【NB能源标准】 压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第9部分:2、3级无缝钢管

ICS77.140.75
备案号：59669—2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20005.9—-2017
代替NB/T20005.9—-2010
压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第9部分：2、3级无缝钢管
Carbon steel and low alloy steel for pressurized water reactor nuclear powerplants-Part9:Class2,3seamlesssteelpipes2017-04-01发布
国家能源局
2017-10-01实施
规范性引用文件
订货要求
化学成分
力学性能和工艺性能
金相检验
重新热处理
表面质量
超声检测
缺陷的清除与修整
水压试验
尺寸、外形、重量及允许偏差
试料保管
标志、清洁、包装和运输
质量证明文件
NB/T20005.9—2017
NB/T20005.9—2017
NB/T20005《压水堆核电厂用碳钢和低合金钢》与NB/T20006《压水堆核电厂用合金钢》、NB/T20007《压水堆核电厂用不锈钢》、NB/T20008《压水堆核电厂用其他材料》和NB/T20009《压水堆核电厂用焊接材料》共同构成了压水堆核电厂核岛机械设备用材料系列标准。NB/T20005《压水堆核电厂用碳钢和低合金钢》分为若干部分。本部分为NB/T20005的第9部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替NB/T20005.9-2010《压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第9部分：2、3级无缝钢管》。与NB/T20005.92010相比，主要技术变化如下：修改了钢管的交货状态要求（见4.4）；删除了原标准中的16Mn牌号（见5.1，2010版的第5章）；修改了钢管的化学成分要求（见5.1，2010版的第5章）；修改了钢管的力学性能要求（见6.1）：增加了非金属夹杂物的具体要求（见7.2）；修改了钢管的表面质量要求（见第9章，2010版的第8章）：修改了钢管的缺陷的清除与修整要求（见第11章，2010版的第13章）；删除了钢管尺寸、外形、重量及允许偏差的具体要求，改为按订货合同的规定执行（见第13章，2010版的第14章）：
-删除了钢管的包装和标志的具体要求，改为按订货合同的规定执行（见第15章，2010版的第16章）
本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。本部分由核工业标准化研究所归口。本部分起草单位：中国核电工程有限公司、核工业标准化研究所。本部分主要起草人：王晰、袁炜、路晓晖、张宏伟。本部分历次版本发布情况为：
-NB/T20005.92010。
NB/T20005.9-2017
压水堆核电厂用碳钢和低合金钢9部分：2、3级无缝钢管1范围
本部分规定了压水堆核电厂2、3级20碳钢无缝钢管的制造、检验和验收等要求。本部分适用于压水堆核电厂用公称外径不大于711mm且公称壁厚不大于60mm的2、3级碳钢无缝钢管。
本部分不适用于压水堆核电厂中主给水流量控制系统、辅助给水系统、汽轮机旁路系统及主蒸汽系统用无缝钢管。
本部分不适用于热交换器用传热管。2规范性引用文件
是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有GB/T223
GB/T228.1
GB/T228.2
GB/T229
GB/T241
GB/T242
GB/T246
GB/T2975
GB/T4336
GB/T6394
钢铁及合金化学分析方法
金属材
的修改单）适用于本文件。
拉伸试验第1部分：室温试验方法(ISO6892-1:2009,MOD)金属材料拉伸试验
金属管
金属管
金属管
第2部分：高温试验方法（GB/T228.2-2015ISO6892-2:2011，金属材料夏比摆锤冲击试验方法（ISO148-1:2006,MOD）液压试验
扩口试验方法（GB/T242—2007ISO8493:1998.IDT压扁试验方法（GB/T246-2007ISO8492:1998IDT力学性能试验取样位置及试样制备（ISO3771997,EQV)碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定金属平均晶粒度测定方法
GB/T10561—2005
