中华人民共和国电力行业标准
电站钢制对焊管件 DL/T 695--1999
Steel pipe butt welding fittings for power plant
1范围
本标准规定了火力发电厂所采用的由碳钢、合金钢以及奥氏体不锈钢制作的高温、高压(包括亚临界压力和超临界压力)条件下应用的各类钢制对焊管件的尺寸、公差及技术要求等。对于中、低压的钢制对焊管件,除应遵守GB 12459外,本标准也对其他基本的技术要求予以规定。
本标准适用于火力发电厂内所用的各类钢制对焊管件及核电站内非核级钢制对焊管件。
本标准不适用于核电站核级管件和带内衬材料的钢制管件。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 222--1984钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差
GB/T 223(系列标准) 钢铁及合金化学分析方法
GB 228--1987金属拉伸试验方法
GB/T229—1994 金属夏比缺口冲击试验方法
GB 699--1988优质碳素结构钢技术条件
GB 700—1988 碳素结构钢
GB 713--1986锅炉用碳素钢和低合金钢钢板
GB 912--1989碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带
GB/T1184--1996 形状和位置公差 未注公差值
GB 2270--1980不锈钢无缝钢管
GB 2828--1987逐批检查记数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)
GB 3077--1988合金结构钢技术条件
GB 3087—1982低中压锅炉用无缝钢管
GB/T3092—1993低压流体输送用焊接钢管
GB 3323—1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB 4163—1984不锈钢超声波探伤方法
GB 4237—1992不锈钢热轧钢板
GB 5310--1995高压锅炉用无缝钢管
中华人民共和国国家经济贸易委员会2000-02·24批准 2000-07-01实施
234
GB 5777--1986无缝钢管超声波探伤方法
GB 8163--1987输送流体用无缝钢管
GB 10561m1989钢中非金属夹杂物显微评定方法
GB 11345m1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果等级
GB 12459--1990 钢制对焊无缝管件
GB 12771—1991 流体输送用不锈钢焊接钢管
GB 13296--1991 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管
GB/T13298—1991 金属显微组织检验方法
GB/T13401--1992钢板制对焊管件
GB/-I'13793—1992直缝电焊钢管
GB/T14976--1994流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T14980---1994低压流体输送用大直径电焊钢管
GB/T15822--1995磁粉探伤方法
DL 473--1992大直径三通锻件技术条件
DL/T515--1993 电站弯管
DL 5007--1992电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)
DL 5031--1994 电力建设施工及验收技术规范(管道篇)
DL/T5048--1995 电力建设施工及验收技术规范(管道焊接接头超声波检验篇)
DL/T5054—1996火力发电厂汽水管道设计技术规定
DL/T5069w1996电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇)
JB 4726--1994压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB 4728—1994压力容器用不锈钢锻件
JB 4730m1994压力容器无损检测
SDGJ 6—1990火力发电厂汽水管道应力计算技术规定
YB/T5148--1993金属平均晶粒度测定方法
