關(guān)于GB/T3091和GB/T13793焊接鋼管標準的探討

李敏

(大理州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心,云南大理 671000)

關(guān)于GB/T3091和GB/T13793焊接鋼管標準的探討

李敏

(大理州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心,云南大理 671000)

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,人民生活的不斷提高,人們對飲水工程越來越重視,飲水工程中大量使用熱鍍鋅焊接鋼管。而今熱鍍鋅焊接鋼管主要有兩種類型:即低壓流體輸送用焊接鋼管和直縫電焊鋼管。這在使用中如何選擇？人們也容易產(chǎn)生分歧。針對這些現(xiàn)象,結(jié)合本人多年從事鋼管檢驗工作,對熱鍍鋅焊接鋼管執(zhí)行國家標準的理解和應(yīng)用進行探討。

焊接鋼管標準 探討

目前，農(nóng)村飲水工程和城鎮(zhèn)飲水管網(wǎng)工程及改造大都采用熱鍍鋅焊接鋼管 ，熱鍍鋅焊接鋼管一般有兩種類型:即低壓流體輸送用焊接鋼管和直縫電焊鋼管。其鋼材均符合GB/T700中牌號Q195、Q215A、Q215B、Q325A、Q235B和GB/T1591中牌號Q295A、Q295B、Q345A、Q345B。然而，焊接鋼管在成型以后所執(zhí)行的指標有所不同，兩種鋼管的適用范圍也有差異，針對這些問題，筆者在此對這兩種焊接鋼管執(zhí)行的國家標準的理解和應(yīng)用進行探討。

1　焊接鋼管標準的適用范圍及執(zhí)行標準的分歧

直縫焊接鋼管有兩個國家標準:即:《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2008)和《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)。其中《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2008)標準適用范圍描述為:“本標準適用于水、空氣、采暖蒸汽、燃氣等低壓流體輸送用焊接鋼管”。《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)標準描述適用范圍為:“本標準適用于一般用途的外徑不大于630mm的直縫高頻電阻焊焊接鋼管”。顯然，《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2008)，主要用于低壓流體輸送。雖然生產(chǎn)鋼管的材料為結(jié)構(gòu)鋼，但從標準描述的適用范圍來看，與結(jié)構(gòu)用鋼管似乎相距甚遠。可是在平時的檢驗工作中，時常遇到委托人送檢的是建筑結(jié)構(gòu)用焊接鋼管，但在執(zhí)行標準一欄委托人填寫的是“GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》”。而《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)從標準描述適用范圍來看，視乎可以用于結(jié)構(gòu)用鋼。但標準中提及“一般用途”這樣，一時無法判定能否用于建筑鋼結(jié)構(gòu)，很容易產(chǎn)生歧義。在實際應(yīng)用中，有些飲水工程也選用《直縫電焊鋼管》。

2　外徑和壁厚尺寸的比較及應(yīng)用

《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》兩種鋼管的外徑和壁厚都執(zhí)行GB/T21835的規(guī)定。國家標準規(guī)定外徑(D)在＞50mm～273.1mm的普通精度鋼管，其允許偏差為公稱管徑的±1.0%。其余規(guī)格的外徑允許偏差有所差異，外徑為8mm～20mm的普通精度鋼管，《直縫電焊鋼管》外徑允許偏差嚴于《低壓流體輸送用焊接鋼管》。而外徑(D)＞273.1mm～508mm的普通精度鋼管，《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》外徑允許偏差基本為±1.0%D。對于直徑在500mm以內(nèi)的焊接鋼管，用于鋼結(jié)構(gòu)工程和流體輸送工程時，不采用現(xiàn)場對接焊接，按照這個精度要求，其誤差基本可以接受。如果，采用現(xiàn)場對接焊接會存在錯邊錯口現(xiàn)象，顯然，按照這個精度要求是不能接受的。

3　關(guān)于焊接鋼管國家標準中力學性能的解讀

《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》其鋼材符合GB/T700和GB/T1591結(jié)構(gòu)鋼標準。在鋼材成型為焊接鋼管后，力學性能與其鋼材力學性能有所差異，導致用途發(fā)生改變。

表1為《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2008)國家標準規(guī)定的鋼管力學性能要求。

從表1中力學性能指標來分析，與鋼管原材料標準規(guī)定的力學性能指標有所差異。(1)抗拉強度指標，表1中抗拉強度指標只給出了下限值，而鋼材原材料標準中抗拉強度指標是一個范圍，既有上線值，又有下限值。顯然，鋼管抗拉強度指標與其使用的原材料抗拉強度指標上限值放寬了，這樣生產(chǎn)鋼管使用的材料是否符合GB/T700和GB/T1591結(jié)構(gòu)鋼標準難以確認。勢必與原材料標準出現(xiàn)分歧。(2)鋼材斷后伸長率指標，從表1中發(fā)現(xiàn)鋼管斷后伸長率明顯低于原材料斷后伸長率，以牌號為Q235鋼材為例，材料標準GB/T700中規(guī)定的伸長率≥21%，而鋼管標準中伸長率為≥15%(D≤168.3mm)和≥20%(D＞168.3mm)，也許鋼管標準起草者考慮到鋼管生產(chǎn)時，由于鋼管成型冷卻過程中，冷卻效應(yīng)降低了鋼材延伸率的原因。事實上在平時檢驗焊接鋼管時，常常遇到延伸率小于其材料標準規(guī)定的延伸率。因此判定材料是否符合結(jié)構(gòu)鋼標準又成了分歧和爭議的問題。如此看來，《低壓流體輸送用焊接鋼管》延伸率與鋼結(jié)構(gòu)標準規(guī)定的延伸率有一定差距，能否用于鋼結(jié)構(gòu)工程，只有依據(jù)工程的具體設(shè)計要求進行確定。

