无镀层及热浸镀锌焊接与无缝公称钢管美标.docx
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无镀层及热浸镀锌焊接与无缝公称钢管美标
无镀层及热浸镀锌焊接与无缝公称钢管
SA-53/SA-53M
（除了在住6和11.2.2.1有编辑上不同外，与ASTM标准A53/A53M-99完全等同）
1适用范围
1.1本标准适用于NPS1/8至NPS26（注1）的无镀层及热浸镀锌的焊接与无缝公称钢管，管的公称（平均）壁厚列于表X2.2和表X2.3。
其它各项要求，也可供货。
注1：
本标准以无量纲标号NPS（公称管尺寸）〔DN（公称直径）〕代替如“公称直径”，“尺寸”和“公称尺寸”之类以往惯用术语。
注2：
公称壁厚这个术语仅仅赋予方便地标志现存名称之用，并用于区别实际壁厚，实际壁厚可有比公称壁厚以上或以下的偏差。
1.2可提供下列型式和级别的公称管：
1.2.1F型——A级炉内连续对接焊的。
1.2.2E型——A、B级电阻焊的；
1.2.3S型——A、B级无缝的。
注3：
见公称管型式定义附录X1。
1.3按本标准订货的公称管适用于作受力及承压件，也可以用于一般用途的蒸汽、水、气体及空气管线。
受下列限制的支配，它们适合于焊接，以及包括盘管、弯曲和翻边等成形加工：
1.3.1F型不宜作翻边用。
1.3.2当S和E型要求用作密距盘绕或冷弯时，应规定为A级，但本规定并不禁止采用B级公称管作冷弯。
1.3.3根据制管厂的选择，E型管可按非扩径管或冷扩径管供货。
1.4以SI单位或英寸—磅表示的数值均可作为标准值。
由于各单位制表示的数值不能精确地换算，因此每种单位制必须独立使用。
两种单位制的数值混合使用可能导致与本标准不一致的结果。
1.5以下为防止人身伤害的预先警告适合于本标准第9、10、11、15、16和17节中的实验方法部分：
本标准无意阐明随使用本标准时伴随而来的所有安全问题。
确立适当的安全并无害健康的操作方法，以及在使用之前确认是否适用地方当局的限制是本标准使用者的责任。
2引用标准
2.1ASTM标准
A90/A90M钢铁镀锌件镀层重量（质量）试验方法
A370钢制品力学性能试验方法与定义
A530/A530M专门用途的碳钢与合金钢公称管通用要求
A700国内装运钢材的包装，标志和装货的实用规程
A751钢制品化学成分分析方法、操作及定义
A865公称管连接接头用无镀层及镀锌层焊接的或无缝的螺纹套管接头
B6锌
E29为确定与标准的一致性，在试验数据中取有效位数的实用规程
E59钢铁化学成分测定取样方法
E213金属公称管和管子的超声波检验实用规程
E309钢管制品磁饱和涡流检验实用规程
E570铁磁性钢管制品的漏磁通量检验实用规程
2.2ANSI标准
ASCX12
B1.20.1一般用途公称管螺纹
B36.10焊接和无缝轧制钢公称管
2.3军用标准
MIL-STD-129装运和储存用标志
MIL-STD-163轧钢材装运和储存准备
2.4联邦政府标准
Fed.Std.No.123装运标志（民用机构）
Fed.Std.No.183钢铁制品的连续识别标志
2.5API标准
5L管线用公称管
3订货须知
3.1按本标准订购材料的订货单应包括下列内容，对所需材料按要求作出充分说明：
3.1.1标准号（A53或A53M，包括出版年份）。
3.1.2数量（英尺，米或根数）。
3.1.3级别（见表1）
3.1.4型式（见1.2及表2）。
3.1.5表面（无镀层管或镀锌管）。
