协议，但应与表5的规定协调一致。

表4ｔ≤25.0㎜的PSL１钢管化学成分

钢级（钢名）

Maxｂ

Max

Ｖ　

Max

ＮｂMax　

Max

Min

Max

Ｌ１７５或A25，

０.２１

０.６０

—

０.０３０

—

Ｌ１７５Ｐ或A25Ｐ

０.２１

０.６０

０.０４５

０.０８０

０.０３０

—

Ｌ２１０或Ａ

０.２２

０.９０

—

０.０３０

—

Ｌ２４５或Ｂ

０.２６

１.２０

—

０.０３０

ｃｄ

ｄ

Ｌ２９０或Ｘ４２

０.２６

１.３０

—

０.０３０

ｄ

Ｌ３２０或Ｘ４６

０.２６

１.４０

—

０.０３０

ｄ

Ｌ３６０或X５２，

０.２６

１.４０

—

０.０３０

ｄ

Ｌ３９０或Ｘ５６

０.２６

１.４０

—

０.０３０

ｄ

Ｌ４１５或Ｘ６０　

０.２６

１.４０

—

０.０３０

ｆ

Ｌ４５０或X65

０.２６

１.４５

—

０.０３０

ｆ

Ｌ４８５或X７０

０.２６　

１.６５

—

０.０３０

ｆ

ａ．最大铜（ｃｕ）含量为0.50%；最大镍（ｎｉ）含量为０.５０%；最大铬（ｃｒ）含量为０.５０%；

最大钼（Ｍｏ）含量为０.１５%。

对于Ｌ３６０或X５２及以下钢级，不应有意加入Ｃｕ＼Ｃｒ和Ｎｉ。

ｂ.碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%，锰含量则允许比规定最大锰含量提高0.05%，

但对于钢级≥Ｌ２４５或Ｂ但≤Ｌ３６０或X５２不得超过1.65%；对于钢级＞Ｌ３６０或X５２但＜Ｌ４８５或X７０不得超过1.７5%；对于钢级Ｌ４８５或X７０不得超过２.００%.ｙｉｎｇ

ｃ..除另有协议外，铌含量和钒含量之和应≤０.０６%..。

ｄ.铌含量＼钒含量＼钛含量之和应≤０.１５%...

ｅ.除另有协议外，铌含量＼钒含量＼钛含量之和应≤０.１５%...

表5ｔ≤25.0㎜的PSL2钢管化学成分

钢级/钢名

熔炼分析和产品分析%最大

碳当量a%最大

Mnb

其他

CEⅡW

CEPCM

Ｌ２４５R/

ＢR

0.24

0.40

1.20

0.025

0.015

0.04

0.43

0.25

Ｌ２９０R/

Ｘ４２R

0.24

0.40

1.20

0.025

0.015

0.06

0.05

0.04

0.43

0.25

Ｌ２４５N/

ＢN

0.24

0.04

1.20

0.025

0.015

0.04

0.43

0.25

Ｌ２９０N/

Ｘ４２N

0.24

0.40

1.20

0.025

0.015

0.06

0.05

0.04

0.43

0.25

Ｌ３２０N/

Ｘ４６N

0.24

0.45

1.404

0.025

0.015

0.070.10

0.05

0.04

d、e

0.43

0.25

Ｌ３６０N/

X５２N，

0.24

0.45

1.40

0.025

0.015

0.10

0.05

0.04

d、e

0.43

0.25

Ｌ３９０N/

Ｘ５６N

0.24

0.45

1.40

0.025

0.015

0.10f

0.05

0.04

d、e

0.43

0.25

表5ｔ≤25.0㎜的PSL2钢管化学成分（续）

钢级/钢名

熔炼分析和产品分析%最大

碳当量a%最大

Mnb

其他

CEⅡW

CEPCM

Ｌ４１５N/

Ｘ６０N　

0.24f

0.45f

1.40f

0.025

0.015

0.10f

0.05f

0.04f

g、h

0.43

0.25

a.依照产品分析结果，碳当量大于0.12%使用CEⅡW，；碳当量小于等于0.12%使用CEPCM；。

b.碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%，则允许锰含量比规定最大锰含量提高0.05%。

但对于钢级≥Ｌ２４５或Ｂ但≤Ｌ３６０或X５２不得超过1.65%；对于钢级＞Ｌ３６０或X５２但＜Ｌ４８５或X７０不得超过1.７5%；对于钢级Ｌ４８５或X７０不得超过２.００%.。

