合金及不锈钢管通用要求标准规范1.docx
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合金及不锈钢管通用要求标准规范1
ASTM：
A999/A999M-98
合金及不锈钢管通用要求标准规范1
1、范围
1.1本规范2包含了一组通用要求，除非在一个具体的产品规范中另有规定，它适用于以下所列的ASTM产品标准。
1.2当一项产品规范的某一项要求与本规范的一项要求之间有矛盾时，产品规范应优先。
当产品规范一项要求或本规范的一项要求与客户定单的更苛刻要求有矛盾时，客户订单应优先。
规范名称ASTM标号3
无缝和焊接的奥氏体不锈钢管A312/A312M
低温服务无缝和焊接的钢管A333/A333M
高温服务无缝铁素体合金钢管A335/A335M
高温服务电熔化焊接的奥氏体Cr-Ni合金钢管A355/A355M
高温服务碳及铁素体锻制及穿孔钢管A369/A369M
高温中央发电站服务无缝奥氏体钢管A376/A376M
腐蚀及高温服务焊接的大直径奥氏体不锈钢管A409/409M
焊接的非退火状态奥氏体不锈钢管形制品A776
无缝和焊接的铁素体/奥氏体不锈钢管A790/A790M
单或双道焊接的奥氏体不锈钢管A813/A813M
冷加工的焊接奥氏体不锈钢管A814/A814M
添加填充金属的铁素体/奥氏体（双相）熔化焊不锈钢管A926
喷射成形的无缝奥氏体不锈钢管A943
喷射成形的无缝铁素体/奥氏体不锈钢管A949
奥氏体Cr-Ni-Si合金钢无缝及焊接钢管A954
1.3以英制或国际标准单位制表示的数值应视为彼此独立的标准值，在正文中国际标准制以方括号表示，每种单位制的这些数值不是精确相等的，因此每种单位制应单独使用，把两种单位制混在一起会不符合本规范，除非在订单上注明M作为该产品规范标志，将采用英制单位。
注1-无尺度NPS代码（公称管尺寸）将在本标准中用来代替下列习惯术语“公称直径”、“尺寸”、“公称口径”及“公称尺寸”。
1.4下列予警陈述仅适用于本规范21节检验方法部分：
本标准未涉及采用本规范时可能伴随的安全性问题。
本标准的使用者在采用以前有责任建立适当的安全和健康规程并确定受规章限制的应用条例。
2、相关文件
2.1ASTM标准
A370钢产品力学检验的检验方法及定义。
4
1、本规范是在ASTM有关钢、不锈钢及相关合金的A.1委员会管辖之下由有关合金钢管的A01.10分委会负责制定的。
本版本1998年11月10日提出，1999年5月出版。
2、对ASME锅炉及压力容器规范应用见该规范Ⅱ部分中相关规范5A.999。
3、这些代号指相关规范的最近版本，见ASTM标准年刊V01.01.01。
4、ASTM标准年刊，V01.01.05。
5、ASTM标准年刊，V01.01.03。
6、ASTM标准年刊，V01.15.09。
7、ASTM标准年刊，V01.14.02。
8、ASTM标准年刊，V01.03.02。
9、这些标准一部分可见“ASTM标准”，V01.01.01，全文见ANST。
10、取自标准化文件顺序光盘。
11、取自钢结构油柒联合会。
12、取自美国无损检验学会。
A700国内装运钢产品的包装、标记及装载操作规程。
4
A751钢产品化学分析的检验方法、操作规程及术语。
5
D3951商业包装规程6
E29在检验数据中采用有区别意义的数字以确定与规范一致的规程。
7
E213金属管材超声波检验规程。
8
E273纵向焊接管材超声波检验规程。
8
E309采用磁饱和（方法）的钢管产品涡流检验规程。
8
E426奥氏体不锈钢和类似合金的无缝和焊接管形产品的电磁（涡流）检验规程。
8
E570铁磁钢管形产品的漏磁检验规程。
8
2.2ANSI标准
B36.10焊接和无缝轧制钢管。
9
B36.19不锈钢管。
9
