美国的钢管尺度标准
目前,美国国家标准中由美国机械工程师学会(ASME)审定的涉及管材的尺度标准共有3项,即ASME B32.5-1994《非管道用金属管状制品的优选公制尺度》,ASME B36.10M-2004《焊接和无缝(压延管道用)用钢管》,ASME B36.19M-2004《不锈钢(管道用)钢管》。由这3项标准的主要内容可知:
(1)ASME B32.5-1994标准只规定了管材厚度、圆形管的外径、方矩形管的连长和管长的优选尺度,但无相关约定。因此,实际上可采用的管材尺度规格是无严格限定的,标准中也未给出标注。
(2)ASME B36.10M-2004标准中规定了44种外径及其标准壁厚和对应的标重,每种外径可采用的壁厚规格数量是不相同的,少的仅4种,最多的达33种。需指出的是:①由于最初的管道尺度采用英制单位,后来又转为采用公制单位,因此原标准中两种单位制并存。其中NPS或DN都是无量纲(单位)的钢管大小的简称,分别以英制或公制单位表达。但国内许多钢管制造商的产品标本,甚至有不少公开出版物都对NPS标上in或对DN标上mm都是不恰当的。②每种外径采用壁厚下限随外径增大而增大,但壁厚上限却未必如此,例如,最大壁厚为40.49,45.24,50.01,53.98,59.54及63.50mm分别出现在外径为406.4,457,508,559,610及355.6mm时,而外径为762mm以上时最大壁厚却只有31.75mm。这是因为外径为φ355.6-φ610mm的钢管主要用于当代超临界电站高温高压主蒸汽管道,而φ660mm以上的钢管则主要用于油气输送管道。也就是说这些壁厚都是根据产业发展实际需求而设定的。③不同外径所对应的壁厚值有一部分是相同的,但也有相当一部分是不同的,有些相邻外径对应壁厚规格的差异仅为0.03(外径较小时)~0.80mm(外径较大时)。显然这对用户或设计是有利的,但对制造商却增加了不少麻烦;特别是厚壁钢管,要把壁厚测量到0.01mm精度是很不容易的。④壁厚除了采用具体的数值,还可以壁厚序列10.30,40.80,160,240及STD(标准壁厚),XS(增厚),XXS(特厚)等代替,这是早期ASME B36.10M标准壁厚规格数量较少时留下的习惯。随着每种外径对应壁厚规格数目的不断增加,多数壁厚已无对应的壁厚序列号可循。⑤ASME B36.10M标准全部壁厚规格总共有115种,但其中常用的不足30种,其余只有1~3种外径采用。
(3)ASME B36.19M-2004标准中只有25种外径规格,每种外径只有4种或2种壁厚规格。所有外径规格都是ASME B36.10M标准中φ762mm以下的规格,壁厚规格也大部分是相同的。这是因为:①在大多数不锈钢管道应用中可以不必设置腐蚀余量,即可取C0=0,因此只需按压力条件选择5s,10s,40s和80s四种壁厚序列。②在某些严酷的腐蚀环境中,特别是耐高温蠕变管道应用中,也会涉及C0或因许用应力低而选用较大的壁厚,B36.19M标准中明确指明仍可选用B36.10M标准中的所有壁厚规格。③B36.19M标准中也同时列有英制、公制两种单位,且因前者比后者应用得更早,至今难以完全被丢弃。