3.1.6尺寸（公称管NPS（DN）号及重量级别，或是管标号。
或两者都注明；或者注明外径及公称壁厚，表X2.2及X2.3）。
3.1.7长度（定尺或不定尺，第18节）。
3.1.8管端加工（光端或螺纹端，第13节）。
3.1.8.1螺纹端并带套管接头。
3.1.8.2如要求时，只是螺纹端（不带套管接头）。
3.1.8.3如要求时，光端。
3.1.8.4如要求时，动力拧紧套管接头。
3.1.8.5如要求时，对于小于等于NPS2（DN50）的钢管带圆锥螺纹管接头。
3.1.9如要求时，注明需作密距盘绕（见8.2）。
3.1.10如允许时，拉伸试验用管坯（见第15.1条）。
3.1.11合格证（见第22节）。
3.1.12材料的最终用途。
3.1.13特殊要求。
3.1.14如与本标准规定的不同，或要求采用MIL-STD-163，需选定合适的保护包装、内包装盒运输包装的级别（见第21.2条）。
表1化学成分
项目
成分，%，≤
C
Mn
P
S
Cu①
Nj①
Cr①
Mo①
V①
S型（无缝管）
平炉、电炉、或碱性吹氧转炉
A级
B级
0.25
0.30
0.95
1.20
0.05
0.05
0.045
0.045
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.15
0.15
0.08
0.08
E型（电阻焊管）
平炉、电炉、或碱性吹氧转炉
A级
B级
0.25
0.30
0.95
1.20
0.05
0.05
0.045
0.045
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.15
0.15
0.08
0.08
F型（炉焊管）
平炉、电炉、或碱性吹氧转炉
A级
0.30
1.20
0.05
0.045
0.40
0.40
0.40
0.15
0.08
①这5个元素之和不得大于1.00%。
表2拉伸性能要求
项目
F型
E型和S型
平炉、碱性吹氧转炉或电炉
A级
B级
抗拉强度，psi（MPa）
≥48000（330）
≥48000（330）
≥60000（415）
屈服强度，psi（MPa）
≥30000（205）
≥30000（205）
≥35000（240）
伸长率，标距2in
①、②
①、②
①、②
①标距2in.（50mm）的最小伸长率应由下式确定之：
e=625000（1940）A0.2/U0.9
式中e=标距2in.（50mm）的最小伸长率，百分值圆整为最接近的0.5%；
A=以平方英寸为单位的拉伸试样横截面积，按规定外径或试样的公称宽度、及规定壁厚求出，并圆整到最接近的0.01lin.²（1mm²）。
如果这样计算得出的面积大于0.75in.²（500mm²），则应取值为0.75；
U=规定抗拉强度，psi（MPa）。
②不同尺寸拉伸试样和钢种级别的最小伸长率见表X4.1。
4材料和制造
4.1无缝及焊接公称管用钢应采用下列一种或几种方法冶炼：
平炉、电炉或碱性吹氧转炉。
4.2钢可以铸锭，或进行连铸。
当连铸两炉钢水的级别不同时，则需对因此产生的过渡部分的材料作识别。
钢厂应采用任何能分隔不同级别钢的可靠方法以去除过渡部分的材料。
4.3B级电阻焊公称管的焊缝焊后应作最低温度1000℉（540℃）的热处理，以使无残留回火马氏体，或用其它无残留回火马氏体的方法处理。
4.4当公称管是冷扩法生产时，扩长量不得超过公称管外径的1.5%。
5化学成分
5.1刚应符合表1规定的化学成分要求，且化学分析应根据A751试验方法，操作及术语进行。
