钢管质量无损检测方式 及其执行标准

钢管质量标准表：

标准代号

内容

项目

SY/T5037-2000

GB/T9711.1-1997（A 级）

API Spec 5L(42)

适用范围 燃气、水、煤气、空气、采暖、蒸气等普通流体输送管道用钢管 石油天然气工业输送用钢管 石油天然气工业输送用钢管 钢种 Q195、Q215、Q235 L175——L483 A 、B 、X42——X70 尺寸 管体外径 D ＜508 ±0.75%D D≥508 ±1.00%D

D ＜508 ±0.75%D D≥508 ±1.00%D

D ＜508 ±0.75%D 508≥D≥914 -0.25%D～+0.75%D

D ＞914 -3.20～+6.35

管端外径 D ＜508 ±0.75%D ±2.5 取小值 D≥508 ±1.00%D ±4.5 取小值

D≤273.1 -0.40～+1.59 D＞323.9 -0.79～+2.38

D≤273.1 -0.40～+1.59 D＞273.1 -0.79～+2.38

偏差 壁厚 D ＜508 ±12.5%t -12.5%t～+15.0%t -12.5%t～+15.0%t D≥508 ±10.0%t L175～L245 -10.0%t～+17.5%t 不高于B 级 -12.5%t～+17.5%t L290～L555 -8.0%t～+19.5%t 不低于X42 -8.0%t ～+19.5%t 椭圆度 管端100范围内±1%D D＞508的钢管在距管端101.6范围内最大外径不得比公称外径大1%;最小外径不得比公称外径小1% D ＞508的钢管在距管端101.6范围内最大外径不得比公称外径大1%;最小外径不得比公称外径小1% 弯曲度（直度） 不得超过钢管总长的0.2% 不得超过钢管总长的0.2% 不得超过钢管总长的0.2% 管端坡口 坡口角 30°--35° 钝边1.6±0.8 坡口角30°--35° 钝边1.59±0.79 坡口角30°--35° 钝边

1.59±0.79 切斜 D ＜813 , ≤1.6 D≥813 , ≤3.0

＜1.59 ＜1.59 错边 t≤12.7 0.35t且不得大于3.0 ≤1.59 ≤1.59 t＞12.7 0.25t 0.1251与3.18的取最小值 0.1251与3.18的取最小值 焊缝余高 t≤13…＜3.2 t＞13 ＜4.8

t≤12.7…＜3.18 t＞12.7 ＜4.76

t≤12.7…＜3.18 t＞12.7 ＜4.76

化学分析 每熔炼批取1个试样 每熔炼批取2个试样 每熔炼批取2个试样 拉伸试样 每检验批取一个焊接接头试样 母材:每熔炼批取1个试样 螺旋焊缝:每熔炼批取1个试样

对头焊缝:不多于50根取一个试样

母材:每熔炼批取1个试样 螺旋焊缝:每熔炼批取1个试样

对头焊缝:不多于50根取一个试样

导向弯曲试验 不做 每检验批取一个正弯试样和一个反弯试样, 对头焊缝不多于50根取一个正弯试样和一个反弯试样 每检验批取一个正弯试样和一个反弯试样, 对头焊缝不多于50根取一个正弯试样和一个反弯试样 断裂韧性试验 不做 合同要求时, 夏比冲击每熔炼批取3个; D≥508时, 落锤冲击每熔炼批取2个

合同要求时, 夏比冲击每熔炼批取3个; D≥508时, 落锤冲击每熔炼批取2个

无损检验 补焊焊缝, 对头焊缝, 环向焊缝应进行X 射线或超声波检验; 螺旋焊缝抽查20%的钢管, 用于可燃气体输送管的螺旋焊缝应100%的检验 100X 检验或100%超声波检测, 加对头焊缝、丁字焊缝和管端203mm X 射线检验 100X 检验或100%超声波检测, 加对头焊缝、丁字焊缝和管端203mm X 射线检验 D:钢管公称外径,mm t:钢管公称壁厚,mm [σ]静水压试验的试验应力,MPa;L:单根钢管长度 P:静水压试验压力,Pa

