NB／T47019—2011《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件》標準解讀

張 顯

（中國特種設備檢測研究院，北京100013）

NB／T 47019—2011《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件》系列標準是全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會為了適應市場經濟體制和WTO規則的要求，加強和規范承壓設備安全管理，根據現階段我國承壓設備安全監察法規和鍋爐熱交換器等標準體系和標準制修訂計劃而制訂的。

國內生產承壓鋼管和有色金屬管的廠商有數百家，承擔著我國鍋爐、壓力容器、熱交換器、壓力管道等承壓設備和工業管線原材料的供貨。由于制造廠裝備水平、技術水平，以及產品質量參差不齊，有些產品質量與承壓設備的要求存在較大差距。換熱管直徑及壁厚的偏差一直是阻礙中國換熱器標準向國際先進標準靠攏的一大障礙。

我國目前有許多鋼管產品標準，大多是由冶金部門所制訂的，這些產品標準由于要兼顧各行各業的需求，致使這些產品標準在很多方面不能滿足承壓設備的要求；另外，這些產品標準過于繁雜，有許多內容交叉重疊和相悖的地方，從安全管理角度來說，也不符合承壓設備的要求。因此制訂一個符合承壓設備技術要求，適應承壓設備安全監察法規標準體系、對鍋爐和熱交換器的核心標準構成技術支撐、充分體現使用方的意見的統一、先進的訂貨技術條件標準是非常必要的。制訂統一的鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件，在規范中只規定采購產品的質量水平和接收準則，以保證所需性能的實現。在鍋爐和熱交換器建造標準中，將直接引用這個訂貨技術條件。

1 標準結構

1．1 制訂原則

NB／T 47019標準在制訂過程中，編寫組對ASME、EN和GB等相關國內外標準進行了對比分析，充分考慮到鍋爐和熱交換器兩個行業使用管子的特點和要求，并征求有關單位及專家意見，確定該標準結構上參照EN 10216《承壓用無縫鋼管交貨技術條件》系列標準，標準的《通則》部分則參照ASME SA－450M《碳鋼、鐵素體合金鋼和奧氏體合金鋼管（T）通用要求》和SA－530M《專門用途碳鋼和合金鋼管（P）通用要求》。標準的其他各個部分以ASME、EN和GB等冶金產品標準作為參考，使之達到安全監察法規標準體系的要求，并與國際先進標準接軌，更好地為經濟建設服務。

1．2 標準名稱

標準總名稱定為《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件》，未沿用我國鋼鐵產品標準中使用的“供貨、采購”等詞語，顯示出承壓設備的制造者在訂貨時的主動性。

該標準與鋼標委制訂的冶金產品標準是相互依存、相互補充的關系。冶金產品標準是鋼管制造行業應遵循的必要條件，而該標準則充分體現了承壓設備制造行業的要求，是鋼管制造行業應遵循的充分條件。無論進口還是國產材料，用于鍋爐、熱交換器建造時必須符合該標準的要求。

1．3 主要結構

標準根據我國鍋爐和換熱器行業的特點分為若干個部分，《通則》部分規定鍋爐和熱交換器管的外形、尺寸和檢驗的通用要求，相關的各部分規定鍋爐和熱交換器管的具體技術要求和檢驗要求，形成系列標準。標準共分為以下8個部分：

（1）NB／T 47019．1—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第1部分：通則》

（2）NB／T 47019．2—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第2部分：規定室溫性能的非合金和合金鋼》

（3）NB／T 47019．3—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第3部分：規定高溫性能的非合金和合金鋼》

（4）NB／T 47019．4—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第4部分：低溫用低合金鋼》

（5）NB／T 47019．5—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第5部分：不銹鋼》

（6）NB／T 47019．6—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第6部分：雙相不銹鋼》

（7）NB／T 47019．7—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第7部分：銅和銅合金》

（8）NB／T 47019．8—2001 《鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件 第8部分：鈦和鈦合金》

1．4 系列標準的結構體系與ASME、EN和GB對照

表1給出了該系列標準結構體系與ASME、EN和中國冶金標準結構體系之間的對應關系。

表1 系列標準的結構體系與ASME、EN和GB等相應標準的對照表

表1 （續）

2 NB／T 47019．1《通則》

2．1 范圍

NB／T 47019．1《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件第1部分通則》的范圍包含三層相關規定：首先是內容，規定了鍋爐、熱交換器用管的尺寸、外形、重量、技術要求、檢驗試驗規則、質量證明書等訂貨技術要求；第二是適用范圍，標準適用于鍋爐、熱交換器等承壓設備；第三是界定了材料范圍，即碳素鋼、合金鋼、不銹鋼以及有色金屬。

2．2 規范性引用文件

規范性引用文件列入的GB 150《壓力容器》、GB 151《管殼式換熱器》、GB／T 16507《水管鍋爐》、GB／T 16508《蝸殼鍋爐》，均是鍋爐壓力容器的核心建造標準，今后在這些建造標準中將直接引用NB／T 47019標準。當NB／T 47019標準成為鍋爐壓力容器核心建造標準的引用標準時，無論是進口材料還是國產材料，都必須符合NB／T 47019標準的要求。

2．3 術語和定義

這一章節主要給出了買賣雙方的定義。由于買方可能在鋼管廠直接訂購管子，也可能向中間商訂購管子，因此賣方實際包括了制造商和供應商兩方面，并在NB／T 47019．1《通則》第5節“一般要求”中明確規定：供應商提供的管子銷售和服務應得到制造商的授權，管子的質量由制造商負責。

2．4 分類和標記

按制管工藝，將管子分為無縫管和焊管兩類：

（1）無縫管常見加工方法見表2。

表2 常見的無縫管加工方法

（2）焊管有焊接管（直縫、螺旋）和焊接＋冷拔管（無縫化處理）。不加填充金屬的電阻焊、高頻焊等焊管可以用于鍋爐和熱交換器，添加填充金屬的熔化焊焊管可以用于壓力管道。與軋制無縫鋼管相比，焊管具有尺寸精度高和制造成本低的優勢，特別是大口徑薄壁管。

2．5 尺寸、外形及重量的允許偏差

該節在系列標準中地位十分重要，其中有關外徑和壁厚公差是核心內容。由于EN 10216沒有通則部分，因此尺寸、外形及重量的允許偏差在各個分標準中重復出現，使得標準篇幅過大且比較繁瑣。該節的結構和作用參照ASME的模式，將標準中各部分與尺寸、外形及重量允許的偏差有關的通用要求集中描述，主要涉及允許偏差的規定。

尺寸和外形的允許偏差表中大部分數值已達到國際先進水平。鍋爐用冷軋（拔）管、焊接管，與熱交換器用管的長度、彎曲度等允許偏差要求基本一致，因此予以合并。尺寸和外形允許偏差表整齊簡潔，使用方便。下面就尺寸和外形允許偏差的制定情況給予說明。