6成品分析
6.1买房可从每批500根或其余数中，抽取二根管进行成品分析。
除光谱分析外，应按E59方法取化学分析试样。
测出的成分应符合表1的规定。
6.2如果二根中有一根管的化学分析不符合表1中的规定，则应在同一批管中加抽原试样数量两倍的管作分析，这时每根管都要符合规定的要求。
7拉伸性能要求
7.1材料应符合表2规定的拉伸性能要求。
7.2屈服强度可用对应于试样标距的0.2%残余永久变形法或载荷下的0.5%总伸长法测定。
7.3横过焊缝取得的拉伸试样的抗拉强度不应低于所订购管级别的最小抗拉强度。
小于NPS8（DN200）及其以上的电阻焊管的横向拉伸试样应取自焊缝的对侧。
所有横向试样的标距内的宽度应近似为1½in.（40mm），且应代表取样公称管的全壁厚。
横向拉伸试验仅对NPS8（DN200）及其以上尺寸的管。
8弯曲性能要求
8.1对NPS2（DN50）及其以下的公称管，当取一段足够长的管绕直径为公称管径12倍的圆柱芯轴冷弯90°，应在任何处无扩展裂纹及焊缝开裂。
8.2当订购密距盘绕用的时，管应绕直径为公称管径8倍的圆柱芯轴冷弯180°且无破坏。
8.3大于NPS1¼（DN32）的双倍加厚公称管无需作弯曲试验。
9压扁试验
9.1对大于NPS（DN50）的厚壁和薄壁的所有壁厚公称管均应作压扁试验。
9.2无缝管
9.2.1对无缝公称管，应取一段长度不短于2½in.（60mm）的管段在两平行压板间分两步做冷态压扁试验。
第一步是延性试验，除了如9.7中规定的以外，两压板间距（表3）在压到小于由下式计算得出的H值之前，管子内、外表面及管端面上，不得有裂纹或开裂。
H=（1+e）t/（e+t/D）
式中H=压板间距，in.（注4）；
e=单位长度变形量（与钢种级别相应的常数，A级为0.09，B级为0.07）；
t=规定壁厚，in.（mm）；
D=规定外径，in.（mm）。
表3压扁要求
钢管种类
两压板间距离“H”
对焊管，A级
电阻焊管，A级及B级
无缝管，A级及B级
外径的60%
外径的三分之一
至距离H
9.2.2第二步是完好性试验，将试样继续压扁到破裂，或管壁相碰为止。
整个压扁试验期间中显示出有分层或有缺陷的材料，均应予拒收。
注4：
NPS2½至24（DN65—DN600）的标准管及加厚管算出的H值，见表X2.1。
9.3电阻焊公称管——应将一段长度至少4in.（100mm）的管试样在两平行压板间分三步作冷态压扁，焊接位置按9.3.1或9.3.2与受力方向成0°或90°。
第一步是焊缝的延性试验，在两压板间距压至小于管子原外径三分之二之前，管内、外表面不得发生裂纹或开裂。
第二步继续压扁，这是一个不包括焊缝在内的延性试验，在此步试验过程中，除了如9.7的规定外，两压板间距在压扁到小于管子原外径三分之一、但不小于管壁厚的五倍之前，管内、外表面，不得发生裂纹或开裂。
第三步是完整性（牢度）试验，将试样继续压扁到破裂、或管壁相碰为止，在整个压扁试验过程中显露分层或有缺陷的材料或未焊透的焊缝应予拒收。
9.3.1对于按单一定尺形生产的公称管，应对每根管两端切下的料头作9.3的压扁试验，试验时试样的焊缝位置应分别与受力方向成0°或90°。
9.3.2以倍尺形式生产的管，应对代表每卷管坯钢带的头、尾两个管段，和代表每卷管坯钢带的中间两节管段进行压扁试验；试验时，前者的焊缝位置应与受力方向成90°，而中间节管段的焊缝应与受力方向成0°。
