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API SPEC 5L 管线钢管

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API SPEC 管线 钢管
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L 管线钢管管线钢管管线钢管管线钢管 1 范围范围范围范围 适用范围适用范围适用范围适用范围 制定本标准的目的是为给石油天然气工业中输气、输水、输油用管提供一个适用的标准。 本标准适用于无缝钢管和焊接钢管,其中包括普通端口、螺纹端口、承插端口的管及直通流线管( 端口已为特殊连接做好加工的管。 虽然符合本标准的普通端口的钢管主要是供工地现场环形对焊之用,但制造厂对 现场焊接将不承担责任。 产品等级(产品等级(产品等级(产品等级( ) ) 本标准规定了两种产品规范等级( 此两种 级的产品所规定的标准技术要求水平不一样, 碳当量、缺口韧性、最大屈服强度、最大抗拉强度有强制性要求。这里所述及其他方面的区别在附录 J 中有论述。 可以明确要求只以 供货,没有明确要求的则任选其一供货。 无论是订购 的产品,需方还可附加要求。本标准有补充要求(附录 F)和其他可选项目( 钢级钢级钢级钢级 本标准所涉及的钢级(见注释) 有 A、 B、 任一中间钢级(钢级高于 两相邻标准级的中间级由供需双方协商)。 的管,以 钢供货; 的管,以 B 至 钢供货。 Ⅱ类钢( 是回磷钢,大多数情况下比Ⅰ类钢( 具有更好的螺纹加工性能。原因是Ⅱ类钢的磷含量较Ⅰ类钢高,使其弯曲起来要难一些。 未经需方许可,供方不得用X 60 或以上钢级的钢管代替其所订购的X 52级或以下钢级的钢管。 注释:钢级的代号是相对的, B 级没有标出其最 小屈服强度参数;其他钢级代号是由字母 加美 制单位规定的最小屈服强度的首两位数组成的。 尺寸规格尺寸规格尺寸规格尺寸规格 本标准中的尺寸规格是相对单位制下的表示方法,数值是美制单位对管子的外径尺寸测量而产生的。文中及表中所列规格为管子尺寸的简便参考(不用作定货规定)。管的尺寸规格等于或大于 23/8(时,以整数加分数表示 ;管的尺寸规格小于 23/8(时,(分数部分)用三位小数表示。这些尺寸规格替代了本标准以前版本中使用的“尺寸规格”及“公称尺寸”。考虑到习惯于按公称尺寸而非外径尺寸的本标准的用户,为使 他们熟悉本标准中这些新的尺寸规格,特别用在表 4、表 5和 6A 中。 外径 )尺寸范围: 80(; 外径 )尺寸范围: 4 1/2 ~ 80(。 螺纹和螺纹量规的尺寸要求、量规检测实施规定、量规技术条件和证书,以及螺纹检验的仪器和方法,均列入 B 中,并适用于本标准中所包括的所有螺纹加工产品。 单位单位单位单位 本标准中所使用的数值单位为美制单位;文中和一些表中括弧内的数值为国际标准单位(米制)。每一单位制项下的数值(换算后 )不尽完全等值,因此使用须是相对独立的,不允许以任何方式混制组合使用。 有关两单位制换算的换算系数及数值修约规定可参阅附录 M。 