本标准与ISO559∶1991《清水和污水用钢管》(英文版)的一致性程度为非等效。
本标准代替GB/T3091—2001《低压流体输送用焊接钢管》。
本标准与GB/T 3091—2001相比,主要变化如下∶
1. 增加螺旋缝埋弧焊钢管及其相关内容;
2. 调整外径和壁厚系列;
3. 加严外径大于508mm钢管的外径允许偏差;
4. 加严钢管的壁厚允许偏差;
5. 增加重量允许偏差;
6. 增加Q195钢牌号;
7. 加严拉伸试验;
8. 加严压扁试验要求;
9. 增加埋弧焊钢管的正面导向弯曲试验要求;
10. 调整钢管液压试验值;
11. 对镀锌层的规定更加明确。
本标准的附录A为资料性附录,附录B和附录C为规范性附录。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
本标准起草单位∶锦西钢管有限公司、番禺珠江钢管有限公司、京华创新集团有限公司、浙江金洲管道科技股份有限公司。
GB/T 3091-2008 低压流体输送用焊接钢管
一、范围
本标准规定了低压流体输送用焊接钢管的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则标志及质量证明书。
本标准适用于水、空气、采暖蒸汽、燃气等低压流体输送用焊接钢管。
本标准包括直缝高频电阻焊(ERW)钢管、直缝埋弧焊(SAWL)钢管和螺旋缝埋弧焊(SAV 管,并对它们的不同要求分别做了标注,未标注的同时适用于直缝高频电阻焊钢管、直缝埋弧焊螺旋缝埋弧焊钢管。
二、规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
GB/T 223.5 钢铁及合金化学分析方法 还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量
GB/T 223.10 钢铁及合金化学分析方法 铜铁试剂分离-铬天青 S光度法测定铝含量
GB/T 223.11 钢铁及合金化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定铬量
GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量
GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量
GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量
GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.23 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟分光光度法测定镍量
GB/T 223.24 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离-丁二酮肟分光度法测定镍量
GB/T223.32 钢铁及合金化学分析方法 次磷酸钠还原-碘量法测定砷含量
GB/T 223.36 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/T 223.37 钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离-靛酚蓝光度法测量氮量
GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.53 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定氮量
GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量
GB/T 223.58 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量
GB/T 223.59 钢铁及合金化学分析方法 锑磷钼蓝光度法测定磷量
GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量
GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.64 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定锰量
GB/T 223.67 钢铁及合金化学分析方法 还原蒸馏-次甲基蓝光度法测定硫量
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.69 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后气体容量法测定碳含量
GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量
GB/T 223.72 钢铁及合金化学分析方法 氧化铝色层分离-硫酸钡重量法测定硫量
