GBT 47877-2026《液氢储运用不锈钢无缝钢管》

1GB/T47877-2026《液氢储运用不锈钢无缝钢管》1范围本文件规定了液氢储运用不锈钢无缝钢管的分类和代号、订货内容、制造工艺、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标志和质量证明书。本文件适用于液氢储运用不锈钢无缝钢管(以下简称“钢管”)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T222钢及合金成品化学成分允许偏差GB/T223.4钢铁及合金锰含量的测定电位滴定或可视滴定法GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定滴定法和分光光度法GB/T223.25钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量GB/T223.28钢铁及合金化学分析方法α-安息香肟重量法测定钼量GB/T223.36钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离-中和滴定法测定氮量GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.60钢铁及合金硅含量的测定重量法GB/T223.63钢铁及合金锰含量的测定高碘酸钠(钾)分光光度法GB/T223.82钢铁氢含量的测定惰性气体熔融-热导或红外法GB/T223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T241金属材料管液压试验方法GB/T242金属管扩口试验方法GB/T246金属材料管压扁试验方法GB/T1031产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值GB/T2102钢管的验收、包装、标志和质量证明书GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4334—2020金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间腐蚀试验方法GB/T5777无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声检测GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T10561—2023钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)GB/T11261钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法2不锈钢中α-相含量测定法钢管尺寸、外形、重量及允许偏差钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)钢管术语GB/T34542.2氢气储存输送系统第2部分：金属材料与氢环境相容性试验方法GB/T34542.3氢气储存输送系统第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法YB/T4395钢钼、铌和钨含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法YB/T4396不锈钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法3术语和定义GB/T30062界定的术语和定义适用于本文件。4符号和说明下列符号和说明适用于本文件。D外径(如无特殊说明，包括公称外径和/或计算外径，单位为毫米)。S壁厚(如无特殊说明，包括公称壁厚和平均壁厚，单位为毫米)。Smin最小壁厚(单位为毫米)。S.平均壁厚(按最小壁厚及其允许偏差计算的壁厚最大值与最小值的平均值，单位为毫米)。5分类和代号5.1钢管按制造方式分类和代号如下：a)热轧(挤)钢管，代号为W-H;b)冷轧(拔)钢管，代号为W-C。5.2钢管按尺寸精度分类和代号如下：a)普通级，代号为PA;6订货内容按本文件订购钢管的合同或订单应包括但不限于下列内容：a)本文件编号；b)产品名称；c)钢的牌号或统一数字代号；d)尺寸规格；e)订购的数量(总重量或总长度或支数);f)交货状态；g)特殊要求。37制造工艺7.1冶炼方法钢应采用电弧炉加炉外精炼或转炉加炉外精炼方法冶炼，或电渣重熔法冶炼。经供需双方协商，并在合同中注明，可采用其他更高要求的方法冶炼。7.2制管方法钢管应采用冷轧(拔)或热轧(挤)无缝方法制造。需方指定某一种制造方法时，应在合同中注明。7.3交货状态7.3.1钢管应以热处理并酸洗状态交货。凡经整体磨、镗或保护气氛热处理的钢管可不经酸洗交货。钢管的推荐热处理制度见表1。表1钢管的推荐热处理制度及密度统一数字代号 11010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷21010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷31010℃~1150℃,水冷或其他方式快冷4980℃~1150℃,水冷或其他方式快冷7.3.2对于热轧(挤)钢管，如果最终热变形后钢管在表1规定的热处理温度范围内进行直接水冷或其他方式快冷，则应认为符合热处理要求。