2 引用标准引用标准引用标准引用标准 本标准所引用的下列 论是全部引用还是部分引用,均为最新版本: 国石油学会) 5 套管、油管和管线用钢管的 螺纹配合 5B 套管、油管和管线用钢管螺纹的加工、测量和检验规范 5 管线钢管铁路运输的推荐操作规程 5 管线钢管落锤撕裂试验的推荐操作规程 5 管线钢管船运的推荐操作规程 104 管道焊接及相关设备 国铁路协会) 敞蓬车厢载运货物的一般规定 敞蓬车厢载运 钢产品(钢管) 的规定 国机械工程师学会) 炉和压力容器标准第 Ⅸ部分:电焊和钎焊的质量鉴定 压用管标准 气配管系统 国 实验与材料学会) 钢产品力学性能试验方法和定义 钢产品化学分析方法、 试验 及术语 实验机载荷校验方法 金属材料拉伸试验方法 确定试验数据有效位数符合标准规定的 使用 方法 引伸计的校验方法 本标准所涉及的引用标准之要求,对生产设备的安全性和可互换性是必不可少的。 本标准中的引用标准亦可用能够证明其符合上述引用标准 之要求的其他国际标准或国家标准代替。使用其他标准代替本标准中之引用标准的制造厂商要对所提供的等效标准证明资料负责。 3 术语及定义术语及定义术语及定义术语及定义 下列术语对本标准适用: 车载量车载量车载量车载量 钢管加工厂运出时,一节有轨机车车厢的成品钢管的装载量。 (不合格)缺陷(不合格)缺陷(不合格)缺陷(不合格)缺陷 (材料上带有的)一种缺欠程度达到足以根据本标准之规定判定其为不合格时,称为(不合格)缺陷。 熔炼(批)熔炼(批)熔炼(批)熔炼(批) 炉熔炼的一个工艺周期内生产的金属(将一定量的金属原料,通常为一炉,熔化后 再制成凝固金属的单循环过程)。 熔炼分析熔炼分析熔炼分析熔炼分析 金属生产厂提供报告的代表一个熔炼批(原料元素)的化学分析。 瑕疵瑕疵瑕疵瑕疵 本标准所列方法可检出的断续的、不规则的小缺陷。 检验批检验批检验批检验批 有一致受检属性的、在相同条件下生产的一定数量的产品。 制造厂制造厂制造厂制造厂 能确保其产品符合本标准要求的工厂、公司、企业团体。制造厂可以是一个钢管生产厂,亦可是一个管加工厂、管接头制造厂或管螺纹加工 厂。制造厂对产品完全依照本标准所列条款生产负责。 可以(可)可以(可)可以(可)可以(可) 为动词时表示该条款是可选的。 钢管生产厂钢管生产厂钢管生产厂钢管生产厂 用管加工设备(生产钢管)的工厂、公司、企业团体。 钢管加工厂钢管加工厂钢管加工厂钢管加工厂 有对钢管生产厂生产的钢管进行热处理的设备的工厂、公司或企业,它可以是一个“钢管制造厂”( 成品分析成品分析成品分析成品分析 品钢管、钢板或焊接钢管的坯料的化学分析。 品分类等级(产品分类等级(产品分类等级(产品分类等级 ))) ) 品分类等级之英文( 字母缩写。 应…应…应…应… 来表示该条款为强制性条款。 宜…宜…宜…宜… 来表示该条款为非强制性条款,但作为一个好的实施方法推荐执行。 特殊工艺(特别处理工艺)特殊工艺(特别处理工艺)特殊工艺(特别处理工艺)特殊工艺(特别处理工艺) 钢管制造过程的最终操作(工艺),以使产品符合标准的要求(化学性能和尺寸范围除外)。可采用如下工艺: ──────────── ─────────────────────────── 制造条件 特殊工艺 ─────────────────────────────────────── a. 无缝管: 1. 轧制状态(不扩径) 最终再加热和热定径或张力减径;如有要求,(可 增加)冷加工精整和补焊;无损探伤检验。 2. 轧制状态(扩径) 扩径、无损探伤检验、补焊。 3. 热处理 热处理、无损探伤检验、补焊。 b. 无填充金属焊管: 1. 轧制状态(不扩径) 焊缝焊接、无损探伤检验、定径;如有要求,(可 增加)焊缝热处理和补焊。 2. 轧制状态(扩径) 焊缝焊接、扩径、无损探伤检验;如有要求,(可 增加)焊缝热处理和补焊。 3. 热处理 焊缝焊接、整管热处理、无损探伤检验;如有要求(可增加)补焊。 c. 有填充金属焊管: 1. 