ANSI/ASTMD3295--1991管材规范(Specification for PTFE tubing)
ANSI/ASMEB16.25--1992 对焊接头(Butt welding ends)
3定义
本标准采用下列定义。
3.1 三通肩部和腹部tee's shoulder zone and abdomen zone
三通的纵剖面中,靠近支管孔边的区域称为三通的肩部,正对支管开孔的三通侧面部位称为三通腹部,如图1所示。
3.2 最小壁厚minimum wall thickness
考虑承压强度和腐蚀余量等的计算厚度。
3.3公称壁厚normal wall thickness
按照管子标准规格取用的壁厚,又称名义壁厚。
3.4有效壁厚effective wall thickness
公称壁厚与负偏差附加值的差值
图1三通肩部和腹部
3.5 外径控制管outside diameter controlled pipe
以外径标定规格尺寸的管子。
3.6 内径控制管inside diameter controlled pipe
以内径标定规格尺寸的管子,其内径负偏差为零。
3.7 应力增强系数stress intensification factor
受弯矩的作用,在非直管的组件中产生疲劳损坏的最大弯曲应力与承受相同弯矩的直管产生疲劳损坏的最大弯曲应力的比值,称为应力增强系数。因弯矩所在平面不同,有平面内及平面外的应力增强系数。
3.8圆度circular degree
同一圆截面上最大外径与最小外径之差对公称外径之比。端面圆度的允许值见附录C。
4分类与代号
4.1分类
电站管件主要分类如下:
一弯头,包括热压弯头、推制弯头、焊制弯头、模锻弯头、冷压弯头等。
一三通,包括锻制三通、锻焊三通、各种加强型式的焊制三通、球形锻焊三通、热压三通、冷挤压三通、接管座等。
一异径管,包括锻制异径管、钢管模压异径管、钢板焊制异径管等。
一封(堵)头,包括椭球形封头、球形封头、锥形封头、对焊堵头、平焊堵头、带加强筋焊制堵头等。
4.2代号
管件的种类与代号见表10
5尺寸系列和公差
5.1尺寸系列
电站钢制对焊管件的接管尺寸,详见附录Ao除非设计有特殊要求,通常情况下,应采用系列尺寸。管件的规格系列应与接管规格相匹配,其内径以接近或等于接管内径为宜。
对于引进型300MW和600MW机组的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道和高压给水管道的推荐接管尺寸,详见表F1和表F2。
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表1管件的种类和代号
品种 |
类 别 |
代 号 |
品种 |
类 别 |
代 号 |
|
900长半径(有直段) |
DL-90E (LP) |
|
冷 压 |
DL-CT |
900短半径(有直段) |
DL-90E (SP) |
模 锻 |
DL-MFT | ||
600长半径(有直段) |
DL-60E (P) |
三通
|
球 形 |
DL-BT | |
450长半径(有直段) |
DL-45E (P) |
厚壁加强焊制 |
DL-T | ||
300长半径(有直段) |
DL-30E (P) |
|
锻 制 |
DL-FR | |
弯头
|
900长半径(无直段) |
DL-90E (L) |
异径管 |
钢管模压 |
DL-PR |
900短半径(无直段) |
DL-90E (S) |
钢板焊制 |
DL-PWR | ||
600长半径(无直段) |
DL-60E |
|
球 形 |
DL-BC | |
450长半径(无直段) |
DL-45E |
椭球形 |
DL-EC | ||
300长半径(无直段) |
DL-30E |
锥 形 |
DL-CC | ||
|
锻 制 |
DL-FT |
封(堵)头
|
平 焊 |
DL-FWC |
三通 |
锻 焊 |
DL-FWT |
对 焊 |
DL-BWC | |
热 压 |
DL-HT . |
带加强筋焊制 |
DL-RWC |
电站钢制对焊管件的基本尺寸要求应按附录B制造,其中表B1为热压弯头尺寸系列,推制弯头也包括此表要求范围之内。
对于引进型300MW和600MW机组的锻制、焊制三通尺寸,详见附录G。
引进型300MW和600MW机组的热压三通尺寸,详见附录H.