7.3.3根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，冷轧(拔)钢管可以冷加工状态交货，具体要求由供需双方协商确定。7.3.4经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可采用表1规定以外的其他热处理制度。8技术要求8.1钢的牌号和化学成分8.1.1钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表2的规定。4表2钢的牌号和化学成分化学成分(质量分数)%CPSN1≤≤≤12.00~16.00~2.00~20.05~≤≤≤≤10.80~16.00~2.00~0.06~3≤≤≤≤≤11.00~2.00~4≤≤8.00~≤≤5.50~一8.1.2钢管应进行化学成分的成品分析，成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。8.1.3根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可分析并报告钢中气体元素氢、氧的含量。8.1.4应采用成品分析化学成分按公式(1)计算钢管的奥氏体稳定系数(△),奥氏体稳定系数应不小△=Ni+0.5Mn+35C-0.0833(Cr+1.5Mo-20)²8.1.5应采用成品分析化学成分按公式(2)计算钢管的低温下马氏体自发转变温度(Ms),低温下马氏体自发转变温度应不高于-253℃。Ms={75(14.6—Cr)+110(8.9-Ni)+60(1.33-Mn)+50(0.47-Si)十 (2)式中：Ms——马氏体自发转变温度，单位为摄氏度(℃)。8.2力学性能8.2.1室温拉伸交货状态钢管的室温拉伸性能应符合表3的规定。5表3钢管的室温拉伸性能统一数字代号断后伸长率%12348.2.2低温冲击8.2.2.1D≥30mm且S≥4.0mm的钢管应进行低温冲击试验，冲击吸收能量和侧膨胀值应符合表4的规定。表4钢管的低温冲击性能统一℃J12348.2.2.2冲击试验应优先沿钢管横向截取试样，当不能截取横向试样时，可沿钢管纵向截取试样。8.2.2.3表4中的冲击吸收能量为标准尺寸试样夏比V型缺口冲击吸收能量要求值。当钢管尺寸不足以制备标准尺寸试样时，冲击试样应选取表5中可能的较大尺寸试样。当采用小尺寸试样时，夏比V型缺口冲击吸收能量要求值应为标准尺寸试样冲击吸收能量要求值乘以表5中的递减系数。当钢管尺寸不足以截取10mm×2.5mm的冲击试样时，冲击试验不作要求。6表5小尺寸试样冲击吸收能量递减系数试样尺寸(宽度×厚度)1“试样加工后，厚度允许偏差为±0.05mm。钢管应进行液压试验。液压试验压力按公式(3)计算，且当钢管公称外径不大于88.9mm时，最大试验压力为17MPa;钢管公称外径大于88.9mm时，最大试验压力为19MPa。在试验压力下，稳压时间应不少于10s,钢管不应出现渗漏现象。P=2SR/D式中：P——试验压力，单位为兆帕(MPa);S——钢管的公称壁厚或平均壁厚(按最小壁厚交货时),单位为毫米(mm);R——允许应力，按表3中规定塑性延伸强度最小值的60%,单位为兆帕(MPa);D——钢管的公称外径，单位为毫米(mm)。8.4工艺性能8.4.1压扁8.4.1.1根据需方要求，经供需双方协商，钢管可进行压扁试验。试验时，将试样压至两平板间距离为H,H按公式(4)计算。试验后，试样不应出现裂缝或裂口。H—两平板间的距离，单位为毫米(mm);α——单位长度变形系数，取0.09;S——钢管的公称壁厚或平均壁厚(按最小壁厚交货时),单位为毫米(mm);D——钢管的公称外径，单位为毫米(mm)。8.4.1.2下述情况不应作为压扁试验合格与否的判定依据：a)试样表面缺陷引起的裂缝或裂口；b)当S/D>0.1时，试样6点钟(底部)和12点钟(顶部)位置处内表面的裂缝或裂口。根据需方要求，经供需双方协商，D≤150mm且S≤10mm的钢管可进行扩口试验。扩口试验的7顶芯锥度为60°,试样外径的扩口率为10%,扩口后试样不应出现裂缝或裂口。8.5晶粒度钢管应进行晶粒度检验。钢管的实际晶粒度应为5级或更细。8.6铁素体含量钢管应进行铁素体含量测定。钢管的铁素体含量应不大于3.0%。8.7非金属夹杂物钢管应进行非金属夹杂物检验。非金属夹杂物按GB/T10561—2023中的A法评级，其合格级别应符合表6的规定。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可规定其他非金属夹杂物合格级别。表6非金属夹杂物合格级别ABCD细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系8.8晶间腐蚀钢管应进行晶间腐蚀试验。晶间腐蚀试验按GB/T4334—2020中方法E的规定，试验后试样不应出现腐蚀倾向。经供需双方协商，并在合同中注明，可采用其他晶间腐蚀试验方法。8.9氢环境相容性根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按GB/T34542.2的规定进行氢环境相容性试验，试验要求由供需双方协商确定。