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法(GB/T 228—2002,ISO 6892∶1998,EQV)
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232——1999,neq ISO7438∶1985)
GB/T 241 金属管 液压试验方法
GB/T 244 金属管弯曲试验方法(GB/T244—2008,ISO8491∶1998,IDT)
GB/T 246 金属管 压扁试验方法(GB/T 246—2007,ISO 8492∶1998,IDT)
GB/T 700 碳素结构钢(GB/T700—2006,ISO630∶1995,NEQ)
GB/T 1591 低合金高强度结构钢(GB/T1591—1994,neq ISO4950-1∶1981、ISO4950-2∶1981、ISO 4951:1981)
GB/T 2102 钢管的验收、包装、标志及质量证明书
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备(GB/T2975—1998,eqv ISO 377∶1997)
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法(常规法)
GB/T 735 钢管涡流探伤检验方法(GB/T735—2004,ISO9304∶1989,MOD)
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法(GB/T 20066—2006,ISO14284∶1996,IDT)
GB/T 20123 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/T 20123一2006,ISO15350:2000,IDT)
GB/T 21835 焊接钢管尺寸及单位长度重量(GB/T 21835—2008,ISO 4200∶1991、ISO 1127∶1992,NEQ)
SY/T 6423.1 石油天然气工业用承压焊接钢管无损检测方法埋弧焊钢管焊缝缺欠的射线检测(SY/T 6423.1——1999,eqv ISO 12096:1996)
SY/T 6423.2 石油天然气工业用承压焊接钢管无损检测方法 电阻焊和感应焊钢管焊缝纵向缺欠的超声波检测(SY/T 6423.2—1989,eqy ISO 9764∶1989)
SY/T 6423.3 石油天然气工业用承压焊接钢管无损检测方法埋弧焊钢管焊缝纵向和/或横向缺欠的超声波检测(SY/T6423.3—1999,eqv ISO9765∶1990)
三、订货内容
按本标准订购钢管的合同或订单至少应包括下列内容∶
a. 标准编号;
b. 产品名称;
c. 钢的牌号(等级);
d. 订购的数量(总重量或总长度);
e. 尺寸规格(外径×壁厚,单位为毫米);
f. 长度(单位为毫米);
g. 制造工艺;
h. 交货状态;
i. 其他要求。
四、尺寸、外形和重量
4.1 尺寸
4.1.1 外径和壁厚
钢管的外径(D)和壁厚(t)应符合GB/T 21835的规定,其中管端用螺纹和沟槽连接的钢管尺寸参见附录A。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应GB/T21835规定以外尺寸的钢管。
4.1.2 外径和壁厚的允许偏差
钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表1的规定。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应表1规定以外允许偏差的钢管。
4.2 长度
4.2.1 通常长度
钢管的通常长度应为3000mm~12000mm。
4.2.2 定尺长度
钢管的定尺长度应在通常长度范围内,直缝高频电阻焊钢管的定尺长度允许偏差为+20~0 mm;螺旋缝埋弧焊钢管的定尺长度允许偏差为+50~0mm。
4.2.3 倍尺长度
钢管的倍尺总长度应在通常长度范围内,直缝高频电阻焊钢管的总长度允许偏差为+20~0 mm;螺旋缝埋弧焊钢管的总长度允许偏差为+50~0mm,每个倍尺长度应留5mm~15mm的切口余量。
4.2.4 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应通常长度范围以外的定尺长度和倍尺长度的钢管。
4.3 弯曲度
4.3.1 外径小于 114.3 mm的钢管,应具有不影响使用的弯曲度。
4.3.2 外径不小于 114.3 mm的钢管,全长弯曲度应不大于钢管长度的0.2%。
4.3.3 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可规定其他弯曲度指标。
4.4 不圆度
外径不大于508mm的钢管,不圆度(同一截面最大外径与最小外径之差)应在外径公差范围内。
外径大于508mm的钢管,不圆度应不超过管体外径公差的80%。
4.5 管端
钢管的两端面应与钢管的轴线垂直切割,且不应有切口毛刺。