誠然，《直縫電焊鋼管》標準從其名稱和適用范圍來看，更適合用于鋼結(jié)構(gòu)工程。但從其表2力學性能指標中分析，仍然存在問題。

表2為《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)材料力學性能指標的要求。

對表2中力學性能指標分析，仍然在抗拉強度以及延伸率指標存在與《低壓流體輸送用焊接鋼管》相同的問題 ，在此不在詳述。而不同的是《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)力學性能指標中，鋼材牌號較全，但是未考慮鋼管壁厚對屈服強度的影響。而結(jié)構(gòu)鋼力學性能規(guī)定了鋼材的厚度，厚度大于16mm時，其屈服強度有所偏低，這與結(jié)構(gòu)鋼標準要求有一定差別。表3中延伸率與結(jié)構(gòu)鋼(原材料)標準規(guī)定的延伸率也有所不同。

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總之，無論是《低壓流體輸送用焊接鋼管》，還是《直縫電焊鋼管》，都與其原材料(結(jié)構(gòu)鋼)標準規(guī)定的力學性能要求有一定的差距，在選用鋼管用途時，要根據(jù)工程的具體要求進行選用。

4　工藝性能中液壓試驗的區(qū)別

《低壓流體輸送用焊接鋼管》標準中規(guī)定了“鋼管應(yīng)逐根進行液壓試驗”，而《直縫電焊鋼管》除帶式輸送機托輥用鋼管應(yīng)進行液壓試驗外，其余用途鋼管未強制規(guī)定，可根據(jù)要求，雙方協(xié)商并在合同中注明，才進行液壓試驗。因此，《直縫電焊鋼管》既可以用于流體輸送，也可用于鋼結(jié)構(gòu)工程。但作為用于結(jié)構(gòu)用鋼管的《低壓流體輸送用焊接鋼管》還是《直縫電焊鋼管》，液壓試驗視乎有點多余。另外用于流體輸送的《低壓流體輸送用焊接鋼管》，其液壓試驗壓力值，與鋼管外徑、壁厚和屈服強度有關(guān);而用于流體輸送和帶式輸送機托輥的《直縫電焊鋼管》，其液壓試驗值的大小，只與鋼管外徑有關(guān)，與鋼管壁厚和屈服強度無關(guān)。顯然，《直縫電焊鋼管》在用于流體輸送時，是否滿足液壓要求，必須根據(jù)工程設(shè)計的液壓值進行選擇。

5　結(jié)論和建議

綜上所述，《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2008)和《直縫電焊鋼管》(GB/T13793-2008)均可用于低壓流體輸送工程和一般用途的鋼結(jié)構(gòu)工程。同時，根據(jù)其力學性能和工藝性能的差異，在用途上有所側(cè)重。《低壓流體輸送用焊接鋼管》一般用于低壓流體輸送工程，而《直縫電焊鋼管》用于一般用途的鋼結(jié)構(gòu)工程。但是，不管選用《低壓流體輸送用焊接鋼管》，還是選用《直縫電焊鋼管》，都要依據(jù)施工方法以及工程設(shè)計要求，進行選擇，確保工程質(zhì)量的安全。當前，農(nóng)村飲水工程和城鎮(zhèn)飲水管網(wǎng)改造工程在緊鑼密鼓進行中，同時，我國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也處于高速發(fā)展階段，越來越多的鋼管材料應(yīng)用于飲水工程和建筑鋼結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)有的焊接鋼管標準還存在不完善、不合理、不統(tǒng)一等諸多問題，造成在應(yīng)用和執(zhí)行過程中存在爭議和分歧，這樣不但影響著焊接鋼管行業(yè)的健康發(fā)展，同時影響工程施工進度和工程質(zhì)量。為此，筆者建議如下:

(1)針對現(xiàn)有的鋼管標準和實施中存在的問題，有必要進一步明確標準的適用范圍。并分別制定一套完全針對于流體輸送用鋼管和結(jié)構(gòu)用鋼管的標準體系。

(2)要充分考慮標準的相容性，要對兩個標準相容性內(nèi)容(如鋼材牌號、延伸率、外形尺寸偏差、表面鍍鋅層厚度等指標)進行統(tǒng)一完善和補充，使其更具有合理性。同時，還要考慮鋼管標準與其材料標準的相容性內(nèi)容(如鋼材牌號、力學性能、外形尺寸偏差等指標)的統(tǒng)一性和合理性。即鋼管力學性能中抗拉強度指標應(yīng)與材料標準相吻合;延伸率指標因鋼管成型方法對材料產(chǎn)生延展變形，從而確定合理、統(tǒng)一的延伸率數(shù)值;在尺寸偏差指標中應(yīng)考慮鋼管對接方法對管口精度以及壁厚和壁厚偏差的要求。

(3)在這兩個標準中，應(yīng)增加高強度鋼材牌號(Q390，Q420，Q460)在結(jié)構(gòu)用鋼管中的應(yīng)用;同時，標準中應(yīng)充分考慮大直徑弧焊鋼管的內(nèi)容，以便適用于鋼結(jié)構(gòu)。

[1]GB/T3091-2008 《低壓流體輸送用焊接鋼管》.

[2]GB/T13793-2008《直縫電焊鋼管》.

[3]GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》.

[4]GB/T1591-2008《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》.