2．5．1 管子外徑的允許偏差

（1）鍋爐用無縫管

經對 GB 5310、GB 3087、GB 13296、GB／T 24593、GB／T 14976、GB／T 12771和 ASME SA－450／SA－530標準中外徑允許偏差的對比分析，以及行業內意見，熱軋（擠壓）管、熱擴管和冷拔（軋）鍋爐管的外徑允許偏差，統一采用GB 5310標準規定。

（2）熱交換器管

按熱交換器行業的要求，冷拔（軋）熱交換器管的外徑允許偏差取消普通級和較高級的區分，統一為一個級別，與ASME SA－450相當，嚴于GB 5310及GB／T 12771標準的較高級，見表3。

表3 冷拔（軋）熱交換器管的外徑允許偏差選取

（3）焊管

GB／T 24593、GB／T 12771等標準對焊管的外徑允許偏差沒有統一的規定，相互之間也無參照關系。經起草小組和有關方面討論決定，參照EN 10217《壓力用途焊接鋼管 交貨技術條件》，管子外徑小于219mm的采用EN標準對冷精整管的要求，即±0．5%D（外徑，下同）和±0．3mm中取大值；管子外徑大于219mm的與EN 10217和GB／T 24593標準（外徑225mm以上）相同，即±0．75%D。這樣就將焊管的外徑允許偏差統一了起來。

（4）鍛造鏜孔管

鍛造鏜孔管外徑允許偏差參照YB／T 4173《高溫用鍛造鏜孔厚壁無縫鋼管》和ASME SA－530標準的規定，第一檔外徑小于273mm時，公差比SA－530略嚴一些，見表4。

表4 鍛造鏜孔管的外徑允許偏差選取

2．5．2 管子內徑的允許偏差

管子內徑的允許偏差為：

（1）軋制管內徑允許偏差與GB 5310一致。

（2）鍛造鏜孔管內徑允許偏差與YB／T 4173和ASME SA－530一致。

（3）焊管采用鋼板（帶）厚度偏差控制，成品焊管僅對焊縫余高有規定。焊管焊縫余高參考了SA－450第10節的要求。

2．5．3 管子壁厚的允許偏差

SA－450標準采用最小壁厚，SA－530標準采用平均壁厚，EN 10216標準兩種都采用，由用戶選擇。在本標準中將壁厚的允許偏差也分為平均壁厚和最小壁厚，由用戶選擇，以適應不同的設計要求：

（1）熱軋（擠壓）、熱擴管平均壁厚允許偏差與GB 5310標準一致，最小壁厚偏差普通級（＋22%S，0）和較高級（＋20%S，0），均嚴于 GB 5310標準（＋25%S，0或＋22%S，0）和SA－450（＋28%S，0），其中S為壁厚（mm，下同）。

（2）冷拔（軋）鍋爐管的平均壁厚和最小壁厚允許偏差與GB 5310標準一致。

（4）焊管的普通級壁厚偏差與GB／T 3091、GB／T 24593標準相一致（±10%S），較高級與SA－450標準相一致（＋18%S，0）。

（5）鍛造鏜孔管壁厚偏差與YB／T 4173和SA－530標準一致。

2．5．4 管子長度的允許偏差

對于換熱器管，國內管子標準的長度允許偏差過大，造成在制造中鋸管、銑管頭等二次加工量繁重，故該標準規定了比SA－450略松而嚴于國內現行標準的要求。管子外徑小于57mm時，標準規定在6m之內為4mm，6～9m為6mm，嚴于國內0～20mm的規定。超過9m的換熱管允許每3m加3mm，可以進行累加，但最大不超過13mm。U形管的長度偏差按兩側的直管長度分別計算，其他長度偏差規定基本與GB 5310標準相近似，見表5。

表5 管子長度的允許偏差選取 mm

2．5．5 其他允許偏差

管子其他尺寸和外形允許偏差，如不圓度、彎曲度、管端加工等，與現行國家標準一致。

2．5．6 焊縫余高

對焊管的內外側焊縫余高作出了嚴格規定，以保證焊管的外徑和壁厚符合使用要求。

中山港航集團股份有限公司副總經理阮杰航深有同感地表示，通過多方的齊抓共管，西江小型船舶違法違規航行的現象大幅減少。

2．6 技術要求

2．6．1 制造

制造技術要求包括以下幾方面：

（1）冶煉方法：對不同材料提出不同要求，在標準各個部分中分別作出規定。

（2）管坯制造：由于對成品管有嚴格的檢驗要求，因此不限制管坯制造方法，即可以采用鍛造管坯，也可以直接使用鑄坯。當采用鑄坯直接制管時，規定鍛造比不得小于3。

（3）管子制造：方法不限，可以采用熱軋、擠壓、熱擴、鍛造鏜孔、冷軋（拔）、焊接等方法，按產品標準的要求選擇。

（4）管子的熱處理規范在各個相關部分中分別加以規定。

2．6．2 檢驗和試驗

該節參照 ASME SA－450／SA－530，根據鍋爐和熱交換器的特點，集中給出了管子性能的各種試驗方法和要求。各項試驗方法，除焊管的展平和反向彎曲外，均采用現行國家標準。在該標準的其他部分，根據不同材料的使用情況或訂單中的規定，可選用該節中的一項或多項試驗方法和要求。

檢驗管子質量的試驗方法主要有以下幾方面：

（1）冶金質量：冶金質量主要決定于化學成分、組織結構、純凈度等。試驗方法主要包括化學成分、低倍組織、金屬夾雜物、晶粒度、脫碳層、顯微組織等；在標準的相應部分中，還有對于磷、硫更嚴格的限制和對有害氣體的限制等高于現行國家標準規定的技術內容。

（2）力學性能：材料在不同環境承受各種外加載荷時所表現出的力學特征，如強度、塑性、韌性、硬度等。試驗方法主要有室溫拉伸、高溫拉伸、硬度、沖擊功、持久強度等。

（3）工藝性能：工藝性能包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削性能、成形性能、熱處理性能等方面。該標準中涉及的工藝性能主要是指管子的成形性能，主要試驗方法有壓扁、擴口、卷邊、展平、彎曲等。

標準納入的奧氏體不銹鋼焊管的展平和反向彎曲等工藝性能試驗，超過了現行國家標準的規定，其源自于行業的實際使用狀況和要求，試驗方法參照ASME SA－450。

（4）內部缺陷：包括水壓、水下密封、無損探傷等試驗方法。水下密封試驗取自SA－450中的要求，該試驗一般用于介質為極度危害，且需方有要求并在合同中注明時才進行。根據探傷設備狀況，增加了無損檢測消除探傷盲區的要求。

（5）化學性能：化學性能是反映材料與各種化學試劑發生化學反應的可能性和反應速度大小的相關參數。介質可能引起材料腐蝕，造成組織性能的改變。按腐蝕機理，可分為電化學腐蝕和化學腐蝕兩大類；按腐蝕的形成，也可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類，如晶間腐蝕等。在拉伸應力和特定腐蝕介質的共同作用下，還會產生應力腐蝕導致材料開裂或早期破壞。合理選擇材料、減少殘余應力、改善介質條件等，均可以提高材料在介質中的抗化學腐蝕性能。檢驗材料的抗化學腐蝕性能主要采用晶間腐蝕、應力腐蝕、化學腐蝕等試驗方法。