轧制状态(不扩 径) 钢管成型、焊缝焊接、无损探伤检验及补焊。 2. 轧制状态(扩径) 焊缝焊接、扩径、无损检验及补焊。 3. 热处理 焊缝焊接、无损探伤检验、补焊及整管热处理。 4. 轧制状态 焊缝焊接、定径及无损探伤检验。 ─────────────────────────────────────── 4 订货要求订货要求订货要求订货要求 (见注释 1) 需方在订购按 L 标准生产的管线用钢管时,应在合同上注明下列内容: ─────────────────────────────────────── 内容名称 参考条款 ─────────────────────────────────────── 标准(规范)代号 L 品分类等级) 订货数量 钢级(如有类别要求,须在此注明) 表 2、表 3 钢管种类 寸规格或管的外径 厚 称长度 1 管端加工 货日期及装运说明 需方还可在合同中注明下列选择性规定: ─────────────────────────────────────── 内容名称 参考条款 ─────────────────────────────────────── 合格证 书(一般) 格证书(附有试验结果的) 扩径管或无须扩径的管 碳当量的管 选断裂韧性试验:试验类型、温度及夏比冲击功值 接管的允许最大百分率及验收 纹端口管的对接 纹保护器 求对壁厚减少负偏差 表 9 和表 10 拧接力度要求(机紧拧接) L 特殊规定的管端和接箍 通端口钢管坡口加工选择 水压试验压力最小值 水压试验压力最大值 焊钢管焊缝的特殊检验 光焊缝检验的选择 缝钢管的无损检验 线检验的透度计类型 管的涂层:无涂层、临时涂层及特殊涂层 分层的特殊无损检验 粉探伤检验方法的功率说明 通流线管( 志要求: 选择长度单位 与标准内容相冲 突的附加标志 尺寸规格≥ 16 焊管的标志部位和顺序 钢管或钢板的模压标志 子对接的焊接方法 方检查 附录 H 检查地点 标标志(见注释 2) I ────────────────────────────────────── 下列各项须经供需双方协商确定: ─────────────────────────────────────── 内容名称 参考条款 ─────────────────────────────────────── 电焊焊缝的热处理工艺选择 光焊焊缝的热处理工艺选择 级钢钢管的淬火 + 回火处理 端口处钢带头的焊接 学成分 间钢级 碳当量的限制(对 钢管): 钢 壁厚 >无缝钢管 碳当量钢管 择断裂韧性试验之夏比试样尺寸 锤撕裂试验试样的缺口类型 径尺寸公差 间规格管径 间规格壁厚 带对头焊接 螺纹上 接箍管 的静水压试验 高压静水压试验压力 水压产生的应力大于最小 屈服强度的 90%时,管端负荷的补偿 录 K 补充静水压试验 标准水压试验的直径尺寸偏差 表 7 电焊管端口焊缝的无损检验方法 光焊管端口焊缝的无损检验方法 线检验透度计类型 择气体保护金属极电弧焊的复验方法 择无缝钢管无损检验的引用标准 焊及激光焊(焊缝)的无损检验方法 用于车载量的长度尺寸偏差 表 11 非标准长度及其尺寸偏差 接管接头(接箍) 体焊补后的无损检验 焊管焊缝的补焊 . 光焊管焊缝的补焊 2 焊接热处理管的补焊 新热处理 方拒收产品的处理 ────────────────────────────────────── ─────────────────────────────────────── 内容名称 参考条款 ─────────────────────────────────────── 标志要求: 不用冲模打印的管接箍的标志 (规格 12 3/4 ≤100 根 ────────────────────────────── 对以倍尺方式生产的钢管,其取样长度应考虑到每一独立倍尺长度的 截取量。