GB/T20066
火花放电原子发射光谱法（常规法）钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法(ISO4967:1998,IDT)钢和铁
成分测定用试样的制样和取样方法（GB/T200662006,ISO14284:1996，化学
GB/T20123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）（GB/T20123—2006，ISO15350:2000,IDT
NB/T20003.2—2010核电厂核岛机械设备无损检测第2部分：超声检测NB/T20003.4核电厂核岛机械设备无损检测第4部分：渗透检测3订货要求
按本部分订货的合同或订单应包括下列内容：本部分标准编号、牌号、钢管的的等级、规格和数量等；a
钢管是否进行高温拉伸试验：
NB/T20005.9—2017
钢管是否进行模拟消除应力热处理及模拟消除应力热处理的保温温度和保温时间；钢管交货后是否需进行热加工，以及对Cu和Sn含量是否有要求：钢管是否进行晶粒度检验：
3级钢管是否进行超声检测：
4制造
钢管的尺寸、外形、重量及允许偏差的要求：清洁、包装和运输要求：
其他特殊要求。
4.1制造文件
钢管制造前，制造厂应编制一份制造大纲，并对制造过程的各个关键工序，如热处理、取样和无损检测等编制文件进行控制。
4.2治炼
钢应采用电炉治炼，也可采用其他相当或更好的工艺冶炼。4.3成形
用于制造钢管的管坏应取自充分切除头尾的钢锭或连铸坏，以去除缩孔和严重偏析。对于采用热加工和（或）冷加工成形的钢管，管坏在穿孔前应充分变形，锻、轧比应不小于3。对于锻造成形的钢管，钢管的总锻造比应不小于3。
4.4热处理和交货状态
4.4.1钢管应以正火状态交货。经供需双方协商，也可以其他热处理状态交货。4.4.2钢管正火处理的保温温度范围为880℃～940℃，保温期间的温度偏差不应超过土15℃，保温一定时间后空冷。正火处理不包括正火条件下的轧制。热处理记录应包括热处理保温温度及其偏差、保温时间和冷却方式等，并列入质量证明文件。4.5试料的模拟消除应力热处理
如钢管在后续的加工制造或安装过程中需要进行消除应力热处理，则钢管制造厂除应保证交货状态钢管的力学性能外，还应在交货状态的钢管上截取试料进行模拟消除应力热处理。模拟消除应力热处理后，按6.3的规定进行室温拉伸试验、高温拉伸试验（如要求）和冲击试验。模拟消除应力热处理的温度应与钢管后续加工制造或安装过程中消除应力热处理的温度一致（保温温度允许偏差为土5℃），保温时间至少应为钢管在后续加工制造或安装过程中实际进行的全部消除应力热处理保温时间总和的80%。对于温度超过400℃时的加热和冷却速率，应按以下规定：公称壁厚S≤25mm的钢管，速率不超过220℃/h；a)
公称壁厚s>25mm的钢管，取下列两者中的较大值：b)
1）（220/A）℃h（A=S/25mm，S为钢管公称壁厚，单位为毫米）：2)55℃h。
如果订货合同中另有规定，按订货合同执行。模拟消除应力热处理记录应包括热处理保温温度及其偏差、保温时间、加热速率和冷却速率等，并列入质量证明文件。
5化学成分
5.1规定值
钢的化学成分（熔炼分析和成品分析）应符合表1的规定。表1化学成分
化学成分（质量分数）
熔炼分析
成品分析
熔炼分析
成品分析
除了由脱氧加入
的元素，
若钢管在交货后还需进行热加
化学成分分析
到入的元素不应
作为有意添加的元素：
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我品分析均应保证Cu<0.18%和Cu+6Snz0.33%则熔炼分析和成
Cr+Cu+Mo+Ni
化学成分分析试样的取样和制
样方法按本部分和GB/T20066的规定执行，分析方法按GB/T223适用部分、GB/T4336或GB/T20123
熔炼分析每炉取一
个试样，
的有关规定执行，仲裁分析应按GB/T223适用部分执行。消钢本
力学性能或工艺性能试验的余料上进行。6力学性能和工艺性能
6.1规定值
虎注钢锭或连铸坏时取样。每批进行一次成品分析，可在
交货状态的钢管及交货状态加模拟消除应力热处理状态试料的力学性能应满足表2的规定。
表2力学性能
室温粒伸试验
公称壁厚
S≤16
6405≤60
上届服
强度\ReH
≥265
抗拉强
断后伸长率
上届服
强度?R
≥154
300℃高温拉伸试验
强度R
当上屈服强度ReH不明显时，可用规定塑性延伸强度Rpo.2代替：断后
伸长率A
收缩率2
0℃冲击试验
吸收能量KV2
（平均值）
≥40b
≥27b
只允许一个试样的试验结果低于规定的平均值，但不应低于该平均值的70%：当采用宽度为7.5mm或5mm的小尺寸试样时，其试验结果应分别不小于表中规定值的75%或50%。3
