關于GB/T3091和GB/T13793焊接鋼管標準的探討

李敏

【摘 要】隨著我國經濟的迅猛發展，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？人們也容易產生分歧。針對這些現象，結合本人多年從事鋼管檢驗工作，對熱鍍鋅焊接鋼管執行國家標準的理解和應用進行探討。

【關鍵詞】焊接鋼管標準 探討

目前，農村飲水工程和城鎮飲水管網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行的國家標準的理解和應用進行探討。

1 焊接鋼管標準的適用范圍及執行標準的分歧

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。雖然生產鋼管的材料為結構鋼，但從標準描述的適用范圍來看，與結構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構用焊接鋼管，但在執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，視乎可以用于結構用鋼。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構，很容易產生歧義。在實際應用中，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行GB/T21835的規定。國家標準規定外徑（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以內的焊接鋼管，用于鋼結構工程和流體輸送工程時，不采用現場對接焊接，按照這個精度要求，其誤差基本可以接受。如果，采用現場對接焊接會存在錯邊錯口現象，顯然，按照這個精度要求是不能接受的。

3 關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結構鋼標準。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，這樣生產鋼管使用的材料是否符合GB/T700和GB/T1591結構鋼標準難以確認。勢必與原材料標準出現分歧。（2）鋼材斷后伸長率指標，從表1中發現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時，由于鋼管成型冷卻過程中，冷卻效應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定的延伸率。因此判定材料是否符合結構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》延伸率與鋼結構標準規定的延伸率有一定差距，能否用于鋼結構工程，只有依據工程的具體設計要求進行確定。

誠然，《直縫電焊鋼管》標準從其名稱和適用范圍來看，更適合用于鋼結構工程。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。而結構鋼力學性能規定了鋼材的厚度，厚度大于16mm時，其屈服強度有所偏低，這與結構鋼標準要求有一定差別。表3中延伸率與結構鋼（原材料）標準規定的延伸率也有所不同。

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（結構鋼）標準規定的力學性能要求有一定的差距 ，在選用鋼管用途時，要根據工程的具體要求進行選用。

4 工藝性能中液壓試驗的區別

《低壓流體輸送用焊接鋼管》標準中規定了“鋼管應逐根進行液壓試驗”，而《直縫電焊鋼管》除帶式輸送機托輥用鋼管應進行液壓試驗外，其余用途鋼管未強制規定，可根據要求，雙方協商并在合同中注明，才進行液壓試驗。因此，《直縫電焊鋼管》既可以用于流體輸送，也可用于鋼結構工程。但作為用于結構用鋼管的《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；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，與鋼管壁厚和屈服強度無關。顯然，《直縫電焊鋼管》在用于流體輸送時，是否滿足液壓要求，必須根據工程設計的液壓值進行選擇。

5結論和建議

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構工程。同時，根據其力學性能和工藝性能的差異，在用途上有所側重。《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構工程。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》，都要依據施工方法以及工程設計要求，進行選擇，確保工程質量的安全。當前，農村飲水工程和城鎮飲水管網改造工程在緊鑼密鼓進行中，同時，我國的鋼結構行業也處于高速發展階段，越來越多的鋼管材料應用于飲水工程和建筑鋼結構。而現有的焊接鋼管標準還存在不完善、不合理、不統一等諸多問題，造成在應用和執行過程中存在爭議和分歧，這樣不但影響著焊接鋼管行業的健康發展，同時影響工程施工進度和工程質量。為此，筆者建議如下：

（1）針對現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構用鋼管的標準體系。

（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容（如鋼材牌號、力學性能、外形尺寸偏差等指標）的統一性和合理性。即鋼管力學性能中抗拉強度指標應與材料標準相吻合；延伸率指標因鋼管成型方法對材料產生延展變形，從而確定合理、統一的延伸率數值；在尺寸偏差指標中應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，應增加高強度鋼材牌號（Q390，Q420，Q460）在結構用鋼管中的應用；同時，標準中應充分考慮大直徑弧焊鋼管的內容，以便適用于鋼結構。

參考文獻：

[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《碳素結構鋼》.

[4]GB/T1591-2008《低合金高強度結構鋼》.