（6）表面質量：表面質量包括不允許存在的表面缺陷（如裂紋、折疊、結疤、軋折、離層等）和允許存在的不超過規定尺寸的表面缺陷（如局部凹坑和細小直道等）。不允許存在的表面缺陷必須完全清除，可通過機械加工方法清除，清除處的實際壁厚不得小于壁厚允許的最小值。表面質量可采用無損檢測或目視方法進行檢驗。

（7）尺寸和外形偏差：尺寸和外形偏差包括內外徑偏差、壁厚偏差、長度偏差、不圓度、彎曲度、端部加工等內容。可采用在線電磁超聲自動測量，也可采用卡尺人工測量。

3 NB／T 47019．2《規定室溫性能的非合金鋼和合金鋼》

3．1 范圍

該部分結構形式與EN 10216－1一致，技術內容參考ASME、EN和GB，并且結合了鍋爐和熱交換器行業的特點而制訂。該部分涉及的主要是低中壓鍋爐和熱交換器用無縫鋼管，使用溫度不超過300℃。

該部分共納入9個牌號：10、20、16Mn、09CrCuSb（ND鋼）、08Cr2AlMo、12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo和1Cr5Mo，來自GB 3087《低中壓鍋爐用無縫鋼管》、GB 6479《高壓化肥設備用無縫鋼管》、GB 9948《石油裂化用無縫鋼管》，以及GB 150《壓力容器》。

3．1．1 化學成分和力學性能

對GB 3087、GB 6479、GB 9948標準作了對比分析，并參照GB 150的有關條款，確定了該部分鋼號的化學成分。根據TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第2．3．2條的規定，對化學成分中的磷、硫含量進行了嚴格限制，按ASME和我國管子使用習慣，力學性能指標采用厚度不同、強度相同原則，在GB 3087、GB 6479、GB 9948標準之間，以及不同厚度之間，就高不就低，統一確定了該部分材料的力學性能指標。

通過上述工作，解決了我國冶金標準中，相同材料在不同標準中化學成分和力學性能指標不統一的矛盾。統一的鍋爐熱交換器用管訂貨技術條件，滿足承壓設備安全監察法規要求，可對鍋爐和熱交換器的核心標準構成技術支撐。

在確定該部分材料的化學成分和力學性能指標時，考慮以下諸方面：

（1）10、20鋼化學成分見表6，力學性能指標見表7。

表6 10、20鋼化學成分比較表 %

表7 10、20鋼力學性能指標比較表

（2）16Mn、12Cr2Mo化學成分和力學性能指標參照 GB 6479，按 TSG R0004—2009第2．3．2條規定，硫質量分數 w（S）調整為 ≤0．020%。20鋼的斷后伸長率A按GB 6479和GB 9948，調整為≥24%。

（3）09CrCuSb（ND鋼）和08Cr2AlMo鋼的化學成分和力學性能指標來源于GB 150．2《壓力容器 第2部分 材料》附錄A。

（4）12CrMo、15CrMo鋼化學成分參照GB 6479和GB 9948，兩個國家標準的化學成分基本一致，按TSG R0004—2009第2．3．2條規定，w（S）調整為≤0．020%。力學性能指標見表8。

表8 12CrMo、15CrMo鋼力學性能指標比較表

（5）1Cr5Mo屬馬氏體型耐熱鋼，熱強性能不高，但在550℃以下含硫的氧化性氣氛中和熱石油介質中，具有良好的耐熱性和耐蝕性。該鋼可焊性差，焊后應緩冷并經850℃高溫回火，用以改善焊縫性能。1Cr5Mo鋼化學成分參照GB 6479和GB 9948，兩個國家標準的化學成分基本一致，按TSG R0004—2009第2．3．2條規定，w（S）調整為≤0．020%。力學性能指標規定見表9。

表9 1Cr5Mo鋼力學性能指標比較表

3．1．2 檢驗和試驗規則

參照EN 10216《壓力用途無縫鋼管 交貨技術條件》結構模式，將檢驗項目分為規定的檢驗與試驗項目和雙方約定的檢驗與試驗項目兩部分，以方便供需雙方使用。

規定的檢驗與試驗項目與我國冶金產品標準一致，包括：

（1）冶金質量：熔煉分析、低倍、非金屬夾雜物。

（2）力學性能：室溫拉伸。

（3）工藝性能：壓扁、整管彎曲。

（4）化學性能：09CrCuSb（ND 鋼）耐腐蝕試驗。

（5）致密性和內部缺陷：水壓、超聲波探傷。

（6）尺寸和表面質量。

另外，標準將管子的特殊要求和某些規定檢驗項目的替代試驗作為雙方約定的檢驗與試驗項目，供需方根據實際情況選用。該部分包括：

（1）冶金質量：產品分析。

（2）工藝性能：擴口、卷邊。

（3）化學性能：08Cr2AlMo應力腐蝕試驗。

（4）水壓替代試驗：渦流探傷、漏磁探傷。

4 NB／T 47019．3《規定高溫性能的非合金鋼和合金鋼》

4．1 范圍

該部分結構形式與EN 10216－2相對應，技術內容參考ASME、EN和GB，并且結合鍋爐和熱交換器行業的特點而制訂。該部分涉及的管子通常在高溫條件下使用，在高溫煙氣和水蒸氣的作用下，會發生氧化和腐蝕。因此要求管子除具有較好的室溫力學性能外，還應具有較高的持久強度，高溫抗氧化腐蝕性能，并要有良好的組織穩定性。

該部分涉及的管子可用于低中壓鍋爐（工作壓力一般不大于5．88MPa，工作溫度在450℃以下），如水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、大小煙管，也可用于高壓鍋爐（工作壓力一般在9．8 MPa以上，工作溫度在450～650℃）的受熱面管，如省煤器、過熱器、再熱器、導氣管、主蒸汽管，以及石化工業和熱交換器等無縫鋼管。

4．2 一般要求

在該節中，參照EN 10216－2的結構，將該部分規定的選擇性條款進行編號。選擇性條款在相關的正式條款后列出，方便查閱和使用。

選擇條款超出了現行冶金標準的規定，但又是行業中實際應用的特殊技術要求。該部分選擇條款較多，共計14項，與檢驗試驗有關的共計7項選擇條款。這些選擇條款由供需雙方協商，對于供需雙方來說都很重要。

4．3 材料牌號

該部分材料牌號共計55個，分為中國冶金標準牌號、ASME牌號和EN牌號。

材料牌號基本參照GB 5310，取消了目前較少研究應用、且尚未國產化的10Cr11Mo W2VNbCu1BN、11Cr9Mo1W1VNbBN 兩 個 牌號，增加了低中壓鍋爐和熱交換器常用的10、20鋼兩個牌號。