电站中所采用的弯管应按照电力行业标准DL/I'515—1993进行制造、检验和试验。电站钢制对焊管件与接管连接处坡口尺寸要求,应根据DL5007--1992。当工程设计要求遵循国际标准时,焊接要求可参照ANSI/ASMEB16.25,其尺寸C值按ANSI/ASME B16.25的
4.2计算。
5.2公差
各种电站钢制对焊管件的制造公差(包括尺寸的极限偏差和形位公差)应不低于附录C所提出的各项规定,未作规定的部分可遵循GB/T 1184—1996。弯管应遵循DL/T515—1993的规定进行制造。任何管件端部接口处的圆度,应在保证符合DL/-T5007--1992之4.0.7关于焊件对接错口规定的条件下,进行机械加工成型。
6技术要求
6.1基本技术要求
原材料,包括管材与板材,必须要有供应商质量保证书或商检报告,进厂后,必须审查附来的技术证件,并进行复检(化学成分、机械性能等),合格后方可投料。
用作加工管件的原材料,必须符合相应规范规定。碳素结构钢和低合金钢应符合GB699--1988、GB700—1988和GB3077—1988。对于管材,应根据管件的设计温度和设计
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压力以及使用条件,分别按照GB5310--1995、GB3087--1982、GB3092—1993、GB8163--1987、GB2270--1980、GB/r13793--1992、GB/T14976—1994和GB/q"14980--1994等标准
进行检查,不锈钢焊接钢管应符合GB12771—1991,不锈钢无缝钢管应符合GB13296--1991。进口管材应符合相应国家的材料标准,如美国ASTM等。板材应符合GB713—1986及GB912—1989,不锈钢热轧钢板应遵循GB4237—1992。不符合标准的材料不允许在电站管件中采用。对于锻件,公称外径大于或等于400mm的300MW及以上容量机组管道三通锻件应遵守DL473--1992,而其他锻件可参照JB4726--1994和JB4728—1994的技术要求执行。直接用管子加工的管件,如弯管,其原始管材必须不低于相连接管子的技术标准。DL5031--1994对管件的技术要求应视为最低要求。管件的强度计算应遵循DL/T5054—1996和SDGJ6--19900
管件热处理时,应按相应材料规定的热处理制度进行,并有热处理工艺记录,热处理后需进行金相分析与硬度检测。热处理后的机械性能等要求,应符合相应材料标准的规定。
管件的内外表面应光滑,不得有划伤、裂纹、拉痕、重皮、粘砂、飞溅等缺陷。
管件内外质量需要进行无损检测时,其检验结果不得有超标缺陷存在。无缝钢管如用超声波复检,应遵循GB5777,不锈钢超声波探伤应遵循GB4163—1984。
焊制管件的焊缝必须100%进行无损检测(射线或超声波检测),超声波检测必须达到I级,射线检测必须达到Ⅱ级以上。
按本标准制造的管件,其应力增强系数的计算可按照SDGJ6—1990进行。
6.2弯头
弯头分为有直段和无直段两种,推荐采用带直段的结构。弯头的基本尺寸是制造产品必须保证的参数,包括直段长度、角度、内外侧管壁厚度、圆度及其弯弧的曲率半径、尺寸偏差和接口的形位公差。弯头最小内径所保证的通流面积宜与接管相等,不得低于其接管流通面积的90%。弯头直段长度应大于端面坡口所占轴向的长度及过渡区尺寸之和。弯头的角度偏差不得大于0.50,弯曲部分的圆度应小于5%。DN400以上的中低压弯头圆度可小于7%。
弯头的规格系列应与接管规格相匹配。外侧有效厚度无论何处均不应小于其接管的最小壁厚。内侧壁厚除不应低于其接管的最小壁厚和理论计算值外,还应不超过接管公称壁厚的1.5倍。
普通焊接的焊制弯头只能应用在PNl.6MPa及以下参数范围。DN400以上的焊制弯头可适当增加中节数量,但每节内侧的最小宽度不得小于50mm;焊制弯头上的各个断面周长偏差最大数值为:DN>1000mm时,不应超过±6mm;DN≤1000mrn时,不应超过±4mm.