9.3.3对于随后整个横截面需要再次加热并采用减径工艺过程热成型的公称管，无论是在热减径的之前和之后，制管厂应有选择得到按其适用的9.3.1或9.3.2要求的压扁试样。
9.4连续焊公称管——对连续焊接管、应取一段长度至少为4in.（100mm）长的试样在两平行压板间分三步进行压扁，焊缝位置应与受力方向成90°。
第一步是焊接质量试验，在两压板间距压至小于管子原外径四分之三之前，管的内、外表面，及两端面上均不得发生裂纹或开裂。
第二步继续压扁，这一步是不包括焊缝在内的延性试验，除了如9.7规定外，两压板间距在压扁到小于连续焊接管的原外径的60%之前，管的内、外表面及管端面上均不得发生裂纹或开裂。
第三步是完整性（牢度）试验，继续压扁试验过程中，显露有分层或有缺陷的材料，或未焊透的焊缝，则应予拒收。
9.5压扁试验前就存在的，而到第一步压扁试验时才显露的试样上的表面缺陷，应按第14节表面质量要求加以评判。
9.6由表面缺陷引起的表层破裂不应拒收的理由。
9.7对D/t值小的管件作试验时，因几何形状而使管内表面在6点和12点钟位置处变形过大，所以，若D/t比值小于10，则这些位置上的裂纹不应引作拒收的理由。
10水压试验
10.1除11.2对无缝管的规定外，每根公称管均应作水压试验，应无穿过管壁的泄露。
10.2钢管厂应对每根光端的公称管按表X2.2的规定值进行逐根水压试验，而对每根带套管接头的螺纹端的管按表X2.3的规定值进行。
水压试验可以在光端的管，只是螺纹端的管，及带套管接头螺纹端的管上进行；并可在按单一定尺或倍尺形式的任一种管上进行，这些均由钢管厂自行选择。
注5：
这里给定的水压试验压力是检验用的试验压力，并不用作为设计依据，且和工作压力无任何直接关系。
10.3对小于等于NPS3（DN80）的公称管的最大额定水压试验压力可不超过2500psi（17.2MPa），对大于NPS3（DN80）的所有尺寸管可不超过2800psi（19.3MPa）。
这并不禁止钢管厂以更高的压力进行试验。
所有尺寸的无缝管及电阻焊管，试验压力持续时间均不得小于5秒钟。
11焊缝的无损电测试验
11.1E型管
11.1.1每根大于等于NPS2（DN50）的ERW（电阻焊接）公称管的焊缝均应作下述无损电测试验：
11.1.2超声波及电磁检查——应使用任何利用超声或电磁原理并能连续测试的设备。
至少每个工作班或不超过8小时用11.1.3所述的合适的参考标准件检查一次设备，以验证其效能和检验程序。
当模拟产品检查方法检查参考用标准件时，应调整设备以获得清晰的图像。
11.1.3参考标准件——参考标准件应具有与被检产品相同的规定直径与壁厚，其长度可由制管厂自定任一合适长度。
如图1所示，参考标准件应在内、外表面各有一条机加工缺口，或一个钻孔、采用缺口或是钻孔由制管厂任选。
缺口应与焊缝平行，而且缺口间距应足以产生两个独立可辨别的信号。
如图1所示1/8in.（3.2mm）的钻孔应钻透管壁，并与参考标准件的表面相垂直。
制造参考标准件时必须注意确保钢管不变形，无毛刺或其它边缘不平。
注6：
11.1.3所规定的参考标准件事标定无损测试设备的通用标准件，不应认为这些标准件的尺寸就是该设备可探出的最小缺陷尺寸。
11.1.4合格标准——表4中列出了合格标准信号高度点占由参考标准件产生的信号高度的百分比值。
除非制管厂能证明焊缝中缺陷并未使得有效壁厚的减少超过规定壁厚的12.5%，否则，钢管上产生信号超过表4中给出合格极限信号的焊缝缺陷，应被认作为有害缺陷。
表4验收限值
缺口形式
孔的尺寸
验收限值
信号，%
in.