ASME 牌 號 以 SA－106、SA－192、SA－209、SA－210、SA－213和SA－335中的國內外鍋爐和熱交換器行業常用的牌號為主要參照，其中由于P23合金元素較多，焊后熱處理復雜，機械工業聯合會中機聯重［2004］84號《關于印發電站用P23大口徑鋼管評定會議紀要的通知》規定，P23使用溫度不超過575℃，只比12Cr1MoVG高10K，在超臨界鍋爐上使用意義不大；T122／P122合金元素較多，制造焊后熱處理等均較難控制，國內外近期較少研究，基本上退出了超臨界主力鋼種范圍；T24具有較強的冷裂敏感性，國內研究和應用較少。因此這4個鋼號未被納入該標準。

EN牌號以EN 10216－2中，國內外鍋爐和熱交換器行業常用的牌號為主要參照。

該部分中的主要材料牌號見表10。

表10 主要材料牌號表

4．4 化學成分

按照TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第2．3．2條的規定，對10鋼、20鋼 w（P）調 整 為 ≤0．030%、w （S）調 整 為≤0．020%。

根據鍋爐行業廣泛使用多年、至今仍在使用的機械部《進口材料訂貨技術條件》中的有關規定，SA－192、SA－210A－1、SA－210C、SA－106B、SA－106C中的w（P）調整為≤0．025%，w（S）調整為≤0．015%；T23 中 的 w （P）加 嚴 調 整 為≤0．020%。

按《進口材料訂貨技術條件》有關規定，SA－210A－1和 SA－106Bw （C）上 限 從 0．27% 和0．30%調整為 0．25%，SA－210C 和 SA－106C 上限從0．35%調整為0．27%。

其他均與現行的GB 5310、ASME和EN標準相同。

4．5 制造方法

化學成分、制造工藝、熱處理方法等決定材料的組織和性能，特別是高溫性能；因此該部分對煉鋼、鑄坯、制管等都給出了嚴格規定。

煉鋼過程明確規定采用電弧爐或氧氣轉爐加爐外精煉，并經真空精煉處理。管坯無論采用模鑄、連鑄，還是熱軋（鍛）方法制造，均應符合現行的冶金標準。制管可以采用熱軋、冷拔等無縫方法制造。

目前大口徑厚壁管應用市場較大，制造工藝較多，例如連鑄＋熱軋、模鑄＋鍛造鏜孔等采用鑄造坯直接制管工藝。為保證質量，消除鑄造組織，對采用鑄造坯直接制管時，要求鍛造比不得小于3，并在其后增加低倍和非金屬夾雜物檢驗。當采用電渣重熔坯直接制管時，鍛造比不得小于2。

該部分對鋼管的熱處理制度也給出了明確的規定。鑒于碳素鋼、碳錳鋼等合金元素較少，強化機理主要是固溶強化，為提高效率，允許采用控溫軋制空冷代替正火。其他鉻鉬鋼合金元素較多，既有固溶強化，也有組織強化和彌散析出強化，為保證合金元素能夠充分溶解到固溶體當中，鋼管必須經過重新加熱的熱處理。

4．6 力學和工藝性能

用于高溫、高壓下的鍋爐和熱交換器，為保證安全性和經濟性，要求材料應具有足夠的強度和韌性、良好的加工工藝性（包括冷熱加工成形性能和焊接性能）、較好的高溫性能（包括足夠的蠕變強度、持久強度和持久塑性）、較好的高溫組織穩定性和高溫抗氧化性，與腐蝕介質接觸的材料還應具有優良的抗腐蝕性能。該部分對鋼管的室溫力學性能和高溫力學性能都給出了詳細的規定。

由于我國鍋爐用鋼基礎工作不系統，高溫數據缺少，無法形成統一標準。該部分中的高溫規定非比例延伸強度值，以及該部分附錄A中10萬小時持久強度推薦值，除參考GB 5310、ASME和EN 10216－2外，T92／P92數據來源于 V＆M公司技術交流資料。建議今后應系統收集我國鍋爐用鋼高溫基礎數據，建立我國鍋爐用鋼高溫基礎數據標準。

由于大口徑厚壁鋼管的壓扁試驗很不經濟，因此參照 ASME SA－335／SA－335M，對于直徑和壁厚之比小于一定值的大口徑厚壁鋼管，采用冷彎試驗替代壓扁試驗。標準給出了具體的試樣和試驗要求，以及合格判定準則。

4．7 水壓試驗和無損檢測

按該部分中的技術要求，所有的無縫管均要求進行雙項無損檢測，即水壓試驗＋超聲波探傷或渦流探傷（漏磁探傷）＋超聲波探傷。

4．8 金相檢驗

材料的化學成分和加工工藝決定材料的組織結構，而組織結構決定材料的性能。金屬材料某些性能對組織結構的變化反應很敏感，如強度、塑性、韌性、蠕變、磁性等，當組織結構發生變化時，材料的力學性能會產生較大的變化。正因如此，晶粒度和金相組織等關于組織結構的檢驗成為該部分的重要內容。

晶粒度按其奧氏體化條件與長大傾向分為起始晶粒度、實際晶粒度、本質晶粒度三種。在某一具體的熱處理或熱加工條件下獲得的奧氏體實際晶粒的大小稱為奧氏體的實際晶粒度。實際晶粒度對鋼熱處理后獲得的性能有直接的影響。該標準按GB／T 6394《金屬平均晶粒度測量方法》檢驗奧氏體實際晶粒度。對于10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN、T91／P91、T92／P92、P911等馬氏體鋼，為避免產生檢驗馬氏體晶粒度的錯誤，在實際晶粒度表中特別注明“奧氏體晶粒度”。

正常的金相組織是保證管子力學性能、工藝性能，以及高溫下長期服役的重要保證。該標準起草過程中，對鍋爐管正常金相組織進行多次討論，并通過了專家審議。下面是該部分第5．9．5節給出的成品鋼管的正常金相組織：

（1）碳素鋼和碳錳鋼：鐵素體＋珠光體。

（2）（0．5－1．25）Cr－0．5Mo鋼：鐵素體＋珠光體、鐵素體＋珠光體＋粒狀貝氏體，不允許存在馬氏體（兩相區正火組織）。

（3）12Cr1MoVG和2．25Cr－1Mo鋼：正常冷卻時，鐵素體＋粒狀貝氏體、鐵素體＋粒狀貝氏體＋珠光體，不允許存在馬氏體；快速冷卻時，除了會轉變為上述組織外，還可能會全部轉變為索氏體或粒狀貝氏體，同樣不允許存在馬氏體。

