1. 制定标准的意义
本标准为首次制定,主编单位为攀成钢。
天然气是一种清洁能源,随着国家加强环境治理的力度,天然气的使用量大幅上升,从而使气体运输和移动式加气站所需的水容积300~3000L大容积气瓶需求迅速增长。用于拖车和移动式加气站的大容积气瓶所充装的介质易燃、易爆、易腐蚀,且工作压力高、重复充装和流动性大,一旦发生泄漏或爆炸往往引起灾难性事故的发生,这对用于制造大容积气瓶产品的无缝钢管质量提出了很高要求。与此同时,随着我国经济建设的飞速发展,特种气体产业规模迅速扩大,用于特种气体运输和存储的大容积气瓶也需求迅速增长。国家标准《气瓶用无缝钢管》(GB/T 18248-2008)主要针对一般用途高压气瓶管,不能满足制造大容积气瓶对无缝钢管的特殊质量要求。本标准制定前,主要采用技术协议的方式供货,或者按美、欧等国相关拖车气瓶标准对无缝钢管的技术要求进行生产等。本标准的制定,满足了国内拖车、站用气瓶行业发展的需要,促进了产品的以产顶进和研发、推广应用。
2. 主要技术内容
本标准适用于制造容积为300~3000L气瓶用无缝钢管,按适用范围确定的气瓶水容积特性来命名本标准的名称,和GB/T 18248相区分。“大容积气瓶”具有规格大(外径大于356mm,长度6~13m)、移动式(拖车、半挂拖车或集装管束等运输工具)、高压力(盛装GB 16163所定义的永久气体,工作压力通常在10MPa以上)等特点。钢管主要按公称外径D和最小壁厚(Smin))方式交货,对D≤599mm的钢管,其壁厚允许偏差为+25+25%Smmin,对D>559的钢管,其壁厚允许偏差为为+27.Smin不圆度和横断面壁厚不均应分别不超过外径公差和壁厚公差的80%。钢的牌号有30CrMoE、42CrMoE。其中30CrMoE组别1等同于4130X,需方指定,按本标准订购的组别1钢管,可按4130X牌号订货;42CrMoE组别1等同于4142,需方指定,按本标准订购的组别1钢管,可按4142牌号订货。各牌号P≤0.020%,≤0.010%。钢应采用真空精炼处理。钢管采用热轧(扩)或热轧(扩)加冷拔无缝方法制造。钢管以热轧(扩)状态、冷拔状态或冷拔后热处理状态交货。力学性能为钢管试样坯经淬火加回火热处理后制成试样测出的性能,包括纵向拉伸、硬度和-40℃纵向冲击。非金属夹杂物分别不大于2.5级,各类夹杂物的细系级别总数与粗系级别总数应各不大于6.0级。钢管内外表面的氧化铁皮应清除。钢管应自动测厚,自动测厚系统检测覆盖的表面积应达到100%。超声纵横向检测验收等级L2。
3. 国内外标准对比及标准水平
国外相关钢管标准有《机械工程用碳素钢和合金钢无缝钢管》(ASTM A 519)和《薄壁压力容器用碳素钢和合金钢锻件(包括气瓶)》(ASME SA 372)。此外,美国交通部《3AA/3AAX 无缝钢瓶规范》(DOT 49CFR §178.37)和《3T无缝钢瓶规范》(DOT 49CFR§178.45),以及国际标准化组织《水容积150-3000升可重复充装的无缝钢瓶的设计、制造和试验标准》(ISO 11120:1999)等气瓶标准对大容积钢质气瓶用无缝钢管提出了相应的技术要求。本标准规定钢的化学成分主要元素与ASTM A 519、ISO 11120相当,与美国DOT相同,其中P、S含量比上述国外标准严;本标准规定的屈服强度、抗拉强度、屈强比、低温冲击吸收能量和硬度值等力学性能与ISO11120、DOT相同,比ASTM A 519严格;本标准中对晶粒度级别、非金属夹杂做了具体规定,国外标准中无此规定;本标准规定钢管应100%覆盖全长自动测厚,与IS011120规定相同,ASTM A 519、DOT中无此规定;本标准规定钢管逐根进行纵横向超声波探伤,与IS011120、DOT规定相同,ASTM A 519标准无此规定。本标准水平为国际先进水平。