GB_T 13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》新旧标准对比分析与研究.pdf

标准研究132024,Vol.62,No.2收稿日期：2024-03-08作者简介：徐阿敏，男，正高级工程师。1引言GB/T 13296 标准文件涉及产品外形精度高、综合力学性能好，其应用领域符合 国家产业结构调整指导目录（2019 年本）中的“四、电力：2.单机60 万千瓦及以上超超临界机组电站建设”；符合 中国制造2025（国发201528号）中的“五大工程GB/T 13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管新旧标准对比分析与研究徐阿敏，周宇宾，施泉兵，蔡黎明，潘佳燕（浙江久立特材科技股份有限公司 浙江 湖州 313028）摘要：叙述了锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管产品迎合了当代先进应用领域发展的前瞻性需求，为了更好的理解和执行 GB/T 13296-2023锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 标准，从适用范围、规范性引用文件、技术要求、新旧标准水平对比以及与国外标准的对比等方面阐述了新旧标准之间的差异和分析结论，针对性的对关键先进、领先指标内容进行解读，对标准采纳和实施过程中的具体执行给出可行性的实施建议。关键词：不锈钢无缝钢管；锅炉管；热交换器管；标准对比；钢管制造中图分类号：TG335.7文献标识码：B文章编号：1003-0514(2024)02-0013-03Comparative ananlyaia and research on the new and old standards of GB/T 13296“Seamless stainless steel tubes for boiler and heat exchanger”Xu A min，Zhou Yubin，Shi Quanbing，Cai Liming，Pan Jiayan（Zhejiang Jiuli Hi-Tech Metals Co.，Ltd.，Huzhou 313028，China）Abstract：This paper describes that seamless stainless steel tube products for boiler and heat exchanger meet the forward-looking requirements of advanced application fields at present.In order to better understand and implement the GB/T 13296-2023 Seamless stainless steel tube for boiler and heat exchanger standard,the differences and analysis conclusions between the new and old standards are explained from the aspects of application scope,normative reference documents,technical requirements,comparison of the level of new and old standards,and comparison with foreign standards etc.It specially interprets the content of key advanced and leading indicators,and shows the feasible implementation suggestions for the specific usage in the process of standard adoption and implementation.Key words：seamless stainless steel tubes；boiler tubes；heat exchanger tubes；standard comparison；steel tube manufacturing工业强基工程、高端装备创新工程”以及“十大领域电力装备”；同时也符合 国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要（20162020）中的“第三十章 建设现代能源体系”，发展前景十分广阔。同时，自 2013 年发布以来，对锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管产品的生产制造提供了有力指导，bz2402正文.indd 13bz2402正文.indd 132024/4/17 9:35:412024/4/17 9:35:41冶金标准化与质量2024,Vol.62,No.214促进了行业的快速发展。但随着新工艺、新技术的应用，锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器等四大受热面管系用钢管结构发生的显著变化，国内生产厂商的生产能力有了显著的提高，对锅炉、热交换器用钢管的实物质量特性有了稳定提高的新要求。鉴于上述外部形势的变化，再加上面向的客户群体以及客户需求的较大转变，一些新兴产品和新型材料在相应行业中的广泛使用，GB/T 13296-2013标准在这些方面已经跟不上行业及市场的需求，给生产厂商的制造和采购商的采购都带来了一定的影响，所以有必要对原有标准进行针对性的修订和完善来满足现有的要求，以便更有针对性的采购和执行。在此大环境大背景下，修订出适合时代发展潮流、适合现代制造技术的标准显得更加紧迫，更加重要。因此，通过标准的修订，有利于满足当下高端装备发展的需求，满足更为复杂工况下的用管要求，对我国锅炉、热交换器行业的健康发展具有深远地促进作用。国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于 2023 年 11 月 27 日联合发布了GB/T 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管（以下简称“新标准”）。为了更好地运用该标准指导生产制造，并加深对新标准的理解，现就新旧标准的不同之处展开对比研究、分析差异，以便更好地理解和使用新标准。2主要内容2.1适用范围鉴于行业对 GB/T 13296 一贯的认知程度以及实际的运用情况，新标准的适用范围继续延续 2013版，主要适用于介质换热用途的不锈钢无缝钢管，不做其他适用性的调整。承压设备上的接管、配管原则上不属于新标准的适用范围，高压以及高压以上的锅炉用不锈钢无缝钢管建议参照国家标准GB/T 5310-2023高压锅炉用无缝钢管 执行。