這兩種鋼對熱處理極其敏感。根據經驗，貝氏體與珠光體質量分數至少應在20%以上才能保證足夠高的持久強度。

（4）15Ni1MnMoNbCu鋼：鐵素體＋粒狀貝氏體，珠光體質量分數應在40%以上。

（5）鋼102和T23等：回火貝氏體，不允許存在自由鐵素體。

（6）10Cr9Mo1VNN（T／P91）、10Cr9MoW2 VNbBN （T／P92）、P911等：回火馬氏體、回火索氏體、回火馬氏體＋回火索氏體，允許存在質量分數不超過5%的少量δ鐵素體。

鑒于現在還沒有δ鐵素體檢驗方法標準，因此在審定會上專家一致意見：顯微鏡放大倍數100倍，視場φ＝0．8mm，測算δ鐵素體面積分數。

（7）18%Cr－8%Ni和25%Cr－20%Ni鋼類：金相組織為奧氏體。

4．9 檢驗和試驗規則

參照EN 10216模式，除按冶金產品標準規定管子性能的檢驗和試驗項目外，將管子的特殊要求和替代檢驗作為雙方約定的檢驗與試驗項目，以方便供需雙方使用。

該部分規定的檢驗與試驗項目主要有以下內容：

（1）冶金質量：熔煉分析、低倍、非金屬夾雜物、晶粒度、脫碳層、顯微組織。

（2）力學性能：室溫拉伸、沖擊、硬度。

（3）工藝性能：壓扁、彎曲。

（4）致密性和內部缺陷：水壓、超聲波探傷。

（5）尺寸和表面質量。

（6）合金鋼材料鑒別。

另外，該部分的特殊要求和某些規定檢驗項目的替代試驗作為雙方約定的檢驗與試驗項目，供需方根據實際情況選用。主要包括以下內容：

（1）冶金質量：產品分析、更嚴格的非金屬夾雜物。

（2）力學性能：縱向沖擊、高溫拉伸。

（3）工藝性能：擴口。

（4）水壓替代試驗：渦流探傷、漏磁探傷。

（5）化學性能：晶間腐蝕。

5 NB／T 47019．4《低溫用低合金鋼》

5．1 范圍

對低溫用鋼的性能要求一般是：在低溫下具有足夠的強度和良好的韌性，具有良好的工藝加工性和耐腐蝕性，特別是低溫韌性，即在低溫下防止脆斷發生和擴展的能力是最重要的性能之一。該部分結構形式與EN 10216－4相對應，內容參考 ASME、EN 10216－4和 GB 150。

目前國內尚無低溫用低合金鋼管標準，該部分結合熱交換器行業的使用要求，給出了－40℃（16MnD）、－50℃（09MnD）、－70℃ （09MnNiD）和－100℃（08Ni3MoD）4個溫度系列鋼管，以期滿足國內目前使用的需要。

5．2 化學成分和力學性能

該部分材料的化學成分和力學性能參考了GB 150、GB 6479和EN 10216－4的相關內容，根據行業內的實際需求對化學成分和力學性能進行了適度調整。按ASME和我國管子使用習慣，力學性能指標采用厚度不同強度相同原則，在不同厚度之間，就高不就低，統一確定了該部分材料的力學性能指標。該部分材料主要應用于熱交換器行業，大多成品鋼管無法制取沖擊試樣，因此沖擊試驗允許采用正火狀態的管坯進行。

按照TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第2．3．2條的規定，對化學成分中的磷、硫雜質元素質量分數進行了嚴格限制，一律調整為w（P）≤0．025%，w（S）≤0．012%。

該部分材料化學成分表中，對鋁質量分數的檢驗是酸溶鋁而非全鋁。鋁是鋼中常用的脫氧劑，鋼中酸溶鋁和氧化鋁的總和稱為全鋁。要保證鋼一定量的鋁，起到細化晶粒，提高沖擊韌性作用。

在確定該部分材料的化學成分和力學性能指標時考慮以下情況：

（1）16MnD：16Mn是老國標牌號，應用范圍十分廣泛。在鋼板標準中將其歸入了低合金高強度結構鋼，牌號為Q345。Q345鋼是12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多個鋼種的替代，并非僅替代16Mn鋼一種材料。為保證鋼管的低溫韌性和焊接性能，采用GB 6479標準中16Mn牌號。按行業要求，化學成分不變，屈服強度由320MPa調整為325MPa，抗強度由490～670MPa調整為490～660MPa，并利用其綜合性能好，低溫性能好的優勢，將沖擊試驗溫度和使用溫度擴大延伸到－40℃。經上述調整后，加上后綴“D”，成為該部分納入的牌號“16MnD”。

（2）09MnD：09MnD來自于 GB 150—1998附錄A。根據近年來鋼管廠的檢驗和使用單位的復驗數據，以及監察部門反饋的信息，按TSG R0004—2009的相關要求，GB 150．2—2011附錄A對09MnD一些技術指標進行了適當調整，見表11。該部分09MnD的化學成分和力學性能指標按GB 150．2—2011附錄A的規定，沖擊試驗溫度和使用溫度為－50℃。

表11 09MnD鋼化學成分和力學性能指標確定表

（3）09MnNiD：用于－70℃低溫壓力容器的0．5%～2．3%Ni鋼主要分為兩大體系，一是美國和日本，近50年來一直將2．3%Ni鋼用到－68℃（－70℃）；而我國和歐洲部分國家則將0．5%Ni鋼用到－70℃。該部分新增09MnNiD牌號鋼管，化學成分和力學性能指標主要參考EN 10216－4中的11MnNi5－3和13MnNi6－3，以及 GB 150—2011附錄A，見表12。09MnNiD牌號的增加，使得－70℃級的0．5%Ni鋼從09MnNiDR板材到09MnNiD鍛件，再到09MnNiD管材，得到了很好的配套，用戶和設計單位選用更加便利。

表12 09MnNiD鋼化學成分和力學性能指標確定表

（4）08Ni3MoD：3．5%Ni鋼板和鋼鍛件是一種較為成熟的低溫鋼。由于其具有適當的強度和良好的低溫韌性，世界各國廣泛用于工作溫度為－100℃以上的石油、化工等行業低溫設備的制造。3．5%Ni鋼中除了添加3．5%的鎳元素增加低溫韌性外，含碳量控制在相關標準允許范圍內，其強度損失通過增加適量的Mn彌補，同時添加微量的Mo等合金元素進行微合金化處理。依靠Ni、C、Mn等元素產生的固溶強化，和Mo等微合金元素產生的析出強化和細晶強化的疊加作用，在提高3．5%Ni鋼韌性的同時兼顧了強度要求。

該部分08Ni3MoD牌號鋼管，化學成分和力學性能指標主要參照 ASME SA－334Gr．3、EN 10216－4中的12Ni14，以及相關的鋼板和鍛件標準，見表13。08Ni3MoD牌號鋼管納入該標準，與08Ni3DR鋼板和08Ni3D鍛件形成配套，促進了我國3．5%Ni鋼材，乃至整個Ni系低溫承壓設備用鋼的發展。