2.3军用标准
MIL-STD-163轧制钢产品、装运及存储准备。
10
MIL-STD-271材料的无损检验要求。
10
MIL-STD-792专用设备统一的标记要求。
10
2.4联邦标准。
Fed.Std.ND183钢铁产品连续统一的标记。
10
2.5钢结构油柒联合会。
SSPC-SP6No6商业快速清洗表面准备规范。
11
2.6ASNT标准
SNT-TC-IA无损检验个人资质及校验推荐规程。
12
3、制造方法
3.1所有钢材应采用一种适当的方法制成。
3.2若采用电渣重熔或真空重熔这类二次重熔方法，炉号应按所有重熔的同初次炉号钢绽确定。
3.3当不同钢依次串列铸造时，应采用规定程序除去所形成过渡金属以绝对分离这些钢种。
3.4若客户要求某种特定熔炼方式，应在订货单中作出规定。
4、订单讯息
4.1在产品规范及本规范条件下对所订购材料规定所有要求是客户的责任，这些要求可考虑以下各款，但并非是只限于这些；
4.1.1数量（英尺、米或支数）；
4.1.2材料名称（不锈钢管）；
4.1.3适用的制造方法（无缝或焊接的）；
4.1.4钢号或UNS代码；
4.1.5尺寸[NPS及外径和序列数，平均（公称）壁厚（见8.1及9.1），或最小壁厚（见8.2及9.1.1）；或最小内径（见10.1）]；
4.1.6长度（规定的或随机的）；
4.1.7端部精整要求；
4.1.8选择性要求；
4.1.9若要求规定的熔炼方式（见3.4）；
4.1.10质保检验报告要求；
4.1.11规范代号及版本数据；
4.1.12特殊要求或任何补充要求，或两者；
5、化学成分
5.1化学分析——应按A751检验方法、规程及术语中的化学分析取样及分析方法进行。
5.2炉分析——钢材制造商应进行每炉钢的分析以确定所规定元素的百分比，若采用二次熔炼方法，炉分析应从每批初次熔炼的一重熔钢绽或一重熔钢锭的产品中获得，这样测定的或由管子产品制造商从产品分析中测定的化学成分应与所规定的要求相一致。
5.3产品分析——产品分析要求或如果有选择性要求应包含在产品规范中。
6、力学性能
6.1力学试验方法——试样及力学试验要求应按A370试验方法及定义，特别是附录A2进行。
6.2试样应在室温条件下进行试验。
6.3仅当材料不能满足标准试样中一项时可以采用A370试验方法及定义中所述的小型或亚尺寸试样。
当采用小型或亚尺寸试样时，应尽可能采用其最大号的。
7、拉伸要求
7.1材料应具有与特定产品规范相一致的拉伸性能。
7.2当规定屈服强度时，应在相应标准长度永久偏置值达0.2%值或负载下标准长度总伸长达0.5%时测定。
7.3如果任何试验试样的延伸率百分数值小于规定值及断裂部分大于距标准长度中心3/4in[19.0mm]，如试验前试样上划线记号所指示值，试样结果应是允许的。
8、无缝管重量的允许变化。
8.1除了8.2节所指出的以外，尺寸≤NPS12的无缝钢管任意长度重量不应大于规定值的10%及不小于规定值3.5%，尺寸NPS12的管材，任意长度重量不应大于规定值的10%及不小于规定值的5%。
除非另有规定，尺寸≤NPS4管子重量可以按方便批量称重，≥NPS4管子应按支分别称重。
8.2最小壁厚——客户订单中以最小壁厚规定管子壁厚时，任意长度无缝钢管的重量不应大于按13.3节计算值的16%。
除非另有规定，尺寸≤NPS4的管子可按方便批量称重，尺寸>NPS4的管子应按支分别称重。
9、壁厚的允许变化
9.1无缝和焊接管——除了9.1.1中所指出的以外，任何一点最小壁厚不应低于所规定公称值的12.5%。
这一最小壁厚检测值如表X1.1所示。
9.1.1最小壁厚——当客户订单中管壁厚以最小壁厚规定时，不允许在规定壁厚值以下有变化。
9.2锻造及穿孔管——壁厚变化不允许超过规定值的1/8in[3.2mm]，规定壁厚值以下的变化是不允许的。