焊缝延性试验依照适当的压扁量可作为条款 压扁试验的一部分。 注释:为满足力学性能试验,对尺寸规格大于等于 2 3/8 (的电焊管,焊缝延伸至距熔合线两边 1/2 距离。 断裂韧性试验断裂韧性试验断裂韧性试验断裂韧性试验 对对对 对 夏比冲击试验的夏比冲击试验的夏比冲击试验的夏比冲击试验 对 产品夏比冲击试验不予要求。 对对对 对 夏比冲击试验的夏比冲击试验的夏比冲击试验的夏比冲击试验 对表 14 所列规格与壁厚的钢管(此表中未涉及的规格与壁厚组合的管不要求做落锤试验),生产厂应进行满足下列要求的夏比 。(有关小尺寸试样的备制请参阅 a.试验温度应为 +32℉( 0゜C);但如果满足了下列全部断裂韧性要求,更低的温度也可接受。 b. 对所有钢级,每一熔炼批全尺寸试样所要求的最小吸收功的平均值(取三个试样)对横向试样应为 20 7 J);对纵向试样为 30 1 J)。无论采用哪一种试样,均应与表 14相符。 c. 对 钢的全部订货品种,所有熔炼批全尺寸试样所要求的最小吸收功的平均值对横向试样应为 50 8 J);对纵向试样为 75 01 J)。无论采用哪一种试样,均应与表 14 相符。如果此熔炼批的这一平均值不能满足使用要求,生产厂应负责对其进行调换,直至这一平均值达到规定的要求。 d. 对 钢,就夏比试验而言,其规定最小剪切面积对每一熔炼批为全面积的 40% ;对订货的全部熔炼批为平均值的 70% 。就落锤撕裂试验而言,其规定最小剪切面积对每一熔炼批为全面积的 40% ;对订货的全部熔炼批为平均值的 60% 。落锤撕裂试验的选择只适用于规格大于等于 20(的钢管。如果订货之全部熔炼批的平均值不能满足剪切面积的百分率,生产厂应负责对其进行必要调 换,直至这一平均值达到规定的要求。 补充断裂韧性试验补充断裂韧性试验补充断裂韧性试验补充断裂韧性试验 除 订货合同有规定时,生产厂应按补充要求 5或补充要求 6(见附录 F 的 或他们的组合要求进行断裂韧性试验,同时填写一份说明其结果符合补充要求规定的试验报告单。 金相检验金相检验金相检验金相检验 对按 要求对整个热影响区进行热处理的钢级高于 电焊管、 体正火的钢管除外,应对焊缝横断面做金相检验。此 项检验每个工作班(最长为 12小时)不应少于一次。当钢级、直径、壁厚发生变化时或热处理条件发生变化时应(随时)进行金相检验。 7 尺寸规格、重量、长度、缺陷及管端加工尺寸规格、重量、长度、缺陷及管端加工尺寸规格、重量、长度、缺陷及管端加工尺寸规格、重量、长度、缺陷及管端加工 规定尺寸规格规定尺寸规格规定尺寸规格规定尺寸规格 管线钢管应按合同规定的外径和壁厚加工制造,其尺寸规格应符合下列要求: a. 表 4、5、6A、6B、6C、 b. 由供需双方协商可提供表 6A、6B、6C、 列规格之任意中间规格的产品。 直径直径直径直径 钢管外径的尺寸允许偏 差应按表 7、表 8的规定。对于带螺纹的钢管,螺纹端的外径应是螺纹的长度 该长度内的全部螺纹数应符合 对尺寸规格小于等于 20(的钢管,管端检测采用环规,环规孔径为规定外径加不大于表 8 所列钢管规定外径的正偏差,环规应能通过距管端 4 101.6 度的距离。对埋弧焊管,允许在环规上开槽或缺口,以使环规能穿过焊缝加厚的部分。