表13 08Ni3MoD鋼化學成分和力學性能指標確定表

5．3 檢驗和試驗規則

參照EN 10216模式，除按冶金產品標準規定檢驗管子性能的試驗項目外，管子的特殊要求和替代檢驗作為雙方約定的檢驗與試驗項目。

該部分規定的檢驗與試驗項目主要有以下內容：

（1）冶金質量：熔煉分析。

（2）力學性能：室溫拉伸、低溫沖擊。

（3）工藝性能：壓扁、擴口、整管彎曲。

（4）致密性和內部缺陷：水壓、超聲波探傷。

（5）尺寸和表面質量。

該部分約定的檢驗與試驗項目包括：

（1）冶金質量：產品分析。

（2）替代試驗：渦流探傷、漏磁探傷。

6 NB／T 47019．5《不銹鋼》

6．1 范圍

NB／T 47019．5《不銹鋼》部分包括了無縫管和焊接管，因此該部分與EN 10216－5不銹鋼無縫鋼管和EN 10217－7不銹鋼焊接鋼管在形式上相對應，內容以GB 13296等作為參考，并且結合了熱交換器行業的特點。

6．2 牌號和化學成分

該部分無縫管材料牌號引用了GB 13296中0Cr18Ni9等12個奧氏體型不銹鋼牌號和GB／T 14976中0Cr13鐵素體型不銹鋼牌號；焊管材料牌號引用了GB／T 24593中06Cr19Ni10等11個奧氏體型不銹鋼牌號和GB／T 12771中06Cr13鐵素體型不銹鋼牌號。該部分材料牌號原則上只引用在GB 150和GB 151中納入的牌號，在上述兩項標準中未出現的牌號不予引用。GB／T 20878—2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》對不銹鋼牌號進行了全面更新，但由于GB 13296和GB／T 14976在該標準制訂時期尚未換版，因此在該標準中無縫管仍采用舊牌號。GB／T 24593和GB／T 12771已經換版和更換了新牌號，因此在該標準中焊管采用新牌號。

6．3 制造方法

該部分管子大多用于熱交換器行業，以及電站鍋爐中的高壓給水加熱器和低壓給水加熱器等，其參數及換熱器管尺寸均在GB 151《管殼式換熱器》范圍之內，因此對管子尺寸精度要求較高。該部分無縫管要求采用冷軋（拔）方法制造；焊管要求采用不加填充金屬的電弧焊或電阻焊，焊后可進行冷拔加工（無縫化處理）。

6．4 水壓試驗和無損檢測

水壓試驗與無損檢測的內容是以需方要求為宗旨編制的，與GB 13296和GB／T 24593等冶金標準有差別。如焊管的水壓試驗不允許采用無損檢測方法代替，對焊管來說，該標準要求水壓試驗和無損檢測兩者都要進行。

6．5 檢驗和試驗規則

該部分除按冶金產品標準規定管子性能的檢驗和試驗項目外，將管子的特殊要求和替代檢驗作為雙方約定的檢驗與試驗項目。該部分對無縫管和焊管的材料牌號、化學成分、力學性能、檢驗規則等分開描述，主要內容見表14。

表14 不銹鋼無縫管和焊管的主要檢驗和試驗項目

7 NB／T 47019．6《雙相不銹鋼》

7．1 范圍

雙相鋼（Duplex Stainless Steel簡稱DSS）是由馬氏體或奧氏體與鐵素體基體兩相組織構成的鋼。一般將鐵素體與奧氏體組織組成的鋼稱為雙相不銹鋼，將鐵素體與馬氏體組織組成的鋼稱為雙相鋼。雙相不銹鋼的微觀組織是由鐵素體和奧氏體兩相組成，兩相各約占50%，實際使用中其中一相約在40%～60%較為合適。

雙相不銹鋼自20世紀40年代在美國誕生以來，已經發展到第三代。雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點。與鐵素體鋼相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐點蝕性能，也是一種節鎳不銹鋼。雙相不銹鋼還具有良好的焊接性能，與鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼相比，它既不像鐵素體不銹鋼的焊接熱影響區，由于晶粒嚴重粗化而使韌塑性大幅降低，也不像奧氏體不銹鋼那樣，對焊接熱裂紋比較敏感。雙相不銹鋼由于其特殊的優點，廣泛應用于石油化工設備、海水與廢水處理設備、輸油輸氣管線、造紙機械等工業領域，近年來也被研究用于橋梁承重結構領域，具有很好的發展前景。

目前國內雙相不銹鋼管尚屬起步階段，行業內要求生產鐵素體／奧氏體雙相不銹鋼管的國內鋼管廠，應取得全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會鑒定評審證書。該部分主要參照EN 10216－5不銹鋼無縫管中雙相不銹鋼部分、SA－789《一般用途無縫和焊接鐵素體／奧氏體不銹鋼管》、GB／T 21833《奧氏體－鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管》，以及國內數家大型換熱器制造廠的訂貨內控標準。該部分適用范圍僅為鐵素體／奧氏體型雙相不銹鋼無縫鋼管，不包括焊管。

7．2 牌號和化學成分

雙相不銹鋼一般可分為四類：

（1）低合金型，代表牌號UNS S32304（23Cr－4Ni－0．1N），耐點蝕指數PREN24－25，耐應力腐蝕方面可代替AISI304或是316使用。

（2）中合金型，代表牌號UNS S31803（22Cr－5Ni－3Mo－0．15N）和 S32205（23Cr－5Ni－3Mo），耐點蝕指數PREN32－33，耐蝕性能介于AISI316L和6%Mo－N奧氏體不銹鋼之間。

（3）高合金型，一般含25%Cr，還含有鉬和氮，有的還含有銅和鎢，代表牌號有 UNS S32550，耐點蝕指數PREN38－39，耐蝕性能高于22%Cr雙相不銹鋼。

（4）超級雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，有的也含鎢和銅，代表牌號有UNS S32750，耐點蝕指數PREN＞40，使用于苛刻的介質條件，具有良好的耐蝕與力學綜合性能，可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。

雙相不銹鋼的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N，其中Cr、Mo為增加鐵素體含量，而Ni、N為奧氏體穩定元素。有些鋼種還有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni、Mo能改進抗腐蝕性。在含氯化物的環境中其抗點蝕及裂縫腐蝕的性能特別好。

該標準參照國際上雙相不銹鋼使用潮流和我國行業使用特點，考慮雙相不銹鋼今后在國內使用和發展，共列入了4個牌號，除高合金型外，每一類均有代表牌號。每一牌號的化學成分均采用ASME SA－789標準中相應的牌號。該部分在牌號和化學成分表中，中國牌號表示方法列在前面，ASME UNS牌號以括號的方式列在了后面。牌號表示及與ASME的對照關系見表15。

表15 雙相不銹鋼牌號及與ASME的對照關系

7．3 力學性能和工藝性能

該部分雙相不銹鋼的交貨狀態和力學性能，參考ASME SA－789《一般用途無縫和焊接鐵素體／奧氏體不銹鋼管》。按行業現行要求，管子壁厚大于1．7mm時應進行硬度試驗，至少測定3處并取平均值。