锅炉用无缝管的化学成分及机械性能：

化学成份

标准 牌号 化学成分

C Si Mn P、S Cr Mo

DIN17175 St35.8 ≤0.17 0.10～0.35 0.40～0.80 ≤0.030 / /

St45.8/Ⅲ ≤0.21 0.1～0.35 0.40～1.20 ≤0.030 / /

15Mo3 0.12～0.20 0.1～0.35 0.40～0. 80 ≤0.030 / 0.25～0.35

13CrMo44 0.10～0.18 0.1～0.35 0.40～0.70 ≤0.030 0.70～1.10 0.45～0.65

10CrMo910 0.08～0.15 ≤0.50 0.40 0.70 ≤0.030 2.00～2.50 0.90～1.20

机械性能

标准 牌号 抗拉强度（MPa) 屈服强度（MPa) 伸长率（%）

DIN17175 St35.8 360～480 ≥235 ≥25

St45.8/Ⅲ 410～530 ≥255 ≥21

15Mo3 450～600 ≥270 ≥20

13CrMo44 440～590 ≥290 ≥20

0CrMo910 450～600 ≥280 ≥18

无缝钢管的执行标准：

1. 结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。

2. 流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。

3. 低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。

4. 高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。

5. 化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。

6. 石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。

7. 地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。

8. 金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。

9. 石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。

10. 船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I 级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。

11. 汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。

12. 柴油机用高压油管（GB3093-2002）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。

13. 液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。

14. 冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-2000）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。

选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。

15. 结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-2002）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。

16. 流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2002）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。

17. 异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D ）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD ）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

我国无缝钢管钢号

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（ GB221-79 ）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学号表示，例如 Si,Mn,Cr ……等。混合稀土元素用“ RE ”（或“ Xt ”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（ % ）采用阿拉伯数字表示。

热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。

热轧无缝钢管优点:可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。

合金管与无缝管的关系

合金管是钢管按照生产用料（也就是材质）来定义的，顾名思义就是合金做的管子；而无缝管是钢管按照生产工艺（有缝无缝）来定义的，区别于无缝管的就是有缝管，包括直缝焊管和螺旋管。 合金管的材质大致有：16-50Mn 、27SiMn 、40Cr 、12-42CrMo 16Mn 12Cr1MoV T91 27SiMn 30CrMo 15CrMo 20G Cr9Mo 10CrMo910 15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo 、15CrMoG 、12CrMoV 、45Cr 、50Cr 、45CrNiMo

厚壁无缝钢管生产的生产制造工艺可分为冷拔、冷轧和热轧三种基本方式，钢管的材质为10#、20#、35#、45#称为 普通钢管， 16Mn 介于普通钢管和合金钢管之间称为低合金钢管，钢管的材质为27SiMn 、12Cr1MoV 、10CrMo910、15CrMo 、35CrMo 以及不锈钢管统称为合金钢管。按照用途分为结构用无缝钢管；输送用无缝钢管；锅炉用无缝钢管；锅炉用高压无缝钢管；化肥设备用高压无缝钢管；地质砖探用无缝钢管；石油砖探用无缝钢管；石油裂化用无缝钢管；船舶用无缝钢管；冷拔冷轧精密无缝钢管；各种合金管。

无缝钢管表示方法为外径，壁厚，厚壁无缝钢管主要用于机械加工，煤矿，液压钢，等多种用途。

编辑本段厚壁无缝钢管分类

热轧厚壁无缝钢管、冷轧厚壁无缝钢管、冷拔厚壁无缝钢管、挤压厚壁无缝钢管、顶管 结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-1994）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。 流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-1994）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。 异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为

D ）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD ）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

1. 结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。 2. 流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。 3.