NB/T20005.9—2017
6.2取样
6.2.1取样方法
对2级钢管，每批在两根交货状态钢管上各截取一块试料，当一批钢管数量少于20根时，则在一根钢管上截取一个试料。对3级钢管，每批在一根交货状态钢管上截取一块试料。当订货合同有要求时，还应在上述钢管上另外各截取一块试料，并按4.5的规定进行模拟消除应力热处理。
试料应具有足够的尺寸，以便截取所有试验及可能复试所需的试样。6.2.2取样位置
6.2.2.1拉伸试样
试样的取样位置应满足GB/T29751998中附录A.5.1中的要求，试样有用部分距离钢管热处理端部至少为钢管的热处理厚度。取样方向及试样形状应满足下述要求：当钢管公称外径D≤219.1mm，试样纵向截取，试样应是管段试样或条状试样：当钢管公称外径D>219.1mm，试样应尽可能横向截取，也可纵向截取，试样应是从未被压扁的试料上截取的圆形横截面试样，也可以是条状试样。6.2.2.2冲击试样
在钢管端部并排截取三个试样，试样的缺口底线垂直于钢管表面。试样的取样位置和取样方向应满足GB/T2975-—1998中附录A.5.3中的要求，试样有用部分距离钢管热处理端部至少为钢管的热处理厚度。
6.2.2.3压扁和扩口试样
按GB/T246和GB/T242中的规定截取试样。不准许用热切割加工试样。6.3试验
6.3.1组批规则
一批钢管由相同熔炼炉号、相同规格、相同制造过程、同炉热处理或在连续式炉中经受相同条件的同一次热处理、的钢管组成。每批钢管的数量应不超过如下规定：对公称外径D≤114.3mm的钢管：200根对公称外径为114.3mm323.9mm的钢管：50根。6.3.2试验项目和数量
从6.2.1所述的每块试料上加工如下试样：1个室温拉伸试样：
-1个高温拉伸试样（当合同有要求时）：-1组（3个）冲击试样：
—-1个压扁试样（仅交货状态）：—1个扩口试样（仅交货状态）。6.3.3试验方法
6.3.3.1拉伸试验
NB/T20005.9—2017
拉伸试样应按GB/T228.1—2010的规定执行：如果钢管尺寸允许，则应选用GB/T228.1—2010中表D.1中的R4试样。如果钢管的外径或/和壁厚不满足上述试样要求，可按GB/T228.1一2010的规定截取管段或条状试样。
室温拉伸试验按GB/T228.1—2010的规定进行。高温拉伸试验按GB/T228.2的规定进行。从试验开始至达到屈服后，试样的应力速率应不超过80MPa/min。
6.3.3.2冲击试验
冲击试样采用GB/T229
2007中的V型缺口冲击试样。如果钢管壁厚不足以截取标准试样时，允许采用宽度为7.5mm或5mm的小试样，如果钢管壁厚不足以截取宽度为5mm的小试样，则钢管可不进行冲击试验。
冲击试验按GB/T
压扁试验
2007的规定进行。
压扁试验和验收按GB/T246的规定执行。对于D<600mm、
<40mm的钢管应进行压扁试验
VD≤0.15ES
间压扁至公式（1）计算所得的值HH=
式中：
H一两平板间距离的数值，单位为毫米（mm）S钢管公称壁厚的数值，单位为毫米（mm）D一钢管公称外径的数值单位为毫米（mm）。6.3.3.4扩口试验
扩口试验和验收按GB/T242的规定执行。对于D<150mm且S<10mm的钢管进行扩口试验。试验时采验。试样长度为钢管外径的两倍，钢管的外径扩口率按表3的规定。表3钢管的外径扩口率
d/D≤0.6
0.6“D为公称外径，d为公称内径（等于D一2S)。6.4复试
6.4.1拉伸试验
试验时将试样放在两个平行板之（1）
#容容服中
顶角为60°的圆锥顶头进行扩口试扩口率
≥10%
≥15%
如果拉伸试验结果不合格，可在不合格试样的邻近部位截取双倍试样进行复试，如复试结果均合格，则该批钢管的拉伸试验结果合格；否则，该批钢管为不合格。5
NB/T20005.9——2017
6.4.2冲击试验
如果冲击试验结果不合格，可在不合格试样的邻近部位再截取3个试样进行复试，当前后两组试样试验结果满足以下要求时，则该批钢管的冲击试验结果合格：6个试样的平均值不低于规定的平均值；6个试样中最多有两个值低于规定的平均值：6个试样中只能有一个值低于规定的单个最小值。如不能满足以上要求，则该批钢管为不合格。6.4.3压扁和扩口试验的复试
如果试验结果不合格，则该根钢管不合格。应在该批钢管中至少再另取两根钢管进行复试。如果复试结果均合格，则该批钢管的压扁或（和）扩口试验结果合格：如果复试结果中有一个不合格，则应对整批钢管逐根进行试验，剔除所有不合格的钢管。如果不合格的钢管数量超过该批钢管总数的10%，则整批钢管的压扁或（和）扩口试验结果不合格。7金相检验
7.1晶粒度
当订货合同有要求时，应进行晶粒度检验。晶粒度按GB/T6394的规定进行评定，质量证明文件中应包含附标尺的金相照片。7.2非金属夹杂物