环规检测(在生产过程中)应为每工作班当中每隔 4 小时至少检测一次。 对尺寸规格大于 20 径检测应采用测径卷尺 ;对尺寸规格小于等于 20 径检测除采用测径卷尺外,制造厂还可采用卡尺、测径规或其他能测量单一横截面有效直径的量具。外径检测应为每工作班当中每隔 4小时至少检测一次。 一经发现有某根钢管的外径尺寸超出允许偏差的情况,则须对至上一次检测之后的全部钢管进行复检,直至对下两个检测序次之内的全部钢管检测结果均在允许偏差范围之内,方可恢复正常检测。 经供需双方协商,可将管端外径的允许偏差作为内径的允许偏差使用。 壁厚壁厚壁厚壁厚 每根钢管均应测量壁厚,并应符合规定壁厚的要求。除焊接区不受允许正偏差限制外, 任何一处的壁厚均应符合表 9 中对尺寸偏差的规定。壁厚测量应采用机械卡尺,或经适当校准且具有相应精度的无损检测装置。在发生争议时,应以机械卡尺所测量的结果为准。机械卡尺应装有直径为 1/4 形横截面触杆,与钢管内表面接触的触杆端头应为球面。对外径不小于 6 85 168.3 钢管,球面最大半径为 1 21 对外径不小于 6 85 168.3 钢管,球面最大半径为 4d ,但最小半径为 81 与钢管外表面接触的触杆端头可为平端,亦可为半径不小于 1 21 球面。 重量重量重量重量 尺寸规格不小于 5169 (的钢管应逐根称重;尺寸规格小于 5169 (的钢管是采用逐根称重还是按批称重由制造厂决定。对所有规格的钢管,应提供合同项下的重量,并应定出装车批重。带螺纹上接箍的钢管应带上接箍称重,但不包括螺纹保护器的重量。在核定装车批重时,应对螺纹保护器的重量打出适当的余量。在对接箍重量得以适当预估的情况下,带螺纹上接箍的钢管也可不带接箍称重。 如上所述的重量确定,对普通无螺纹钢管其重量应按理论计算的重量,其重量允许偏差应符合表 10中的规定;对带螺纹上接箍的钢管,其重量应符合标准规定的理论计算重量或调整计算重量,其重量允许偏差应符合表 10中的规定。 钢管全长度理论计算重量应按下列公式计 算: ( L) + 中: 长度为 lb( 普通无螺纹钢管每单位长度的重量,数值精确至 lb/m); L = 钢管长度,包括管端最终状态,按 所定义的, ft(m); = 管端加工后重量的增加或减少, lb(对普通无螺纹钢管 零。 普通无螺纹钢管的单位长度重量 用下列公式计算,数值精确至 lb/m): 美制单位公式( lb/ – t )t 国际标准单位制公式( kg/m)= 6(D – t )t 式中: D = 钢管的规定外径, t = 钢管的规定壁厚, 长度长度长度长度 除供需双方另有规定,钢管按订货合同规定的长度供货外,钢管应以通常长度交货。长度允许偏差应符合表 11 的规定。当钢管以带螺纹上接箍交货时,其长度应测量至接箍的外测端面。在适当补加接箍长度的条件下,带 螺纹上接箍的钢管也可在不带接箍前进行长度测量。钢管应逐根进行长度测量,对根与根之间长度差均保持在 0.1 m)之内的钢管无须逐根检测,但为确保其长度的精确,每一工作班中每隔 4 小时应对钢管的长度至少进行一次核验。一经发现有某根钢管的长度尺寸超出允许偏差的情况,则须对至上一次检测之后的全部钢管进行复检,直至对下两个检测序次之内的全部钢管检测结果均在允许偏差范围之内,方可恢复正常检测。 对用于检测钢管长度小于 100 0 m)的长度测量工具,精确度应为± 0.1 0 m)。 平直度平直度平直度平直度 对尺寸规格小于 4 21(、钢级为 、所有其他尺寸的钢管,平直度应做随机抽查。平直度不得超过钢管长度的 。