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美国水协ANSI&AWWA相关标准文件
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ANSI AWWA C200-2023

ANSI/AWWA C200-23

美国国 家标准/美国自来水厂协会标准

6英寸(150mm)及以上规格输水钢管

(替代ANSI/AWWA C200-17版本)
译制单位:管道助手

生效日期:202451
首版经AWWA董事会批准日期:1975126
本版本批准日期:20231023
经美国国 家标准学会(ANSI)批准日期:20231024

标准公告

本文件为AWWA标准,而非技术规格书。AWWA标准仅规定最 低要求,不包含技术规格书中通常涵盖的全部工程与管理信息。AWWA标准通常包含多项可选条款,需由标准使用者进行评估确认;除非使用者明确指定每项可选功能,否则产品或服务未完成完整定义。
AWWA发布本标准,不构成对任何产品或产品类型的认可,亦不对任何产品进行测试、认证或批准。本标准的使用完全自愿。本标准不替代、优先于或取代任何政府主管部门发布的适用法律、法规或规范。AWWA标准旨在代表水务行业的共识,即所述产品可提供令人满意的使用性能。
AWWA对本标准进行修订或废止时,相关正式公告将发布于《AWWA期刊》的官方公告板块,相关行动自《AWWA期刊》发布正式公告当月的次月1日起生效。

美国国 家标准说明

美国国 家标准意味着与标准范围和条款实质相关的各方已达成共识。美国国 家标准旨在作为指南,为制造商、消费者和公众提供协助。美国国 家标准的存在,绝不以任何形式阻止任何人(无论其是否批准本标准)生产、销售、采购或使用不符合本标准的产品、工艺或规程。
美国国 家标准会定期复审,提醒使用者获取最 新版本。鼓励依据美国国 家标准生产产品的厂商,自行负责在广告、宣传材料、标签或标牌中声明产品符合特定美国国 家标准。

警告说明

本标准封面标注的ANSI批准日期,代表ANSI审批流程完成。本美国国 家标准可随时修订或废止。ANSI规程要求,自ANSI批准之日起不超过5年,必须对本标准进行复审确认、修订或废止。
标准采购方可致信美国国 家标准学会(地址:纽约州纽约市西43254楼,邮编10036)、致电212.642.4900,或发送邮件至info@ansi.org,获取所有标准的最 新信息。

版权声明

版权所有©2023,美国自来水厂协会(AWWA
美国印刷
ISBN-13(印刷版):978-1-64717-168-1
ISBN-13(电子版):978-1-61300-697-9
DOIhttps://dx.doi.org/10.12999/AWWA.C200.23
未经出版方书面许可,不得以任何形式或任何方式(包括扫描、录制、任何信息存储与检索系统)复制或传播本出版物的任何内容,禁止对本材料进行复制和商业使用。相关许可申请与问题咨询,请发送邮件至permissions@awwa.org

编制人员

输水钢管制造商技术咨询委员会(SWPMTACAWWA C200标准工作组

(本标准评审与修订工作组,编制时人员如下)

• 布伦特·凯尔(Brent Keil),主席

• 约翰·卢卡(John Luka),副主席

• H.H.巴尔达基安(H.H. Bardakjian),制造顾问(加利福尼亚州格伦代尔)

• R.J.卡德(R.J. Card),制造顾问(佐治亚州舒格希尔)

• K.库图尔(K. Couture),美国螺旋焊管公司(阿拉巴马州伯明翰)

• D.德尚特(D. Dechant),制造顾问(科罗拉多州奥罗拉)

• M.多德(M. Dowd),西北管道公司(科罗拉多州丹佛)

• D.邓克(D. Dunker),汤普森管道集团(加利福尼亚州里亚尔托)

• B.汉森(B. Hansen),国 家焊接公司(犹他州米德韦尔)

• B.D.凯尔(B.D. Keil),西北管道公司(犹他州盐湖城)

• J.L.卢卡(J.L. Luka),美国螺旋焊管公司(南卡罗来纳州哥伦比亚)

• R.D.米尔克(R.D. Mielke),西北管道公司(北卡罗来纳州罗利)

• B.P.辛普森(B.P. Simpson),美国铸铁管公司(阿拉巴马州伯明翰)