6.3三通
三通的基本尺寸是制造三通产品必须保证的参数,包括:长度、高度、主管尺寸、支管尺寸、肩部厚度、腹部厚度、圆度、肩部内外过渡面曲率半径、尺寸偏差和接口的形位公差。三通最小内径所保证的通流面积以与接管相等为宜,不得低于其接管流通面积的90%。
挤压三通肩部的厚度应不小于三通主管接管厚度的1.4--1.5倍,而肩部外壁过渡面的曲率半径应按下列条件控制尺寸:
a)肩部外壁过渡面的曲率半径最小值为:0.05倍所连支管外径和38mm中的较小者。
b)肩部外壁过渡面的曲率半径最大值为:当支管接管外径小于200mm时,取32mm;
当支管接管外径不小于200mm时,取为0.1倍接管支管外径加上13mm。肩部外壁过渡面的曲率半径应小于支管的承载长度,在保证上述要求的条件下,确保支管的直段长度,且不宜采用机械加工的方法来实现。挤压三通支管承载长度应符合DL/T5054--1996附录C4.1的要求。
各类焊制三通中以厚壁加强焊制三通为推荐采用的形式,厚壁加强焊制三通应按下列条件控制尺寸:三通肩部外壁过渡面的曲率半径应不小于支管外径的1/8;三通肩部厚度应不小于主管接管公称壁厚的1.5倍。
在可能的条件下,优先采用冷、热挤压成型的三通或锻制三通,其次采用厚壁加强焊制三通。对单筋加强焊制三通,必须严格控制加强件与三通主体的焊接和检验条件,不宜采用蝶式加强焊制三通。
各类三通支管包括接管座,从主管外表面的引出高度,均不得低于肩部外壁过渡面曲率半径和开坡口要求的最大尺寸之和。最终成品的高度和半长度应按附录B的规定确定。
图2三通支管、端面垂直度
偏差示意图
三通两侧半长度的不对称度(A1-A2)为主管接管外径的1%,且不得大于5mm。支管垂直度偏差△应不大于支管高度H的1%,且不得大于3mm,见图2.
6.4异径管
异径管基本尺寸是制造产品必须保证的参数,包括长度、锥角及过渡弧角、圆度。
异径管锥角不应大于300,其外侧过渡曲率半径应不小于大端接管外径的1/10。异径管有效厚度无论何处均不应小于大端接管的最小壁厚。沿异径管中心线的整个长度上外壁圆度不应大于6%,而两端面的圆度偏差,用内径弧长为(1/6-1/4) 周长的找圆样板检查,不应出现大于lmm的间隙。同心异径管两端轴线应重合,其偏心度(al - a2)/2不得大于异径管大端接管外径的1%,且不大于5mm,见图3。偏心异径管两端轴线应平行,其偏差不得大于异径管大端接管外径的1%,且不大于3mm;偏心异径管斜侧偏差[(Dl/2+al)- (D2/2+a2)]不得大于异径管大端接管外径的1%,且不大于5mm,见图4。普通焊接的钢板焊制异径管只能应用在PNl.6MPa及以下参数范围。
6.5封(堵)头
封(堵)头的基本尺寸是制造产品必须保证的参数,包括直径、厚度、封(堵)头高度、折边过渡尺寸、圆度及封(堵)头尺寸偏差和接口的形位公差。封头为半椭圆形状或半圆形状时,应具有一段直线截面,其总高度应达到规定的L (LI)值。半椭圆部分的高度,按外部测量,不得小于封头内径的1/4,且至少应大于开坡口要求的最大尺寸与封头壁厚之和。
图4偏心异径管偏
心度示意图
239
7试验
7.1总则
对管件产品质量全面考核需进行的试验,称为型式试验。有下列情况之一时,应进行型式试验:
a)新产品或老产品转厂生产的试制、定型、鉴定;
b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
c)产品已长期停产,恢复生产时。
7.2型式试验
包括应力测试和爆破试验。
7.2.1应力测试
当进行应力测试时,应按DL/T5054--1996中2.0.3.1的规定进行。试件内周向应力值不得大于材料在试验温度下屈服极限的90%。
7.2.2爆破试验
爆破试验的介质为流体。试件的实际爆破压力不应小于按式(1)所计算的压力Padj
Padj=psact/s (1)
式中:padj——修正后的爆破试验压力,MPa;
P——与试件同标记直管的计算爆破压力,MPa;
s——与试件同标记直管的最小抗拉强度,N/mm2;
Sact——试件材料的实际抗拉强度,N/mm2。
计算爆破压力不得小于P:
P= 2st/Do (2)
式中:t——管子的公称壁厚,mm;