9.3铸管——壁厚变化不应超过规定值的1/16in[1.6mm]，规定壁厚值以下的变化是不允许的。
10、内径的允许变化
10.1锻造及穿孔，及铸管——内径不应比规定值小1/16in[1.6mm]，超过规定内径值的变化是不允许的。
11、外径的允许变化
11.1除非另有商定，外径不应超过表1所列极限值。
除11.2及11.2.1所述（见注2），这一外径公差包括椭园度在内。
11.2对于壁厚≤3%外径值的薄壁管，表1所列直径公差仅指适用于任意横截面最大和最小外径的平均值。
11.2.1对于薄壁管任意横截面上最大和最小外径值差值（椭园度）不应超过外径规定值的1.5%。
注2——薄壁管通常会在最终退火，校直或两者过程中产生明显的椭园度，表1所列外径公差通常不能满足薄壁管附加椭园度。
表1外径允许变化范围
NPS代号
外径允许度化范围
允许超出值
允许减少值
in
mm
in
mm
1/8~≤1-1/2
1/64（0.015）
0.4
1/32（0.031）
0.8
1-1/2~≤4
1/32（0.031）
0.8
1/32（0.031）
0.8
>4~≤8
1/16（0.062）
1.6
1/32（0.031）
0.8
>8~≤18
3/32（0.083）
2.4
1/32（0.031）
0.8
>18~≤26
1/8（0.125）
3.2
1/32（0.031）
0.8
>26~≤34
5/32（0.156）
4.0
1/32（0.031）
0.8
>34~≤48
3/16（0.187）
4.8
1/32（0.031）
0.8
12、长度的允许变化
12.1无缝及不加填充金属的焊管——若订单要求定尺长度≤24英尺[7.3m]，管子长度不应小于规定值，或不超过规定值1/4in[6mm]。
12.1.1长度>24英尺[7.3m]时允许长度变化值应由制造商和客户商定。
12.2锻造和穿孔、铸造及铸造冷轧管——若订单中规定定尺长度，长度不应小于规定值或不超过规定值1/8in[3mm]。
12.3订单为随机长度的管材，制造商和客户应商定长度及变化值。
12.4除非制造商和客户商定，不允许有环焊缝。
13、标准重量（单位长度重量）
13.1美国国家标准研究所ANSIB36.10和B36.19已经批准标准管子尺寸系统，这一标准尺寸并不禁止1.1节中所列各种产品规范所涉及的其它尺寸管材的生产和应用（见注3）。
13.2对非标准尺寸的管材，单位长度计算重量可以按下列公式确定
W=C（D-t）t
（1）
式中：
C=10.69[0.02466]
W—重量，磅/英尺[kg/m]
D—规定的或（从规定的内径和壁厚）计算的外径，in[mm]
t—规定的壁厚，in（计到小数点后第三位）[mm，计到小数点后第2位]
13.3当客户订单中以最小壁厚规定时，单位长度计算重量应从表X1.1中相当于那个最小壁厚的公称壁厚t由公式1确定。
注3——美国国家标准中给出的这个重量及公式1给出的计算重量是以碳钢管重量为依据的。
铁素体不锈钢管的重量可能要轻约5%，而奥氏体不锈钢的重量则可能比这些给定值重约2%。
14、端头
14.1除非另有规定，管子应以平端交货，管子端头的所有毛刺应除去。
15、直度
15.1精整管子应相当平直
15.2对焊接管用一把10英尺[3.0m]直尺两端与管子相接触放置时最大偏离值不应大于1/8in[3.2mm]，对于长度比10英尺[3.0mm]短的焊管，这个最大偏离值应按实际长度与10英尺[3.0m]比值分配。
16、焊接修补
16.1无缝管（包括离心铸管、锻造及穿孔管）中的缺陷及焊接管板材中的缺陷的焊接修补，以及产品规范中有专门陈述时焊接管中焊缝缺陷的焊接修补经客户同意应是许可的，且所采用填充金属成分应经客户确认为适合于被焊材料成分的。