mm
N10，V10
1/8
3.2
100
B.P
—
—
80
表5无缝公称管标志
水压试验
NDE
标志
进行
不做
进行
不做
进行
进行
试验压力
NDE
试验压力/NDE
11.2无缝公称管——当买方指定时，作为水压试验的替代试验，每根无缝公称管的整个管身应进行按照E213、E309或E570实用规程做的无损电测试验。
此时，供货的每根管上必须标以“NDE”的标志。
除了如在11.2.6.2中规定外，电测试验的目的是拒收那些测试信号等于或大于标定缺陷信号的有缺陷的管（P）。
11.2.1当做了无损电测试验之后，在每根管应标以字母“NDE”。
当需出具证明时，应在证明书上说明采用无损电测试验，且说明采用的何种电测试验。
此外，在证书上字母NDE的后面应添加上制品标准号和钢种级别号。
11.2.2下列信息对本标准的用户有裨益：
11.2.2.1在11.2.3至11.2.5中定义的参考标准件是用来标定无损电测试验设备的标准试件，不应认为这些标准试件的尺寸就是此设备可探测出的最小缺陷尺寸。
11.2.2.2超声波检验可用来探测纵向或环向上的缺陷。
不同的检测技术用于探测不同取向的缺陷。
超声波检验部一定能检测到短而深的缺陷。
11.2.2.3本标准提及的涡流检验可用以检测大的缺陷，特别是短尖型缺陷。
11.2.2.4本标准提及的漏磁检验可用以检测大的纵向或横向缺陷及其位置。
本标准规定只要求作漏磁通量的纵向校正。
探测不同取向的缺陷应采用不同的检测技术。
11.2.2.5在10.2中提及的水压试验能用以检测尺寸大到能使试验流体穿透管壁的缺陷，查漏可通过目测或压头损失。
水压试验不一定能检测到非常紧密的穿壁缺陷，或虽已深入管壁但尚无完全穿透的缺陷。
11.2.2.6当买方想知道上述检验方法在具体应用中对查出缺陷的定性问题（形式，大小，位置和取向），则应与制管厂讨论之。
11.2.3超声波检验用的参考标定缺口应由制管厂选择，且应是E213实用规程中示出的三种常用缺口形式的任何一种。
缺口的深度应不超过管规定壁厚的12.5%或0.004in.（0.1mm），取两者中的较大值。
11.2.4对于涡流检验，根据制管厂选择，在标定管中应含有以下任一种缺陷以确立拒收的最小灵敏度水平。
11.2.4.1钻孔——根据公称管直径，标定管上应开三个120°均布或四个90°均布的钻孔，且沿纵向相距足够远保证获得能区分的响应信号。
孔应开在径向，并完全穿透管壁，要注意避免钻孔的管变形。
根据公称管直径，标定用管应含有以下尺寸的孔：
NPS
DN
钻孔直径
≤½in.
＞½≤1¼in.
＞1¼≤2in.
＞2≤5in.
＞5in.
≤15
＞15≤32
＞32≤50
＞50≤125
＞125
0.0039in.（1mm）
0.055in.（1.4mm）
0.071in.（1.8mm）
0.087in.（2.2mm）
0.106in.（2.7mm）
11.2.4.2横切向缺口——用一直径为¼in.（6mm）的圆形刀具或圆锉锉出或铣出缺口，该缺口应处于管纵轴的横向并与表面相切，其深度不得超过管规定壁厚的12.5%或0.012in.（0.3mm），取两者中较大值。
11.2.4.3纵向缺口——在平行于该钢管轴线的径向平面内的钢管表面上应机加工出一个宽度小于等于0.031in.（0.8mm）的缺口，其深度不得超过规定壁厚的12.5%或0.012in.（0.3mm），取两者中的较大值。
缺口长度应与试验方法相适应。
11.2.4.4适应性——标定管中的缺陷应与试验设备及所用试验方法相适应。
11.2.5漏磁检验用的纵向标定参考缺口应是在平行于管轴线的径向平面上由机加工而成的直边缺口。
对于壁厚小于0.5in.（12.7mm）的钢管应采用内壁和外壁缺口，对于壁厚大于等于0.5in.者应只采用外壁缺口。
缺口深度不应超过规定壁厚的12.5%，或0.012in.（0.3mm），取两者中的较大值。
缺口长度应不超过1in.（25mm），宽度不得超过深度。
内外壁缺口应相距足够远，以便区分及信号识别。
11.2.6产生出大于等于标定管所产生信号的管应予拒收。
对信号发生区可再次检验。
11.2.6.1由缺陷产生的无法识别的信号，或者由裂纹或类裂纹缺陷产生的信号均将导致管被拒收，除非经修理和复试。