根據行業要求，規定的工藝性能試驗包括了壓扁和擴口試驗，與ASME SA－789相比，取消了卷邊和反向壓扁試驗。

7．4 金相組織

正常的金相組織是保證雙相不銹鋼性能基本條件，因此對雙相不銹鋼金相組織提出檢驗要求，即金相組織應為鐵素體／奧氏體雙相組織，鐵素體質量分數為40%～60%，不允許存在α相。

7．5 檢驗和試驗規則

雙相不銹鋼規定的檢驗與試驗項目主要包括以下內容：

（1）冶金質量：熔煉分析、金相。

（2）力學性能：室溫拉伸、硬度。

（3）工藝性能：壓扁、擴口。

（4）致密性和內部缺陷：水壓、超聲波探傷。

（5）尺寸和表面質量。

雙相不銹鋼約定的檢驗項目包括：

（1）冶金質量：成品分析。

（2）化學性能：腐蝕試驗。

（3）替代試驗：渦流探傷。

8 NB／T 47019．7《有色金屬 銅和銅合金》

8．1 范圍

銅及銅合金由于具有高耐蝕性、良好的工藝性能等特性，作為熱交換器管或冷卻管被廣泛地應用于發電、船舶、石油化工等工業部門。不但我國制定有國家標準，國外的一些國家和組織也制定有相應的技術標準，例如GB／T 5231《加工銅及銅合金化學成分和產品形狀》、GB／T 8890《熱交換器用銅合金無縫管》、ASME SB－111M《銅和銅合金無縫冷凝器管子和管口密套件》、ASME SB－251《軋制和冷拔銅和銅合金無縫管子通用要求》、ASME SB－395《U型彎頭無縫銅和銅合金熱交換器和冷凝器管子》、JIS H 3300：2006《銅和銅合金無縫管子和管道》、BS EN 12449：1999《銅及銅合金一般用途無縫圓形管》，和國際標準化組織的ISO 1635－2《加工銅及銅合金無縫管第2部分：冷凝器和熱交換器用管材供貨技術條件》標準等。

該部分是基于鍋爐、熱交換器行業的特殊需求，為進一步完善鍋爐、熱交換器管訂貨技術條件系列標準而起草制定的。該部分適用范圍為無縫管，不包括焊管。

該部分技術指標主要參照GB／T 5231、GB／T 8890、ASME SB－111M、ASME SB－251、ASME SB－395、JIS H 3300：2006和ISO 1635－2等國內外先進標準。

8．2 牌號和化學成分

該標準在GB／T 8890基礎上，增加了T2、TP2、H85、HSn70－1B、HSn70－1AB和 BFe5－1．5－0．5等牌號，共列入了12個牌號，以適應行業需求，其 中 HSn70－1B、HSn70－1AB 化 學 成 分 按GB／T 8890，BFe5－1．5－0．5 化 學 成 分 按 ASME SB111，其他新增牌號化學成分按GB／T 5231《加工銅及銅合金化學成分和產品形狀》。

該標準列入的銅和銅合金無縫管牌號，以及與美國牌號的對等程度，見表16。

表16 銅和銅合金牌號，以及與美國牌號的對等程度

8．3 尺寸和外形

銅和銅合金管的外徑和壁厚允許偏差與鋼管要求不同，因此在該部分單獨給出規定。按行業要求，取消了外徑允許偏差的普通級規定。

銅和銅合金管的價格昂貴，因此對于管材端部，除按NB／T 47019．1《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件 第1部分 通則》的要求鋸切平整無毛刺外，在該部分中給出了具體的切斜度的允許偏差值。

8．4 力學性能

拉伸試驗按GB／T 8890—2007由長試樣改為短試樣，伸長率以“A”代替“δ10”，同時修改了相應合格指標數值。國際上，金屬材料拉伸試驗基本上采用短試樣，在國家標準GB／T 228—2002《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》中也推薦采用短試樣，經過多年的試驗驗證，證明拉伸試驗短試樣的試驗結果同長試樣的試驗結果一樣穩定。

8．5 水壓試驗

T2、TP2管材的液壓試驗采用GB／T 18033—2007《無縫銅水管和銅氣管》的相應規定；新增的H85、HSn70－1B、HSn70－1AB 和 BFe5－1．5－0．5牌號的液壓試驗，其試驗壓力和持續時間等，參照與之相近的 H85A、HSn70－1和 BFe10－1－1的規定。

8．6 殘余應力和晶粒度檢驗

銅和銅合金管多在具有腐蝕性的工況條件下使用，容易產生應力腐蝕開裂而失效。對于含鋅量較高的黃銅，應力腐蝕開裂敏感性隨鋅含量增加而增大。黃銅的晶粒度對其開裂也具有很大影響，晶粒度越大，開裂傾向越大。因此，該標準針對黃銅管的特點，給出了管材殘余應力和晶粒度檢驗的具體規定。

在GB／T 8890和ASME SB－111M中均規定了采用硝酸亞汞試驗和氨熏蒸汽試驗，SB－251和SB－395規定了采用硝酸亞汞試驗。汞鹽法是檢驗銅及銅合金殘余應力的經典方法，它適用于所有的銅及銅合金。汞鹽法對殘余應力較小的試樣靈敏度低，并且汞鹽劇毒，對人體和環境的潛在危害較大；另外經試驗過的試樣上附著有汞，處理困難。由于黃銅加工材料在氨氣氛中的應力腐蝕敏感性特別強，而且氨熏法的靈敏度高，對人體和環境基本沒有危害，所以世界各國逐漸以氨熏法代替汞鹽法檢驗黃銅加工材料的殘余應力。我國在20世紀70年代以后也開始推廣采用氨熏法。氨熏法只適用于黃銅。

銅和銅合金的晶粒度檢驗采用晶粒的平均直徑表示晶粒大小，按YS／T 347《銅及銅合金平均晶粒度測定方法》測量晶粒平均直徑。

8．7 管子內外表面質量

銅和銅合金管內外表面質量除一般要求外，還應注意殘存碳膜的影響。銅和銅合金管在加工過程中，由于使用潤滑劑且清洗不當，退火后在內表面極易存在殘存碳膜。銅管內表面的碳膜會引起銅管的點腐蝕，進而快速腐蝕穿孔而使構件失效。為了避免殘存碳膜引起的銅管早期腐蝕穿孔，在訂貨時應向供貨方明確提出銅管表面無殘存碳膜的要求。銅管到貨后，可以按GB／T 8890附錄A的規定，進行銅管內表面殘存碳膜的檢驗。