焊接以前缺陷应彻底铲削或磨削掉，每处修补处应按适用规范要求重新热处理或消除应力，每支修补过的管材应按产品规范要求作无损检验。
16.2修补焊接应按ASME锅炉和压力容器规范1X节制定的程序并由取得该规范资格的焊工或焊接操作工进行。
17、复验
17.1若任何一批校验试验与特定产品规定的要求不相符合，复验可在同一批中抽取原始数目二倍管子长度上进行，其每一支均应与所规定的要求相符合，任何一批都只允许进行一次复验，不符合时应把这一批删除。
17.2满足检验要求的任何单支管长应是合格的，不符合检验要求的单支管长可以再进行检验以提出不符合的理由并把不符合的部分切除。
18、复处理
18.1若所选择的几支管子表明某批管子不符合检验要求，所代表的这批可以重新热处理并重新作检验，制造商可以重新热处理这些管，但不能超过二次，除非客户允许。
19、检验试样
19.1试样应在任何成形操作以前或切成定尺长度以前从所完成管子端头上截取。
19.2拉伸试验试样应从纵向或横向截取。
19.3若任何试验试样显现有瑕疵或有缺陷的机械加工，这个试样可以丢弃并再取另一个。
20、压扁试验要求
20.1无缝及离心铸管——长度不小于2-1/2in[63mm]的一段管子应分二步在两块平行板之间作冷压扁，第一步是为了检验塑性，除了20.3.4所述，平板之间距离小于下列计算值H时内、外或端部表面应无裂缝或断裂：
H=（1+e）t/（e+t/D）
（2）
或中：
H——压扁平板之间距，in[mm]。
t——规定的壁厚，in[mm]。
D——规定的外径，相当于ANSI管子尺寸所规定外径或由所规定内径加上2t（如上所定义）计算出的外径，in，[mm]。
e——单位长度变形，对一种给定钢种为常数，中碳钢（最大规定含碳量≥0.19%为0.07，铁素体合金钢为0.08，奥氏体钢为0.09，低碳钢（最大规定含碳量≤0.18%）为0.09。
第二步是检验致密性，压扁到试样破断或管子相对壁面碰到为止。
20.2焊接管——长度不小于4in[100mm]的焊接管应分二步在两块平行板之间作冷压扁。
焊缝应放置在与加压作用力成90°的方向（在最大弯曲点），第一步是为了检验塑性，除了20.3.4所述，平板之间距离压到小于按公式
（2）计算出的H值时，内外表面应无裂缝或断裂，第二步是检验致密性，压扁到试样断裂或管子相对壁面相碰。
20.3无缝、离心铸造及焊接管
20.3.1整个压扁检验过程中被发现材料或焊缝中分层或有缺陷的迹象均应作剔除。
20.3.2压扁试验前未被发现的试样上的表面瑕疵，但在压扁试样第一步中却被发现了，应按精整要求处理。
20.3.3由表面瑕疵引起的表皮裂开不应作剔除。
若D/t<10，在这些位置发生裂缝不应作剔除。
20.3.4当低D/t管形产品作压扁试验时，在时钟6点和12点位置上内表面出现的附加变形，由于几何尺寸关系，出现不合理的高。
21、无损检验要求
21.1当适合的产品规范或客户订单要求时，管子应作水压试验（见21.2）或无损电学检验（见21.3）。
21.2水压试验
21.2.1除了21.2.2及21.2.3所指示的，每支钢管应由制造商作水压试验，试验压力应为：
对铁素体合金及不锈钢管使管壁应力不小于所规定屈服强度最低值的60%，对奥氏体合金及不锈钢管，铁素体/奥氏体不锈钢管使管壁应力不小于所规定屈服强度最低值的50%，这一试验压力或应力应按下列公式确定：
P=2St/D或S=PD/2t（3）
式中：
P—水压试验压力，Psi[Mpa]
S—管壁应力，Psi[Mpa]
t—规定壁厚，按ANSI序列数规定的公称壁厚，或者所规定最小壁厚的1.143倍，in[mm]。
D—规定外径，按ANSI管子尺寸规定的外径，或者（以上所定义）2t加上所规定内径计算出的外径，in[mm]