此时，管必须经受与原先相同的标准试验，若其剩余壁厚未薄到本标准允许的壁厚以下，则可以接受。
打磨部位的外径可以因磨掉量而减少。
11.2.6.2可见缺陷产生的试验信号可以根据第14节的规定来评估。
这类缺陷有：
直的刻痕、切屑、刮伤、钢模印痕、停止点印痕或变径管纹等。
11.2.7本节述及的试验方法可能不能够用来检查钢管的端部。
这种情况被称为末端效应。
末端效应的长度应由制管厂来确定，如在订货单中有规定，应将情况报告给买方。
12重量和尺寸的允许偏差
12.1重量——表X2.2和表X2.3中规定的公称管的重量，或者按ANSI/ASMEB36.10M中的有关公式计算得出的重量，其偏差不得超过±10%。
注7：
重量偏差按以下方法确定，将钢管厂装运时的通常起吊重量除以起吊时管的总英尺数。
管尺寸超过NPS4（DN100），可以单根管称重，其重量偏差适用于该单根管。
12.2直径——对小于等于NPS1½（DN40）的公称管，其任何一处的直径不得大于标准规定值1/64in.（0.4mm），对大于等于NPS2（DN50）的公称管，外径不能超过标准规定值±1%。
12.3厚度——任何一处的最小壁厚不能比规定公称壁厚薄12.5%以上。
检查出的最小壁厚应符合表X2.4中的要求。
13管端加工
13.1除非另有规定，订购光端管时，公称管应按下列常规供货：
13.1.1不大于NPS1½（DN40）——除非在订货单中另有规定，管端部加工应由制管厂自行确定。
13.1.2不小于NPS2（DN50）：
13.1.2.1除双倍加厚公称管以为的标准管或加厚管，或者壁厚小于0.500in.（12.7mm）的管，应是开坡口的光端坡口角度以垂直于管轴线的垂线测得倒角为30°+5°/-0°，并带有1/16in.±1/32in.（1.6mm±0.8mm）的根部钝边。
13.1.2.2壁厚超过0.500in.（12.7mm）的公称管，及所有双倍加厚管，管端应是垂直切割的光端。
13.2当订购螺纹端公称管时，管两端的管螺纹应符合ANSIB1.20.1螺纹检测方法及允差。
对小于等于尺寸为NPS6（DN150）的标准管，螺纹（加工）数据参照表X3.1。
对大于等于NPS8（DN200）的标准管及所有尺寸的加厚管和内、外（双倍）加厚管，螺纹（加工）数据参照表X3.2。
尺寸大于等于NPS4（DN100）的螺纹端管，两端应有螺纹保护措施，而不加管接头保护。
13.3当订购带套管接头的公称管套时，每根公称管套的一端应带上俺A865标准制造的一个套管接头。
该套管接头的管螺纹应根据ANSIB1.20.1的螺纹检测方法。
除非订货单中规定动力紧固，接头都应是手动旋紧的。
接头应是钢制的。
锥螺纹接头应与于各种壁厚大于等于NPS2½（DN65）的带螺纹端钢管。
尺寸小于等于NPS2（DN50）的钢管，常规是对标准管用直螺纹管接头，对加厚管及内、外（双倍）加厚管用锥螺纹接头。
如果尺寸小于等于NPS2（DN50）的标准管要求用锥螺纹接头，则应订购符合API标准5L的管路用管。
这些尺寸的管路用锥螺纹管接头可用于同一尺寸的铣螺纹标准管。
14工艺质量、表面修整和外观
14.1制管厂应检测足够数量的可见表面缺陷以保证缺陷深度已被恰当地作过评价。
14.2穿透深度超过公称壁厚12.5%以上，或深入到最小壁厚以内的表面缺陷应被认作为是有害缺陷。
存在有害缺陷的管（P）应按以下方法之一进行处理：
14.2.1有害缺陷用打磨方法去除，但剩余壁厚要在规定极限值以内。
14.2.2除了在电阻焊缝熔合线½in.（13mm）内以外，S及E型公称管的母材可根据14.5有关焊接的规定进行焊接修补。
F及E型公称管的焊缝禁止焊接修补。
14.2.3在管长要求范围内，含有有害缺陷的管段可以切去。
14.2.4拒收。
14.3买方有权决定，若按照14.2焊接修补的表面缺陷不是散开的而是大面积的、达不到可认为是良好表面质量的要求时，对这种管应予拒收。
此时，钢管的处置应由买方和厂方协商决定。
14.4当表面缺陷或有害缺陷打磨方法去除时，其打磨面应保持平滑过渡，壁厚不得减至本标准的允许值以下。
打磨点外径可以因磨量而减小
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