每批在一根成品钢管上按GB/T10561一2005的规定截取一个试样进行非金属夹杂物检验，并按方法A进行评定，结果应符合下列要求：-A类：粗系、细系分别小于或等于1.5级；B类：粗系、细系分别小于或等于1.5级：C类：粗系、细系分别小于或等于1.5级；-D类：粗系、细系分别小于或等于1.5级：-DS类：小于或等于1.5级。
8重新热处理
如果一批钢管的一项或几项力学性能或工艺性能不合格，则该批钢管可进行重新热处理。重新热处理条件的应在质量证明文件中注明。重新热处理后应进行除化学分析和非金属夹杂物检验以外所有规定的试验和检验。重新热处理只允许进行一次。
9表面质量
交货状态的钢管应逐根进行表面检验，钢管内外表面不应有裂纹、折叠、轧折、离层、结疤等有损钢管使用的缺陷。
10超声检测
NB/T20005.9-2017
对2级钢管，应在交货状态下按NB/T20003.2—2010中第17章规定的方法逐根进行100%体积超声检测。对公称外径小于20mm的钢管，也应在内表面加工人工参考反射体。按NB/T20003.2—2010中17.14的规定进行记录和评定。回波幅度大于或等于50%参考回波幅度的任何信号均应记录，回波幅度大于参考回波幅度信号的钢管为不合格。除订货合同规定外，3级钢管不要求进行超声检测。11
缺陷的清除与修整
如果钢管的表面发现不能验收的缺陷，在保证钢管壁厚的尺寸公差前提下，可用磨削的方法清除。清除过程中，应避免打磨表面局部过热。打磨缺陷时，要圆滑过渡缺陷清除后的区域应按NB/T20003.4的规定进行渗透检测和验收如果发现较大的缺陷，且不能用打磨方法清除时，应将有缺陷的管段切除。钢管制造厂不准许进行焊补
12水压试验
每根钢管均应按GB/T241的规定进行水压试验。水压试验压力按公式(2)计算，且最大试验压力不
应超过如下规定：
对于2级钢管，其水压试验压力为公式（2）的计算值和50MPa中的较小值，P=
式中：
P2级钢管的试验压力的数值，单位为兆帕（MPa）一钢管公称壁厚的数值，
钢管公称外径的数值
单位为毫米（mm）
单位为毫米（mm）：
许用应力的数值，对于2级钢管为抗拉强度Rm下限的40%，单位为兆帕（MPa）。R
对于3级钢管，其水压试验压力为公式（3）的计算值和7MPa中的较小值2R'S
式中：
-3级钢管的试验压力的数值，
单位为兆帕（MPa）
钢管公称壁厚的数值：单位为毫米（mm）：；业#中心
（3）
D—钢管公称外径的数值，单位为毫米（mm）R许用应力的数值，对于3级钢管为上届服强度R或规定塑性延伸强度Rpo.2下限的70%，单位为兆帕（MPa）。
在试验压力下，保压时间应足够，对于公称外径D≤457mm的钢管保压时间应不小于5s；对于公称外径D>457mm的钢管保压时间应不小于10s，钢管不得出现漏水或渗漏，也不得出现残余变形。13尺寸、外形、重量及允许偏差钢管的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合订货合同的规定。7
NB/T20005.92017
14试料保管
力学性能试验、工艺性能试验和金相检验的剩余试料和试验后的试样应由钢管制造厂保管，从钢管验收之日起至少保留12个月。
15标志，清洁、包装和运输
钢管的标志、清洁、包装和运输应按订货合同的规定执行。16质量证明文件
钢管交货时，钢管制造厂应提交质量证明文件，其内容至少包括：化学成分（熔炼和成品）分析报告：b)
热处理报告（包括重新热处理，如果有）：力学性能和工艺性能试验报告（包括复试，如果有）：金相检验报告（包括晶粒度和非金属夹杂物）：表面质量检查报告：
无损检测报告：
水压试验报告：
尺寸和外形及重量检查报告：
未曾焊补的声明。
以上报告应至少包括：
钢管制造厂名称或代号：
订货合同号：
钢管标准号、级别和牌号：
熔炼炉号、热处理炉号和批号、钢管数量：钢管名称：
材料识别标记（如果有）：
检验机构名称（如适用）
各种试验结果（包括复试，如果有），以及相应的规定值。中华人民共和国
能源行业标准
压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第9部分：2、3级无缝钢管
NB/T20005.9—2017
核工业标准化研究所出版发行
北京海淀区骚子营1号院
邮政编码：100091
电话：010-62863505
原子能出版社印刷
版权专有不得翻印
2017年10月第1版
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2017年10月第1次印刷
定价25.00元
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