21.2.1.1由这一公式计算出的水压试验压力，对1000Pai[7Mpa]以下压力应园整（四舍五入）到最近的50Psi[0.5Mpa]处，而当压力大于和等于1000Psi[7Mpa]则应园整到最近的100Psi[1Mpa]。
水压试验可以在切成最终长度以前执行，或在缩锻、型锻扩径、弯曲或其它成形加工以前执行。
21.2.2不管壁厚多少，由公式确定的应力值，满足这些要求的最小水压试验压力，对外径（见21.2中D）≤3.5in[88.9mm]时不得超过2500Psi[17.0Mpa]，对外径>3.5in[88.9mm]则不得超过2800Psi[19.0Mpa]，制造商选择或如21.2.3所述在更高压力下作试验是不禁止的。
21.2.3制造商同意，可以在订单上陈述超过21.2或21.1节或两者所要求的最小水压试验压力。
21.2.4压力试验应至少保持5秒钟试验压力，对焊接管，试验压力应保持到足够允许把焊缝全长检查看一遍。
21.2.5压力试验可能无力检验管子端部，制造商应该确定不能受检验的这一管端长度，并在客户订单上有规定时报告给客户。
21.3无损电学检验。
21.3.1每支钢管应按E213、E309、E426或E570规程用一种无损检验方法作检测。
除非客户有专门规定，无损电学检验的选择数应由制造商选定，客户与制造商商定，E273规程应作为除了一种全外圆周检验方法以外的检验方法采用。
可以被每种方法检验的钢管尺寸范围应受相应规程所描述范围极限支配。
21.3.2下列讯息对本规范使用者是有益的
21.3.2.1在21.3.2~21.3.5所定义的参考标准为校验无损检测设备的实用标准，这些标准的尺度不应作为这样的设备可检测到的最小尺寸缺陷等同。
21.3.2.2超声波检测（UT）可以用来检测纵向和圆周方向两类缺陷的检测。
为了检测不同方向的缺陷应采用不同的技术，这种检验方法可能不能检测短而深的缺陷。
21.3.2.3本规范所涉及涡流检测（ET）（见E426及E309规程）有能力检测明显的不连续性，特别是短而突发类型的厚度超过0.25in[6mm]时这种检测方法的灵敏度降低。
21.3.2.4本规范所涉及漏磁检测方法可以检测到明显的纵向或横向不连续性的存在及位置，然而这种检测不同类型不连续性的灵敏度受校验及检测不同方向缺陷所应采用不同技术的影响。
21.3.2.5客户应与钢管产品制造商讨论能在这些检测方法特定应用检测到的要求查明的不连续性的本质（类型、尺寸、位置及方向）。
21.3.3检验时间
21.3.3.1规范采纳的无损检验应在所有机械（力学）处理热处理及校直作业以后进行，这些设备不应在这些加工过程的早期阶段作予防性附加检验。
21.3.4表面条件
21.3.4.1所有表面应无水锈、污垢、油脂、油柒及其它任何可能影响检验结果的外界材料，用于清洁并准备检测表面的方法不应损害基体金属及表面抛光。
21.3.4.2表面过分粗糙或很深的划痕可能会产生干扰这些检测的讯号。
21.3.5检测的范围
21.3.5.1除21.3.5.2所述以外，钢管与转换器、线圈、或传感器之间的相对运动应使整支钢管表面受到扫描。
21.3.5.2应认识到端部效应的存在，这种效应的范围应由制造商测定，如果客户要求时应向客户报告，客户和制造商商定时可以用另一种无损检验方法来检测端部区段。
21.3.6操作人员资质
21.3.6.1检验单位操作人员应具有SNT-TC-IA要求或一种等效的认可文件证明的认证。
21.3.7检测条件
21.3.7.1对涡流检测，激发线圈频率应选择得能确保适当的穿透并提供良好的讯/噪比。
21.3.7.2采用的最大涡流线圈频率应如下所述：
规定壁厚<0.050in，以100KHz为最高
规定壁厚<0.150in，以50Khz为最高
规定壁厚≥0.150in，以10KHz为最高
21.3.7.3对超声波检测，最小公称转换器频率应为2.00MHz，最大公称转换器尺寸应为1.5in。