2.2规范性引用文件新标准的规范性引用文件按 GB/T 1.12020 对规范性引用文件的引导语进行修改。梳理了GB/T 223 系列化学分析方法，基于引用情况，增删了一些化学分析方法，确保新标准所有牌号的元素都有一个对应的化学分析方法；更新了 GB/T 230.1 洛氏硬度试验方法标准名称；更新了 GB/T 4334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 晶间腐蚀标准、GB/T 5777 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超声检测标准和 GB/T 7735无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管缺欠的自动涡流检测 涡流检测标准等注日期引用的版本；增加 GB/T 30062钢管术语 标准用于界定新标准中的术语和定义。3技术要求3.1外径和壁厚根据使用行业的一般规律，钢管通常按公称外径（D）和最小壁厚（Smin）交货，根据需方要求才按公称外径（D）和公称壁厚（S）交货。基于适用性，修改了钢管的外径和壁厚允许偏差，其中：1)热轧（挤压、扩）钢管的公称壁厚允许偏差不做修改；2)以压力容器、热交换器行业为代表的广大用户认为提高钢管的尺寸精度将极大的有利于节能减耗、提高换热效率以及延长设备使用寿命，同时鉴于目前钢管制造及检验能力都实现了很大幅度的提高，钢管制造企业有能力生产性能更加优良的钢管，因此 NB/T 47019-2021锅炉、热交换器用管订货技术条件标准提出了将换热管的外径、壁厚允许偏差划分为级（普通级）、级（高级）和 T 级（特级），其中的级精度相当于 GB/T 13296-2013 的现有水平，级精度比级精度略高，T级精度为个别需求情况下提出的特殊要求。鉴于国家标准根据适用性以及迎合同行业领域生产制造企业的需求，需规定最基本的要求即可，因此外径和壁厚允许偏差仍保留 2013 版的规定，不再进行分级。用户在选用时如有特殊要求的可按照NB/T 47019-2021 选择相应精度等级。以冷拔（轧）钢管为主的换热管外径、壁厚允许偏差的水平与国外先进标准 ASTM A213/A213M 所配套的 ASTM A1016/A1016M 完全一致。3.2钢的牌号和化学成分新标准基于 NB/T 47019.5-2021锅炉、热交换器用管订货技术条件 第 5 部分 不锈钢的规bz2402正文.indd 14bz2402正文.indd 142024/4/17 9:35:412024/4/17 9:35:41标准研究152024,Vol.62,No.2定，同时根据行业领域用户的实际要求，将 S 含量由原来的 0.030%修改为 0.015%；增加了奥氏体型牌号 015Cr20Ni18Mo6CuN（相当于美国标准牌号 S31254）、022Cr21Ni25Mo7N（相当于美国标准牌号 N08367）两个牌号，其相关要求也与美标的规定保持一致；将 06Cr13 由马氏体型修改为铁素体型，碳含量由原来的 0.08%修改为 0.06%。将06Cr17Ni12Mo2Ti、06Cr18Ni11Ti、07Cr19Ni11Ti 三个牌号的 Ti 含量要求完全参照美标 ASTM A213/A213M-2021 的规定进行了相应微调以满足实际生产制造需要。3.3力学性能 钢 管 的 硬 度 要 求 值 除 了 新 增 的015Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr21Ni25Mo7N 两个牌号参照美标 ASTM A213/A213M-2021 的牌号 S31254和 N08367 外，其他奥氏体型不锈钢的硬度值也参照 ASTM A213/A213M-2021 的规定进行了相应调整。针 对 一 般 为 高 温 用 途 的 07Cr19Ni10、07Cr19Ni11Ti 和 07Cr18Ni11Nb 三个牌号，其高温规定塑性延伸强度（Rp0.2）最小值和 100000h 的持久强度推荐数据（详见新标准附录 A，附录 B）参照GB/T 5310-2023高压锅炉用无缝钢管 最新版进行了调整，以确保生产制造的完全一致性。3.4液压试验为了与其他国内标准保持一致，将液压试验计算公式中的奥氏体型钢管允许应力按规定塑性延伸强度最小值由 50%修改为 60%。代替液压试验的无损检测方法更新为 GB/T 7735-2016无缝和焊接（埋弧焊除外）钢管缺欠的自动涡流检测 方法，验收等级相应变更为 E3H 级。4新旧标准水平对比新标准与 2013 版相比，主要技术变化如下：a)增加了术语和定义；b)更改了最小壁厚交货时理论重量计算的方法；c)更改了化学成分中的 S 含量；d)增加了牌号015Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr21Ni25Mo7N及其相关要求；e)更改了牌号 06Cr13 组织类型为铁素体型；f)增加了稳定化热处理的要求；g)更改了奥氏体型钢管的硬度要求；h)更改了液压试验计算时奥氏体型钢管允许应力的取值；i)更改了涡流检测的验收等级。通过以上技术变化可以看出，新标准的主要技术水平不但没有降低，而且加严了个别化学成分要求，增加了新材料牌号及其规定，新标准的技术水平有了一定程度的提升。5新标准与国外标准的对比与新标准对比的现有相关国际标准或国外先进标准有 ASTM A213/A213M-2021锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子的标准规范、EN 10216-5:2004承压用无缝钢管交货技术条件 第 5 部分：不锈钢管、JIS G3463-2006锅炉、热交换器用不锈钢管等，目前尺寸精度与国外标准相当，与美标 ASTM 一样属于最高要求；化学成分、力学性能要求基本一致，成分中 S含量更严；热处理的规定更具可操作性；液压试验或涡流检测、超声检测和表面质量要求严于国外标准；新标准还增加了晶粒度和晶间腐蚀的要求。6结语编制组通过收集钢管出厂检验以及用户的入厂检验结果，对钢管主要性能指标进行了验证，结果表明新标准规定的各项指标完全符合实际生产制造等需要，具有先进性和合理性。本次修订纳入和反映了当今钢管生产工艺、新的科研成果和检测标准等，保证了新标准的时效性和可操作性，为锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管的应用提供了有力的技术支撑，为指导和规范钢管生产制造、检验试验以及验收提供了有力的依据。通过标准的修订和实施，对规范生产、检验，提升产品质量，推广应用新材料、新技术，支撑下游锅炉和压力容器制造行业和应用领域的低碳绿色发展具有积极的推动作用。bz2402正文.indd 15bz2402正文.indd 152024/4/17 9:35:412024/4/17 9:35:41