8．8 檢驗和試驗規則

管子性能和質量檢驗，分為規定的檢驗和試驗項目和約定的檢驗與試驗項目。銅管價格昂貴，因此當按批檢驗不合格時，允許逐根檢驗，合格者交貨。

規定的檢驗和試驗項目：

（1）冶金質量：化學成分（NB／T 47019．1總則中第7．2規定，按鑄錠分析結果）。

（2）力學性能：室溫拉伸。

（3）工藝性能：擴口。

（4）致密性和內部缺陷：水壓、渦流探傷。

（5）殘余應力。

（6）尺寸和表面質量。

約定的檢驗和試驗項目：

（1）冶金質量：晶粒度。

（2）表面質量：內表面碳膜。

9 NB／T 47019．8《有色金屬 鈦和鈦合金》

9．1 范圍

鈦及其合金具有重量輕、強度高、耐熱性和耐腐蝕性能好、低溫性能好等許多優良特性，被譽為“未來的金屬”，是極具發展前途的新型結構材料。鈦及其合金的一個顯著特點是耐腐蝕性強，這是由于在其表面極易生成一層致密的氧化膜，可保護其內層不再受氧化腐蝕。鈦及其合金在大多數水溶液中，都能在表面生成鈍化氧化膜，因此在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質中具有很好的穩定性。

鈦及其合金不僅在航空工業中有著十分重要的應用，而且在化工、石油、輕工、冶金、發電等許多工業領域中具有廣泛應用前景，例如氯堿工業中的濕氯氣冷卻器，石化工業中的各種熱交換器、反應器、高壓容器和蒸餾塔，海水淡化裝置的加熱器，以及火力發電廠熱交換器中的冷凝器管等。

該部分是在GB／T 3625《換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金》基礎上，參照SB－338《冷凝器和熱交換器用無縫和焊接的鈦和鈦合金管子（T）》和SB－861《無縫鈦和鈦合金管子（P）》，并結合熱交換器行業具體情況而編制的。該部分包括無縫管、焊接管和焊接－軋制管。

9．2 牌號和化學成分

鈦具有同素異構體，熔點為1 720℃，溫度低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；溫度在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變，可以得到不同組織的鈦合金。室溫下鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金、β合金和（α＋β）合金，在我國標準中分別用TA、TB和TC表示。鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦－鉬，鈦－鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦－鐵貯氫材料和鈦－鎳記憶合金）等。該標準按行業需求，采用了GB 3625—2007中示例的 TA1、TA2、TA3、TA9和TA10等共計5個牌號。

TA1、TA2、TA3為工業純鈦。工業純鈦是指含有少量雜質元素（鐵、硅、碳、氮、氧等），w（Ti）不低于99%的致密金屬鈦。工業純鈦力學性能和化學性能與不銹鋼相似，其特點是塑性良好，易于加工成形，沖壓、焊接、可切削加工成形性良好；在大氣、海水、氧化性氣氛、中性、弱還原性氣氛中具有良好耐蝕性；抗氧化性能優于多數奧氏體不銹鋼，但耐熱性較低，主要用于工作溫度在350℃以下，受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐腐蝕的結構件，如化工上的熱交換器、泵體、蒸餾塔、冷卻器、離子泵、壓縮機氣閥等。工業上一般是要求較高成型性時采用TA1，要求較高耐磨性及強度時采用TA3，平常應用最廣泛的是TA2。

TA9（鈦－鈀合金）和 TA10（鈦－鉬－鎳合金）主要是由α相固溶體組成的合金。鈀、鉬和鎳元素的加入，主要用于提高鈦合金的耐蝕性能。不論是在室溫還是在較高的溫度下，TA9和TA10組織穩定，耐蝕性高于純鈦，抗氧化能力強。在500～600℃時，仍保持其強度和抗蠕變性能。TA9和TA10鈦合金的特點是不能熱處理強化，通常在退火狀態下使用。具有良好的熱穩定性和熱強性以及優良的焊接性，在惰性氣體保護下可以進行各種方法的焊接。TA10具有更高的硬度和耐腐蝕。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度，對鈦合金有明顯強化結果，但卻使塑性下降。通常規定鈦合金中氧和氮的質量分數分別在0．15%～0．2%和0．04%～0．05%。氫在α相中溶解度很小，鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫質量分數控制在0．015%以下時可避免氫化物氫脆；而另一種由應力感應引起的氫脆是可逆的，可以用真空退火除去。除氫含量外，鈦管的化學成分以鑄錠的分析為準，氫含量的測試應在成品管材上進行，所有化學成分應符合GB／T 3620．1的規定。當需方要求提供成品管材化學成分時，化學成分允許偏差應按GB／T 3620．2的規定。

我國牌號與美國牌號的對照見表17。

表17 我國牌號與美國牌號的對照表

9．3 尺寸和外形

鈦和鈦合金管的外徑和壁厚允許偏差與鋼管要求不同，因此在該部分單獨給出規定。

鈦和鈦合金管的價格昂貴，因此對于管材端部，除按NB／T 47019．1《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件 第1部分 通則》的要求鋸切平整無毛刺外，在該部分中還給出了具體的切斜度的允許偏差值。

9．4 力學性能和工藝性能

該標準中的鈦和鈦合金管的力學性能指標主要參考自GB／T 3625—2007。

在壓扁試驗中，TA1、TA2、TA3和TA9的變形系數取與GB／T 3625和ASME規定一樣數值，對于TA10的變形系數，ASME SB－338規定按雙方協議確定，該標準按GB／T 3625取0．04。

在ASME SB－861中還有一項彎曲試驗，即外徑不大于51mm的管子，繞12倍外徑芯棒彎曲90°不發生裂紋。由于我國標準 GB／T 3625中無此要求，因此該標準未采用。

9．5 檢驗和試驗規則

管子性能和質量檢驗，分為規定的檢驗和試驗項目，和約定的檢驗與試驗項目。由于鈦管價格昂貴，因此按批檢驗不合格時，允許逐根對不合格項進行檢驗，合格者重新組批。

規定的檢驗和試驗項目：

（1）冶金質量：化學成分（NB／T 47019．1總則中第7．2規定，按鑄錠分析結果）。

（2）力學性能：室溫拉伸。

（3）工藝性能：擴口、壓扁、展平（僅對焊管和焊接－軋制管）。

（4）致密性和內部缺陷：水壓、超聲波探傷。

（5）焊縫余高。

（6）尺寸和表面質量。

約定的檢驗項目：

（1）冶金質量：化學成分（產品分析）。

（2）內部缺陷：渦流探傷。

（3）密閉性：水下密封試驗。

10 結語

承壓設備專用材料標準是指承壓設備的基礎標準規范中所指定采用的材料標準，ISO和EN等標準體系已有很多承壓設備使用的專門的材料標準。承壓設備的承壓元件一般采用專用材料標準，NB／T 47019—2011《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件》系列標準，就是為鍋爐和換熱器等承壓設備制訂的專用材料標準。

以國內承壓設備行業為主，根據承壓設備的要求，參照或采用國內外先進標準，制訂我國的承壓設備專用材料標準，可以不必過多考慮國內實際材料生產水平，這樣既可以在我國的承壓設備上使用國內先進材料，也可以引進國際先進材料，顯著提高我國承壓設備的技術裝備水平。制訂這樣的材料標準，對提高國內材料的生產水平，促進我國承壓設備用材的國產化具有重大意義。