21.3.7.4若设备带有剔除报警滤波器予置，除非予置时能证明其线性，这种予置滤波器不应在校验及检验中保留。
21.3.8参考标准（件）
21.3.8.1方便长度的参考标准（件）应从待检钢管同样钢种尺寸（NPS，或外径及壁厚序列）、表面抛光及热处理状态的钢管上准备。
21.3.8.2对超声波检验，参考的外径和内径凹口应为E21.3规程中三种通用凹口形状中的任何一种并由制造商选定，凹口深度不应超过所规定管壁厚的12.5%或0.004in[0.1mm]中较大者，凹口的宽度不能超过深度的两倍。
凹口应在外径及内径表面上同时设置。
21.3.8.3对涡流检验，按制造商选择参考标准应包含下列不连续性中的任何一种。
21.3.8.4钻孔——参考标准应包含三个或三个以上圆周方向上等间距、系纵向又分开足够距离的小孔，以允许从每个孔获得有区别的讯号一致性，这些小孔应沿径向钻穿整个壁厚并防止钻孔时使钢管变形。
如若可以看得见，一个孔应钻在焊缝上。
作为一种变通，焊管的生产商可以选择在焊缝钻一个孔，然后使这个校验标准通过检验线圈三次且每次使焊缝旋转120°。
小孔的直径不应大于下列数值。
NPS尺寸小孔直径
≤1/20.039in[1mm]
1/2~1-1/40.055in[1.4mm]
1-1/4~20.071in[1.8mm]
2~50.087in[2.2mm]
>50.106in[2.7mm]
21.3.8.5横向正切凹口——采用一圆形工具或直径为1/4in[6.4mm]的锉刀在钢管纵轴的横向表面锉出或轧出一切向凹口，所指凹口深度不应超过规定管壁厚的12.5%或0.004in[0.10mm]中的较大者。
21.3.8.6纵向凹口——宽度≤0.031in[0.8mm]的应在管外径表面与管轴线平行的径向平面内加工出一道凹口，其深度不应超过规定管壁厚的12.5%或0.004in[0.10mm]中的较大者。
21.3.8.7客户与制造商商定可以采用更多或更少的参考不连续性。
21.3.9标准化程序
21.3.9.1检验设备应在同样尺寸（NPS或直径和壁厚序列）、钢种及热处理状态的每种序列钢管开始、结束及间隔不超过4小时时作标准化标定，制造商可以选择，也可以由客户与制造商商定后要求采用更高频率的标准化标定。
21.3.9.2试验系统任何予置点有改动、操作人员变化、设备检修、或者断电中断、制造过程停顿或某一问题受到怀疑时均应对检验设备作标准化。
21.3.9.3这些参考标准应以检验钢管时同样的速度及检验系统予置通过检验设备。
21.3.9.4参考标准的讯/噪比应≥2.5~1，由划痕凹陷，校直记痕等引进的外来讯号不应看作是噪声，剔除放大器应调节在至少为读出显示值全刻度50%处。
21.3.9.5若在任何标准化条件下，剔除幅值降低为最近一次标准化峰值高度的29%（3dB），从最近一次校验以来所检验的这些管子应被剔除。
这一检验系统设置可被改变，或者转换器、线圈、或传感器可作调整，系统被重新标准化，但是所有从最近一次可接受标准化的钢管应重所检验方可合格。
21.3.10瑕疵的评定
21.3.10.1产生等于或大于参考标准（件）中所产生最低讯号的钢管应作认定并从合格钢管中分离出，产生这些讯号的区域可作复验。
21.3.10.2若这些检验讯号是不能被认定瑕疵产生的或者肯定是由裂缝或类似裂缝的瑕疵产生，这些钢管应被剔除，当适用的产品规范允许修补时可以对这些钢管进行修补。
经修补的钢管应通过剔除它们时同样的无损检验并满足适用产品规范所要求最小壁厚时方可为合格。
21.3.10.3若这些检验讯号是由划痕，表面粗糙、校直压痕、切断凹口、钢摸压、停止压痕或钢管减径纹波这些可目视瑕疵产生的，这些钢管可以根据目视检查确认这些瑕疵属小于0.004in[
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