测量可采用一根拉紧的细绳或金属丝,沿钢管一侧表面,从钢管的一端拉至另一端,测量拉紧的细绳或金属丝至钢管侧表面的最大偏离距离。 对接钢管对接钢管对接钢管对接钢管 当订货合同上有规定时,可供应对接钢管(由制造厂将两根短管用接箍连接在一起或按附录 但是对接所用管段的最小长度不得小于 5.0 m)。 对螺旋埋弧焊钢管的对接,其对接焊缝距钢带对头焊缝与螺旋焊缝的交叉焊点的距离应不小于 12 304.8 经供需双方协商,在确保钢带对头焊缝与对接焊缝的交叉焊点和螺旋焊缝与对接焊缝的交叉焊点之间,在(对焊处的)周向间隔距离至少为 6 152.4 情况下,允许交货钢管的钢带对头焊缝与对接焊缝的交合。 双接头钢管不在 5L 标准范围之内,双接头钢管定义为,用两根以上的短管,由制造方之外的其他方对焊在一起的钢管;或为用两根以上的短管由制造方按其他要求而不是附录 的钢管。 工艺质量和(不合格)缺陷工艺质量和(不合格)缺陷工艺质量和(不合格)缺陷工艺质量和(不合格)缺陷 4 中所述各种类型的缺陷在超出本标准规定时应视为不合格缺陷。制造厂应采取一切合理的预防措施尽量减少钢管的缺陷、损伤和不合格缺陷。 凹痕凹痕凹痕凹痕 管管壁上不得有深度超过 1/4 凹痕,凹痕深度是指凹陷的最低点与钢管原始轮廓延伸部分之间的距离。凹痕长度在任何方向上不得超过钢管直径的二分之一。对所有冷成形的凹痕,其深度超过 1/8 带有尖锐划伤时,均应视为不合格缺陷。划伤部 分可用修磨法去除。 错边错边错边错边 带有填充金属焊缝的、且壁厚不大于 12.7 钢管,焊缝处钢带边缘的径向错边(具有不同心度)不得大于 1/16 对带有填充金属焊缝的、且壁厚大于 12.7 钢管,错边不得大于 1/8 的较小者。对电焊钢管,错边加焊瘤不得大于 对激光焊管,钢带边缘的径向错边加焊疤不得大 于 有填充金属焊缝钢管的焊偏有填充金属焊缝钢管的焊偏有填充金属焊缝钢管的焊偏有填充金属焊缝钢管的焊偏 要无损检验证实焊缝完全焊透且充分熔合,焊偏不能作为拒收的依据。 埋弧焊缝内外焊缝增厚高度埋弧焊缝内外焊缝增厚高度埋弧焊缝内外焊缝增厚高度埋弧焊缝内外焊缝增厚高度 缝增厚高度超过钢管原始表面延伸部分的数值不得大于下表所列数值: ──── ───────────────────────── 钢管规定壁厚 焊缝增高最大值 ───────────────────────────── ≤ 1/2 12.7 1/8 > 1/2 12.7 3/16 ───────────────────────────── 对焊缝增厚高度超过本标准条款规定数值的钢管,制造厂可通过修磨使之符合验收标准。 焊缝增高在任何情况下不得低于 钢管表面轮廓(内焊缝和外焊缝),但标准另有规定的轮廓修磨作为例外是允许的。 电焊钢管焊瘤高度电焊钢管焊瘤高度电焊钢管焊瘤高度电焊钢管焊瘤高度 焊钢管外侧焊瘤应清除,使之基本呈平齐状。 电焊钢管内侧焊瘤超出钢管原始内表面延伸线的高度不得大于 激光焊管焊缝增高激光焊管焊缝增高激光焊管焊缝增高激光焊管焊缝增高 光焊管的外焊缝增高应清除,使之基本为平齐 状。激光焊管的内焊缝增高超出钢管原始内表面延伸线的高度不得大于 激光焊管允许有符合 限定的沉陷( 在。 电焊钢管内侧焊瘤的清除和激光焊管内侧焊缝增厚的清除电焊钢管内侧焊瘤的清除和激光焊管内侧焊缝增厚的清除电焊钢管内侧焊瘤的清除和激光焊管内侧焊缝增厚的清除电焊钢管内侧焊瘤的清除和激光焊管内侧焊缝增厚的清除 不同的钢管壁厚,清除电焊钢管焊缝内侧焊 瘤或激光焊管内侧焊缝增厚
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