低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。 4. 高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。 5. 化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。 6. 石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。 7. 地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。 8. 金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。 9. 石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。 10. 船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I 级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。 11. 汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。

12. 柴油机用高压油管（GB3093-86）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。

13. 液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。 14. 冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-83）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。

镀锌管的特点：

锌镀层的外观呈青白色，标准电极电位为-0.76V ，易溶于酸，溶于碱，是曲 型的两性金属。锌干燥空气中几乎不发生变化，锌腐蚀的临界湿度大于70%，因此在潮湿大气中能与二氧化碳和氧作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜，这层膜有一定的缓蚀作用，锌与硫化氢等含硫化物起反应生成硫化锌﹔锌易受氯离子浸蚀，故在海水中不稳定。

锌在密闭或通风不良，空气潮湿的条件下，与非金属材料的挥发物(低分子羧酸，醛，酚，氨等) 接触时，锌易遭腐蚀，生成白色疏松的腐蚀产物，俗称”白霜”。锌在高温，高湿，密闭条件下，与胶木，油漆，木材释放的挥发物接触，锌有生长细丝状单晶的倾向，俗称”长毛” 。

锌的标准电位比铁负，对钢铁而言是阳极性镀层，可提供可靠的电化学保护。在工业大气，农村大气和海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层，其防护寿命几乎与锌层厚度成正比关系。凡属有工业废气污染的大气中，锌镀层的耐蚀优于镉镀层，在海上或海水中则相反。

锌镀层经铬酸盐钝化之后，耐蚀性可提高6--8倍。故镀锌钝化处理是必不可少的的步骤。在钝化膜上进行有机染色，可作低文件产品的防护---装饰镀层。

为降低锌镀层厚又能提高耐蚀能力，国内外采如下两种措施﹕一是提高钝化膜的质量，如用蓝色，绿色，军绿色，黑色钝化代替常规的彩虹色钝化膜，尤以军绿化钝化膜耐蚀性最好﹔二是以较薄的含铁0.3%--0.6%的Zn-Fe 合金，或含镍6%-10%的Zn-Ni 合金代替纯锌镀层，耐蚀性能提高三倍以上，广泛用于汽车钢板上代替镀锌。

锌镀层的使用温度不得超过2500C, 在此温度上锌结晶组织变形，发脆，耐蚀性下降。有耐

蚀，耐热要求的零件宜用Zn-Ni 合金层。

镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类，国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌，氰化镀锌，铵盐镀锌，氯化物镀锌，硫酸盐镀锌等。就国内而言，无氰锌酸盐镀锌仍是主流。近年来由于镀锌添加剂的性能的改进提高，氯化物镀锌和低氰光亮镀锌发展较快，而铵盐镀锌在继续下降。 选择镀液要根据镀件材质，形状，外观要求而定，如冲压小件和复杂件，特别是需要辅助阳极的深孔或管状件宜选用碱性镀液﹔对氢脆敏感的零件宜用弱酸性镀锌液。当采用两种性能不同的镀液时，对生产十分有利。

面简单介绍一下有关钢管质量检测中关于探伤检测的两种方法：

超声波检测（UT ）

1、超声波检测的定义：通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

2、超声波工作的原理：主要是基于超声波在试件中的传播特性。

a. 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；

b. 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；

c. 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；

d. 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

3、超声波检测的优点：

a. 适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；

b. 穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm 的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；

c. 缺陷定位较准确；

d. 对面积型缺陷的检出率较高；

e. 灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；

f. 检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。

4、超声波检测的局限性：

a. 对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；

b. 对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；

c. 缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；

d. 材质、晶粒度等对检测有较大影响；

e. 以常用的手工A 型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。

5、超声检测的适用范围：

a. 从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；

b. 从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；

c. 从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；

d. 从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm ，也可大至几米；

e. 从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

射线检测（RT ）

是指用X 射线或g 射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。

1、射线照相检验法的原理：射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X 射线或r 射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线能量也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。

2、射线照相法的特点：射线照相法的优点和局限性总结如下：

a. 可以获得缺陷的直观图像，定性准确，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确； b. 检测结果有直接记录，可长期保存； c. 对体积型缺陷（气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等）检出率很高，对面积型缺陷（未焊透、未熔合、裂纹等），如果照相角度不适当，容易漏检； d. 适宜检验厚度较薄的工件而不宜较厚的工件，因为检验厚工件需要高能量的射线设备，而且随着厚度的增加，其检验灵敏度也会下降； e. 适宜检验对接焊缝，不适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等； f. 对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难； g. 检测成本高、速度慢； h. 具有辐射生物效应， 无损检测超声波探伤仪能够杀伤生物细胞，损害生物组织，危及生物器官的正常功能。 总的来说，RT 的特性是——定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。

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