c.除另有协议外，铌含量和钒含量之和应≤０.０６%..。

d.铌含量＼钒含量＼钛含量之和应≤０.１５%..。

e除另有协议外，最大铜含量为0.50%；最大镍含量为0..30%；最大铬含量为0.30%；最大钼含量为0.15%。

。

f除另有协议外。

g除另有协议外，铌含量＼钒含量＼钛含量之和应≤０.１５%...。

H除另有协议外，最大铜含量为0.50%；最大镍含量为0.50%；最大铬含量为0.50%；最大钼含量为0.50%。

9.3拉伸性能

9.3.1PSL１钢管的拉伸性能应符号表6要求。

表6钢管的拉伸试验要求

钢管等级

焊管管体

钢管焊缝

屈服强度aRt0.5

MPa（psi）最小

抗拉强度aRm

MPa（psi）最小

伸长率Af

%最小

抗拉强度bRm

MPa（psi）最小

Ｌ１７５或A25，

175（25400）

310（45000）

Ｌ１７５Ｐ或A25Ｐ

175（25400）

310（45000）

Ｌ２１０或Ａ

210（31500）

335（48600）

Ｌ２４５或Ｂ

Ｌ２４５R或ＢR

245（35500）

415（60200）

Ｌ２９０或Ｘ４2

Ｌ２９０R或Ｘ４2R

290（42100）

415（60200）

Ｌ３２０或Ｘ４６

320（46400）

435（63100）

Ｌ３６０或X５２，

360（52200）

460（66700）

Ｌ３９０或Ｘ５６

390（56600）

490（71100）

Ｌ４１５或Ｘ６０

415（60200）

520（75400）

Ｌ４５０或X65

450（65300）

535（77600）

Ｌ４８５或X７０

485（70300）

570（82700）

a.对于中间钢级，管体规定最小抗拉强度和规定最小屈服强度之差应为表中所列的下一个较高钢级之差。

b.对于中间钢级，其焊缝规定最小抗拉强度应与按脚注a.）确定的管体抗拉强度相同。

c.规定的最小伸长率Af应采用下列公式计算，用百分数表示，且圆整到最邻近的百分位。

Af＝C

式中：

C—当采用SI单位时，C为1940，当采用USC单位制时，C为62500；

Axc—板状拉伸试样横接面积，用㎜2（in2）表示

U—为规定最小抗拉强度，用Mpa（psi）表示。

9.3.2PSL2钢管的拉伸性能应符号表7要求..

表7钢管的拉伸强度试验要求

钢管等级

钢管管体

焊缝

屈服强度aRt0.5

MPa（psi）

抗拉强度aRm

MPa（psi）

屈强比abc

Rt0.5/Rm

伸长率Af%

抗拉强度dRmMPa（psi）

最小

最大

最小

最大

最小

Ｌ２４５R

或ＢR

Ｌ２４５N

或ＢN

245（35500）

450e

（65300）

415（60200）

760（110200）

0.93

415（60200）

Ｌ２９０R

或Ｘ４2R

Ｌ２９０N

或Ｘ４2N

290（42100）

495

（71800）

415（60200）

760（110200）

0.93

415（60200）

Ｌ３2０N

或X46N

320（46400）

525

（76100）

435（63100）

760（110200）

0.93

435（63100）

Ｌ３６０N

或X５２N

360（52200）

530

（79000）

460（66700）

760（110200）

0.93

460（66700）

Ｌ３９０N

或Ｘ５６N

390（56600）

545（79000）

490（71100）

760（110200）

0.93

490（71100）

Ｌ４１５N

或Ｘ６０N

415（60200）

565（81900）

520（75400）

760（110200）

0.93

520（75400）

a.对于中间钢级，管体规定最小抗拉强度和规定最小屈服强度之差应为表中所列的下一个较高钢级之差相同。

当采用SI单位时，计算值应圆整到最邻近的5Mpa.。

当采用USC单位制时，计算值应圆整到最邻近的100psi.。

c.此限制适用D>323.9㎜（12.75in）的钢管。

d.对于中间钢级，其焊缝规定最小抗拉强度应与按脚注a.）确定的管体抗拉强度相同。

e.对于D>219.1㎜（8.65in）的钢管，其最大屈服强度应≤495MPa（71800psi）。

f.规定的最小伸长率Af应采用下列公式计算，用百分数表示，且圆整到最邻近的百分位。

Af＝C

式中：

C—当采用SI单位时，C为1940，当采用USC单位制时，C为62500；

Axc—板状拉伸试样横接面积，用㎜2（in2）表示

U—为规定最小抗拉强度，用Mpa（psi）表示。

9.4压扁试验

压扁试验验收极限如下：

a）钢级≥L210或A的EW电焊钢管：

1）t≥12.7㎜，钢级≥L415的钢管，在两平板间的距离小于钢管原始外径（OD）的66%之前，不应出现焊缝开裂。

对所有其他钢级及规定壁厚钢管，在两平板间的距离小于钢管原始外径（OD）的50%之前，不应出现焊缝开裂。

2）D/t>10的钢管，在两平板间的距离小于钢管原始外径（OD）的33%之前，焊缝之外的部位不应出现裂缝或断裂。

b）钢级L175、L175P、A25或A25P的EW钢管：

1）在两平板间的距离小于钢管原始外径（OD）的75%之前，不应出现焊缝开裂。

2）在两平板间的距离小于钢管原始外径（OD）的60%之前，焊缝之外的部位不应出现裂缝或断裂。

注：

D<60.3㎜的钢管，焊缝包括熔合线两侧各6.4㎜范围内的金属，D≥60.3㎜的钢管，焊缝包括熔合线两侧各13㎜范围内的金属.