Do——管子外径,mmm。
如果在直管段处爆破,或者试验组件爆破时,只要最终试验压力不低于修正后的爆破试验压力的105%,也认为爆破试验合格。
8检验
8.1通则
8.1.1管件的制造质量检验分为过程检验(中间检验)和出厂检验(交付检验)。
8.1.2管件的制造质量控制应贯穿于设计、选材、制造、检验和包装的全过程,在全过程中各工序必须进行的各项试验,统称为过程检验(中间检验)。
8.1.3管件产品交付前,必须做的各项检验,统称为出厂检验(交付检验)。
8.2检验项目
管件产品出厂检验,宜按附录D(标准的附录)所列检验项目进行。
8.3检验方法
8.3.1管件原材料的化学成分分析按GB222--1984和GB/1223进行;力学性能试验按GB228—1987和GB/'r229--1994进行。
8.3.2管件表面质量在充分照明情况下,可以采用目视检测,当需要采用磁粉检测或渗透检测时,应按GB/T15822m1995或JB4730—1994进行。
8.3.3焊制管件的焊缝质量,可用超声波检测或射线检测,按GBl1345--1989、GB3323--1987或DL/T5048--1995、DL/I'5069--1996、JB4730—1994进行。
8.3.4金相检验:显微组织按GB/T13298检验,晶粒度按YB/I'5148--1993检验,非金属夹杂物按GB10561进行检验。
8.3.5硬度检测:用硬度计在管件本体上测定。
8.3.6管件壁厚用超声波测厚仪测量。弯头测外弧侧最薄点,三通测肩部与腹部最薄点,异径管测大头一侧最薄点。
8.3.7管件尺寸检测应在(检验)平台上,采用通用量具进行测量。
8.4抽样规则
8.4.1高压管件交付检验必须逐件检验。
8.4.2除非另有规定,中低压管件交付检验应按GB2828--1987规定的抽样检查方法进行检验。
8.5判别规则
8.5.1管件的质量特性不符合本标准的有关技术规定和图样所规定的技术要求时,称为不合格。按照管件质量特性对产品质量的重要性,一般将不合格分为A类不合格、B类不合格和C类不合格。
产品的关键项(管件关键性能)不符合规定时应判为A类不合格;
产品的重要项(管件主要尺寸、表面缺陷)不符合规定时应判为B类不合格;
产品的一般项不符合规定时应判为C类不合格。
8.5.2高压管件检验中发现A类或B类不合格时,即判该管件不合格;管件几何尺寸为C类不合格,以评定项考核,按项次合格率计算,项次合格率计算公式:
Xl=×100%
式中:Xl——该管件项次合格率;
∑hs——该管件总合格项次数;
∑js -一该管件总检测项次数。
当关键项、重要项全部合格时,项次合格率Xz≥85%,判定该高压管件合格。
8.5.3中低压管件合格质量:
A类不合格:检验中,发现A类不合格,即判该管件或整批管件不合格。
B类不合格:合格质量水平可根据不同产品在4.0—6.5范围内取值,见表2。
C类不合格作为评定项,按项次合格率计算。单项项次合格率按公式(3)计算,整批管件项次合格率按式(4)计算:
Xl=×100%(4)
式中:Xl——检验批管件项次合格率;
∑Hs——检验批总合格项次数;
∑Js——检验批总检测项次数。
241
表2正常检查一次抽样方案
|
|
|
合格质量水平(AQL) | |||
批量范围 |
样本大小字码 |
样本大小 |
4.0 |
6.5 | ||
件
|
Ac |
Re |
Ac |
Re | ||
1-8 |
A |
2 |
0 |
1 |
O |
l |
9-15 |
B |
3 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1.6—25 |
c |
5 |
0 |
1 |
1 |
2 |
26- 50 |
D |
8 |
1 |
2 |
1 |
2 |
51~90 |
E |
13 |
1 |
2 |
2 |
3 |
注:1.Ac为合格判定数; 2.Re为不合格判定数 |
当关键项全部合格,重要项符合要求时,单件项次合格率≥80%,批项次合格率≥85%,判定该件(批)管件为合格品。
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