外径不小于114.3mm的钢管,管端切口斜度应不大于3mm,见图1所示。
五、技术要求
5.1 钢的牌号和化学成分
5.1.1 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合GB/T 700中牌号Q195、Q215A、Q215B、Q235A、Q235B和GB/T1591中牌号Q295A、Q295B、Q345A、Q345B的规定。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,也可采用其他易焊接的钢牌号。
5.1.2 化学成分按熔炼成分验收。当需方要求进行成品分析时,应在合同中注明,成品分析化学成分的允许偏差应符合GB/T222的有关规定。
5.2 制造工艺
钢管采用直缝高频电阻焊、直缝埋弧焊和螺旋缝埋弧焊中的任一种工艺制造。
5.3 交货状态
钢管按焊接状态交货,直缝高频电阻焊钢管可按焊缝热处理状态交货。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管也可按整体热处理状态交货。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,外径不大于508mm的钢管可镀锌交货,也可按其他保护涂层交货。
5.4 力学性能
5.4.1 力学性能要求
钢管的力学性能要求应符合表3的规定,其他钢牌号的力学性能要求由供需双方协商确定。
5.4.2 拉伸试验
外径小于219.1mm的钢管拉伸试验应截取母材纵向试样。直缝钢管拉伸试样应在钢管上平行于轴线方向距焊缝约90°的位置截取,也可在制管用钢板或钢带上平行于轧制方向约位于钢板或钢带边缘与钢板或钢带中心线之间的中间位置截取;螺旋缝钢管拉伸试样应在钢管上平行于轴线距焊缝约1/4 螺距的位置截取。其中,外径不大于60.3mm的钢管可截取全截面拉伸试样。
外径不小于219.1mm的钢管拉伸试验应截取母材横向试样和焊缝试样。直缝钢管母材拉伸试样应在钢管上垂直于轴线距焊缝约180°的位置截取,螺旋缝钢管母材拉伸试样应在钢管上垂直于轴线距焊缝约1/2螺距的位置截取。焊缝(包括直缝钢管的焊缝、螺旋缝钢管的螺旋焊缝和钢带对接焊缝)拉伸试样应在钢管上垂直于焊缝截取,且焊缝位于试样的中间,焊缝试样只测定抗拉强度。
拉伸试验结果应符合表3的规定。但外径不大于60.3mm钢管全截面拉伸时,断后伸长率仅供参考,不做交货条件。
5.5 工艺性能
5.5.1 弯曲试验
外径不大于60.3mm的电阻焊钢管应进行弯曲试验。试验时,试样应不带填充物,弯曲半径为钢管外径的6倍,弯曲角度为90°,焊缝位于弯曲方向的外侧面。试验后,试样上不允许出现裂纹。
5.5.2 压扁试验
外径大于60.3mm的电阻焊钢管应进行压扁试验。压扁试样的长度应不小于64mm,两个试样的焊缝应分别位于与施力方向成90°和0°位置。试验时,当两平板间距离为钢管外径的2/3时,焊缝处不允许出现裂缝或裂口;当两平板间距离为钢管外径的1/3时,焊缝以外的其他部位不允许出现裂缝或裂口;继续压扁直至相对管壁贴合为止,在整个压扁过程中,不允许出现分层或金属过烧现象。
5.5.3 导向弯曲试验
埋弧焊钢管应进行正面导向弯曲试验。导向弯曲试样应从钢管上垂直焊缝(包括直缝钢管的焊缝、螺旋缝钢管的螺旋焊缝和钢带对接焊缝)截取,焊缝位于试样的中间,试样上不应有补焊缝,焊缝余高应去除。试样在弯模内弯曲约180°,弯芯直径为钢管壁厚的8倍。试验后,应符合如下规定∶
a. 试样不允许完全断裂;
b. 试样上焊缝金属中不允许出现长度超过3.2mm的裂纹或破裂,不考虑深度
c. 母材、热影响区或溶合线上不允许出现长度超过3.2mm的裂纹或深度超过壁厚10%的裂纹或破裂。
试验过程中,出现在试样边缘且长度小于6.4mm的裂纹,不应作为拒收的依据。
5.6 液压试验
钢管应逐根进行液压试验,试验压力应按公式(3)计算,修约到最邻近的0.1 MPa,但最大试验压力为5.0 MPa。试验压力保持时间应不小于5 s。在试验过程中,钢管不应出现渗漏现象。
P= 2St/D …………………………(3)
式中
P——钢管的最低试验压力值,单位为兆帕(MPa);
S——钢管下屈服强度的60%,单位为牛顿每平方毫米(N/mm2);
D————钢管的外径,单位为毫米(mm);
t————钢管的壁厚,单位为毫米(mm)。
注∶1N/mm²=1MPa。
电阻焊钢管可用超声波探伤检验或涡流探伤检验代替液压试验,埋弧焊钢管可用超声波探伤检验或射线探伤检验代替液压试验。电阻焊钢管超声波探伤检验应符合SY/T6423.2中验收等级L3 (C10)的规定;涡流探伤检验应符合GB/T735中验收等级A的规定。埋弧焊钢管超声波探伤检验应符合SY/T 6423.3中验收等级L2(C5)的规定;射线探伤检验应符合SY/T6423.1中图像质量级别为R1的规定。
仲裁时以液压试验为准。
5.7 表面质量
5.7.1 焊缝
5.7.1.1 电阻焊钢管的焊缝毛刺高度