8.10氢脆敏感度根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按GB/T34542.3的规定进行氢脆敏感度试验，试验要求由供需双方协商确定。8.11表面质量8.11.1钢管的内外表面不应有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。这些缺陷应完全清除，清除深度应不超过壁厚的10%,缺陷清除处的实际壁厚应不小于壁厚偏差所允许的最小值。8.11.2钢管内外表面的直道深度应符合如下规定。a)热轧(挤)钢管：不大于壁厚的5%,外径不大于140mm的钢管且不大于0.5mm,外径大于140mm的钢管且不大于0.8mm。b)冷轧(拔)钢管：壁厚小于1.4mm的钢管不大于0.05mm,其余钢管不大于壁厚的4%且不大于0.20mm。8.11.3不超过壁厚下偏差的其他局部缺欠允许存在。8.11.4钢管内外表面的粗糙度(Ra)应不大于3.2μm。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应其他粗糙度要求的钢管。88.12超声检测8.12.1钢管应进行纵向缺欠和横向缺欠超声检测。超声检测验收等级应符合GB/T5777中U2的规定。8.12.2当钢管按最小壁厚交货时，对比样管刻槽深度按平均壁厚计算。8.12.3根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可采用其他标准规定的方法进行超声检测。8.13尺寸、外形、重量及允许偏差8.13.1外径和壁厚8.13.1.1除非合同中另有规定，钢管按公称外径和公称壁厚交货。根据需方要求，经供需双方协商，钢管可按公称外径和最小壁厚或其他尺寸规格方式交货。8.13.1.2钢管的公称外径和壁厚应符合GB/T17395的规定。根据需方要求，经供需双方协商，可供应GB/T17395规定以外尺寸的钢管。8.13.1.3钢管按公称外径和公称壁厚交货时，其公称外径和公称壁厚的允许偏差应符合表7的规定。钢管按公称外径和最小壁厚交货时，其公称外径的允许偏差应符合表7的规定，最小壁厚的允许偏差应符合表8的规定。表7钢管公称外径和公称壁厚的允许偏差单位为毫米允许偏差允许偏差普通级(PA)高级(PC)普通级(PA)高级(PC)公称外径公称外径公称壁厚公称壁厚9表8钢管最小壁厚的允许偏差单位为毫米允许偏差普通级(PA)高级(PC)8.13.1.4当需方未在合同中注明尺寸允许偏差级别时，钢管外径和壁厚的允许偏差应符合普通级尺寸精度的规定。当需方要求高级尺寸精度时，应在合同中注明。8.13.1.5根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应表7、表8规定以外尺寸允许偏差的钢管。8.13.2.1通常长度8.13.2.1.1钢管的通常长度为4000mm～12000mm。8.13.2.1.2经供需双方协商，并在合同中注明，可供应长度大于12000mm或小于4000mm的钢管；长度小于4000mm的钢管，其数量应不超过该批钢管交货总数量的5%。8.13.2.2定尺长度和倍尺长度8.13.2.2.1根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应定尺长度和倍尺长度的钢管。定尺长度和倍尺长度应在通常长度范围内。8.13.2.2.2定尺长度允许偏差应符合如下规定：a)公称外径小于219mm时，+10mm;b)公称外径不小于219mm时，+30mm。8.13.2.2.3倍尺长度每个切口应按下列规定留出余量：a)公称外径不大于159mm时，5mm～10mm;b)公称外径大于159mm时，10mm～15mm。8.13.2.2.4特殊规格的钢管，供需双方可另行规定长度允许偏差。8.13.3弯曲度8.13.3.1钢管的全长弯曲度应不大于钢管长度的0.15%。8.13.3.2钢管的每米弯曲度应不大于如下规定：a)壁厚不大于15mm时，1.5mm;b)壁厚大于15mm时，2.0mm。8.13.4端头外形8.13.4.1钢管两端应垂直平切，并应清除切口毛刺。8.13.4.2根据需方要求，经供需双方协商，钢管两端可加工坡口，坡口型式由供需双方协商确定。8.13.5不圆度和壁厚不均根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管的不圆度和壁厚不均应分别不超过外径公差和壁厚公差的80%。8.13.6.1钢管按照实际重量交货。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管可按照理论重量交货。8.13.6.2钢管的每米理论重量按公式(5)计算。W——钢管每米理论重量，单位为千克每米(kg/m);p——钢的密度，单位为千克每立方分米(kg/dm³),钢的密度见表1;S—钢管的公称壁厚或平均壁厚(按最小壁厚交货时),单位为毫米(mm);D——钢管的公称外径，单位为毫米(mm)。8.13.6.3按最小壁厚交货时，应采用平均壁厚(S.)计算理论重量。8.13.6.4钢管按理论重量交货时，供需双方可协商重量允许偏差，并在合同中注明。9试验方法9.1钢管化学成分分析的取样遵守GB/T20066