图6压扁试样取样位置

9.5PSL2钢管CVN冲击试验

9.5.1总则

9.5.1.1采用小尺寸试样时，要求的最小平均（三个试样一组）吸收功应为全尺寸试样的规定值乘以小尺寸试样宽度与全尺寸宽度的比值，并将计算结果圆整到最邻近的焦耳（英尺镑力）。

9.5.1.2任何一个试样的试验值不应小于规定最小平均（三个试样为一组）吸收功的75%。

9.5.1.3如果在较规定的温度低的温度下进行CVN冲击试验，该试验温度吸收功和剪切面积满足规定温度下的相应要求，则应认为该试验合格。

9.5.2管体试验

9.5.2.1管体试验的最小平均（三个试样一组）吸收功应符合表8的规定，试样尺寸为全尺寸试样，试验温度0℃（32°F），或如果协议可采用较低温度。

9.5.2.2D≤508㎜的焊接钢管，如果协议试验温度为0℃（32°F）时，每个试验的最小平均（三个试样一组）剪切面积至少应为85%，或如果协议可用更低试验温度。

表8PSL2钢管管体的CVN吸收功要求

规定外径

㎜（in）

全尺寸CVN吸收功最小KvJ（ft-lbf）

级别

≤L415

或X60

＞L416或X60

≤L450或X65

＞L450和X65

≤L485或X70

≤508（20.000）

27（20）

注：

J—单位焦耳；ft-lbf—英尺磅力。

9.5.3钢管焊缝和HAZ试验

试验温度0℃（32°F），或如果协议的更低温度，每个钢管焊缝和HAZ试验

（全尺寸试样）最小平均（三个试样一组）吸收功应为下列数值：

D≤1422㎜、钢级≤L555的钢管为27J（20ft.Ibf）.

9.6表面缺欠和缺陷

9.6.1电弧烧伤

电弧烧伤应判为缺陷。

注：

接触焊是EW钢管焊缝附近的断续性斑痕，是由供给焊接电流的电极和钢管表面之间的接触所引起的，接触斑痕应按9.7.5处置（感应焊不存在）。

9.6.2分层

扩展到钢管表面或坡口面上，且外观检查周向长度＞6.4㎜的任何分层或夹杂应判为缺陷。

有这种缺陷的钢管应拒收或返切，直到管端上没有这样的分层或夹杂存在。

9.6.3几何尺寸偏差

9.6.3.1除摔坑外，由于钢管成型工艺或制造操作造成钢管实际轮廓相对于钢管正常圆柱轮廓的几何尺寸偏离（如扁平或撅嘴等），其极端点与钢管正常轮廓延伸部分之间的间距，即深度，超过3.2㎜的应判为缺陷。

9.6.3.2摔坑在任何方向上的长度应≤0.5D，而且深度不应超过如下规定，摔坑深度是指凹陷的最低点与钢管正常轮廓延伸部分之间的间距。

a）冷态形成并带有尖底划伤的摔坑，3.2㎜；

b）其他摔坑6.4㎜.

超过规定极限的摔坑应判为缺陷。

9.6.4硬块

在任何方向上尺寸大于50㎜，单点压痕硬度值超过35HRC或345HV10的硬块应判为缺陷。

9.6.5其他表面缺欠

外观检查发现的其他表面缺欠应按下列方法核查、分类和处置：

a）深度≤0.125t,且不影响最小允许壁厚的缺欠，应判为可接受缺欠，并应按附录C.1的规定处置；

b）深度＞0.125t，未影响最小允许壁厚的缺欠，应判为缺陷，应按附录C.2的规定采用修磨法修磨掉，或按照附录C.3的规定处置；

c）影响到最小允许壁厚的缺欠应判为缺陷。

9.7尺寸、质量和偏差

9.7.1尺寸

规定外径和规定壁厚应在表9规定的相应范围内。

表9允许规定外径和规定壁厚

规定外径㎜（in）

规定壁厚㎜（in）

特殊平端

普通平端

≥60.3（2.375）至＜73.0（2.875）

≥2.1（0.083）至≤3.6（0.141）

＞3.6至≤14.2

≥73.0至＜88.9（3.500）

≥2.1（0.083）至≤3.6（0.141）

＞3.6至≤20.0

≥88.9＜101.6（4.000）

≥2.1（0.083）至≤4.0（0.156）

＞4.0至≤22.0

≥101.6（至＜168.3（6.625）

≥2.1（0.083）至≤4.0（0.156）

＞4.0至≤25.0

≥168.3至＜219.1（8.625）

≥2.1（0.083）至≤4.0（0.156）

＞4.0至≤40.0

≥219.1至＜273.1（10.750）

≥3.2（0.125）至≤4.0（0.156）

＞4.0至≤40.0

≥273.1至＜323.9（12.750）

≥3.6（0.141）至≤5.2（0.203）

＞5.2至≤

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