钢管焊缝的外毛刺应清除,剩余高度应不大于0.5mm。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管焊缝内毛刺可清除。焊缝的内毛刺清除后,剩余高度应不大于1.5mm;当壁厚不大于4mm时,清除内毛刺后刮槽深度应不大于0.2mm;当壁厚大于4mm时,刮槽深度应不大于0.4mm。
5.7.1.2 埋弧焊钢管的焊缝余高
当壁厚不大于12.5mm时,超过钢管原始表面轮廓的内、外焊缝余高应不大于3.2mm;当壁厚大于12.5mm时,超过钢管原始表面轮廓的内、外焊缝余高应不大于3.5mm。焊缝余高超高部分允许修磨。
5.7.1.3 错边
对电阻焊钢管,焊缝处钢带边缘的径向错边不允许使两侧的剩余厚度小于钢管壁厚的90%。对埋弧焊钢管,当壁厚不大于12.5mm时,焊缝处钢带边缘的径向错边应不大于1.6mm;当壁厚大于12.5mm时,焊缝处钢带边缘的径向错边应不大于钢管壁厚的0.125倍。
5.7.1.4 钢带对接焊缝
螺旋缝埋弧焊钢管允许有钢带对接焊缝,但钢带对接焊缝与螺旋缝的连接点距管端的距离应大于150mm,当钢带对接焊缝位于管端时,与相应管端的螺旋焊缝之间至少应有150mm的环向间隔。
5.7.2 表面缺陷
钢管的内外表面应光滑,不允许有折叠、裂纹、分层、搭焊、断弧、烧穿及其他深度超过壁厚下偏差的缺陷存在。允许有深度不超过壁厚下偏差的其他局部缺欠存在。
5.7.3 缺陷的修补
外径小于114.3mm的钢管不允许补焊修补。
外径不小于114.3mm的钢管,可对母材和焊缝处的缺陷进行修补。补焊前应将补焊处进行处理,使其符合焊接要求。补焊缝最短长度应不小于50mm,电阻焊钢管补焊缝最大长度应不大于150 mm,每根钢管的修补应不超过3处,在距离管端200mm 内不允许补焊。补焊道应修磨,修磨后应与原始轮廓圆滑过渡并应按5.6的规定进行液压试验。
5.8 钢管对接
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可对接交货。对接所用短管长度不应小于1.5m,并只允许两根短管对接。对接前,应对管端进行处理,使其符合焊接要求。对接时,钢管焊缝(包括直缝管的焊缝、螺旋管的螺旋焊缝和钢带对头焊缝)在对接处应相互环向间隔50mm~200mm。对接后,对接焊缝应沿圆周方向均匀、整齐,并符合5.7.1的规定,对接后钢管的弯曲度应符合4.3的规定,并应按5.6的要求进行液压试验。
5.9 镀锌层
5.9.1 镀锌方法
钢管镀锌应采用热浸镀锌法。
5.9.2 镀锌层的重量测定
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管的镀锌层可进行重量测定,钢管内外表面镀锌层总重量应不小于500g/m²。测定方法按附录B进行,试验时,允许其中一个试样的镀锌层总重量小于500g/m²,但应不小于480g/m²。
5.9.3 镀锌层的均匀性试验
钢管的镀锌层应进行均匀性试验。试验方法按附录C进行,试验时,试样(焊缝处除外)在硫酸铜溶液中连续浸渍5次应不变红(镀铜色)。
5.9.4 镀锌层的附着力检验
外径不大于60.3mm的钢管镀锌后应采用弯曲试验进行镀锌层的附着力检验。试验时,弯曲试样应不带填充物,弯曲半径为钢管外径的8倍,弯曲角度为90°,焊缝位于弯曲方向的外侧面。试验后,试样上不允许出现锌层剥落现象。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,外径大于60.3mm的钢管镀锌后应采用压扁试验进行镀锌层的附着力检验。压扁试样的长度应不小于64mm。试验时,两平板间距离为钢管外径的3/4时,试样上不允许出现锌层剥落现象。
5.9.5 镀锌层的表面质量
钢管的内外表面镀锌层应完整,不允许有未镀上锌的黑斑和气泡存在,允许有不大的粗糙面和局部的锌瘤存在。
钢管镀锌后表面可进行钝化处理。
5.10 其他要求
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可增加冲击试验、提高液压试验压力值等要求。
六、试验方法
6.1 钢管的尺寸、外形、电阻焊钢管的毛刺高度及埋弧焊钢管的焊缝余高应采用符合精度要求的量具或仪器测量。
6.2 钢管的表面质量应在充分照明条件下逐根目视检验。
6.3 钢管的其他检验应符合表4的规定。
七、检验规则
7.1 检查和验收
钢管的检查和验收应由供方质量技术监督部门进行。
7.2 组批规则
钢管应按批进行检查和验收,每批应由同一炉号、同一牌号、同一规格、同一焊接工艺、同一热处理制度(如适用)和同一镀锌层(如适用)的钢管组成。每批钢管的数量应不超过如下规定∶
a. D≤33.7mm∶1000根;
b. D>33.7mm~60.3mm∶750根;
c. D>60.3mm~168.3mm∶500根;
d. D>168.3mm~323.9mm∶200根;
e. D>323.9mm∶100根。
7.3 取样数量
钢管检验的取样数量应符合表4的规定。
7.4 复验与判定规则
钢管的复验与判定规则应符合GB/T2102的规定。
八、包装、标志及质量证明书
钢管的包装、标志及质量证明书应符合GB/T2102的规定。
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