AWWA钢管标准委员会

(本标准评审与批准机构,批准时人员如下)

• 小约翰·H.班贝(John H. Bambei Jr.),主席

• 鲍勃·J.卡德(Bob J. Card),副主席

• 约翰·L.卢卡(John L. Luka),秘书
(通用利益委员、制造商委员、用户委员名单略,同原版人员清单)

前言

本前言仅为参考信息,不构成ANSI/AWWA C200标准的正式条款内容。

引言

1.1 背景

本标准规定了公称直径6英寸(150mm)及以上的对接焊直缝/螺旋缝钢管的技术要求,适用于水的输送与分配,涵盖钢管制造、焊接作业要求、厚度与尺寸允许偏差、管端加工、异形管件制作、检验与试验规程等内容。

1.2 发展历程

AWWA首批钢管标准为1940年发布的7A.37A.4标准,其中7A.4标准适用于公称直径小于30英寸(750mm)的钢管,7A.3标准适用于公称直径30英寸(750mm)及以上的钢管。
此后,考虑到水务行业部分钢管由钢厂而非加工厂生产,AWWA1960年发布了两项新标准:AWWA C201替代7A.3,适用于加工厂用钢板/钢带生产的全口径钢管,其理化性能取决于制管用钢板/钢带性能,受加工工艺影响极小;AWWA C202替代7A.4,适用于制管厂常规生产的钢管,其规定的理化性能为成品钢管性能,物理试验针对成品钢管而非母材,多数情况下其性能受制管工艺影响显著。
AWWA C2011966年修订,AWWA C2021964年修订,两项标准均被1975126AWWA董事会批准的AWWA C200-75标准替代。
AWWA C200标准涵盖了水务行业用公称直径6英寸(150mm)及以上的所有类型、等级的钢管,无论其制管来源。在具备完善质量保证的前提下,加工厂或制管厂生产的钢管均适用于水务行业。
AWWA C202标准(适用于制管厂生产的输水钢管)引用了符合API高压标准的API 5LAPI 5LX钢管等级。随着AWWA C200-75标准纳入ASTM A570/A570MASTM A572/A572M高强度钢,API高压钢管因内容重复被剔除,API 5LAPI 5LX钢管等级完全满足AWWA C200标准的所有要求,可根据供应情况或经济性考量用于水务工程。
AWWA C200-75标准首 次引入了满足内压工况的壁厚设计准则,为钢管壁厚与材料的最 优组合选型提供了依据。
AWWA C200-86标准的修订内容包括:明确了搭接端与密封垫端的成型要求,以及O型密封圈的试验要求。本标准后续版本分别于1991623日、199722日、2005612日、2012610日、2017114日经AWWA董事会批准,本版本于20231023日批准。

1.3 标准采信

19855月,美国环境保护署(USEPA)与以NSF国际(NSF)为首的联合体签订合作协议,旨在制定自愿性第三方共识标准,以及饮用水直接/间接添加剂的认证体系。原联合体其他成员包括水研究基金会(原AwwaRF)、州卫生与环境管理者协会(COSHEM),AWWA与州饮用水管理者协会(ASDWA)后续加入。
在美国,饮用水接触产品的监管权归属于各州,地方机构可制定比州要求更严格的规定。各州及地方机构可采用多种参考依据,评估产品及饮用水添加剂的健康影响,包括:

1. 州或地方机构的专项政策;

2. NSF主导制定的4项标准:NSF/ANSI/CAN 60《饮用水处理化学品-健康效应》、NSF/ANSI/CAN 61《饮用水系统组件-健康效应》、NSF/ANSI/CAN 372《饮用水系统组件-铅含量》、NSF/ANSI/CAN 600《饮用水中化学品的健康效应评估与准则》;

3. 其他参考依据,包括AWWA标准、《食品化学品法典》、《水化学品法典》,以及州或地方机构认定适用的其他标准。
多家认证机构可依据NSF/ANSI/CAN 61开展产品认证,各州或地方机构有权在其管辖范围内认可或授权认证机构,认证机构的资质认可在不同辖区可能存在差异。
NSF/ANSI/CAN 600(原作为附录A收录于NSF/ANSI/CAN 6061标准,名为《毒理学评审与评估规程》)未对USEPA未制定最终最 大污染物限值(MCL)的物质规定最 大允许浓度(MAL)。非管控污染物的MAL值基于毒性试验指南(非致癌物)和风险表征方法(致癌物)确定,不同认证机构对NSF/ANSI/CAN 600规程的执行可能存在差异。
ANSI/AWWA C200标准未涉及添加剂相关要求,因此本标准使用者应咨询辖区内相应的州或地方主管部门,以:

4. 确定添加剂相关要求,包括适用标准;

5. 确认饮用水接触产品认证机构的认证资质状态;

6. 获取产品认证的最 新信息。

特殊事项

2.1 产品应用咨询信息

1. 设计依据ANSI/AWWA C200标准针对钢管管体的制造与试验制定要求,防腐涂层相关要求见第4.12节;ANSI/AWWA C6044英寸(100mm)及以上埋地输水钢管安装》提供了现场安装指南,钢管管线的整体设计见AWWA M11手册《输水钢管:设计与安装指南》。
钢管壁厚设计主要受内压控制,包括工作压力、瞬态压力和试验压力;其他影响设计壁厚的因素包括:外部荷载(沟槽荷载、填土荷载)、特殊物理荷载(带鞍座支座的连续梁荷载、环梁荷载)、真空工况、接头类型,以及装卸、运输、内衬、涂层等作业的实操要求。
应采用AWWA M11手册所述的设计方法确定钢管所需壁厚。采购方可确定并指定满足所有工况要求的壁厚,包括内压、沟槽荷载、特殊物理荷载和装卸要求;设计应力与挠度限值的选型应结合所用内衬与涂层材料的性能。
采购方也可指定管线的性能准则,由制造商依据AWWA标准进行壁厚计算并提交采购方确认。性能准则应包括内设计压力、外部荷载及其他特殊工况。制造商可在本标准限值范围内选择材料与制造工艺,生产满足指定性能准则所需壁厚的钢管;若该壁厚大于采购方指定壁厚,以该壁厚为准。钢管的厚度偏差应符合本标准要求。

2. 适用范围:本标准规定了常规工况下输水、配水用钢管的要求。各项目采购方应负责判断项目是否存在本标准未涵盖的特殊工况,是否需要补充额外条款。此类特殊工况可能影响设计、制造、质量控制、防腐保护或装卸要求。

3. 脆性断裂防护:第4.5.2节规定了钢材的缺口韧性试验要求,在采用焊接搭接接头的约束管线工况下,可能需要进行缺口韧性验证,详见ANSI/AWWA C206《输水钢管现场焊接》。

4. 异形管件试验:第5.2.2节规定了异形管件焊缝的无损检测要求,该试验可满足上述第2条常规工况的使用要求。

5. 钢管圆度:钢管在装卸、运输、接头装配和回填过程中的圆度要求,应在采购方文件中明确。经采购方要求,钢管交付时可设置内部支撑,用于运输与装卸。尽管非专门设计,内部支撑可在管腋与侧填料回填过程中降低钢管的柔性;内部支撑不用于承受管道上方的施工荷载或土荷载,此类工况可能导致钢管或内衬损坏。非运输、装卸用途的支撑设计,由施工方负责。更多支撑相关信息见ANSI/AWWA C6044英寸(100mm)及以上埋地输水钢管安装》与AWWA M11手册《输水钢管:设计与安装指南》。

2.2 弹性体的氯/氯胺降解

在弹性体可能与氯或氯胺接触的输水、配水管道场景中,材料选型至关重要。已有研究证实,垫片、密封件、阀座、包覆层等弹性体,在接触氯或氯胺时可能发生降解。降解程度取决于弹性体材料类型、化学品浓度、接触表面积、弹性体截面尺寸,以及温度等环境条件。
应谨慎选择弹性体材料,明确其在各水系统组件中的应用细则,以保证长期使用性能,最 大程度降低弹性体的降解(溶胀、弹性丧失、软化)风险。

2.2.1 垫片降解研究

管道垫片为压缩弹性体,相较于极小的暴露表面积,其整体质量较大,因此降解程度极低。《AWWA期刊》发表的一项研究证实,在110mg/L氯胺溶液中,管道垫片仅暴露表面发生降解。

本标准的使用

AWWA标准使用者有责任确定标准所述产品是否适用于特定应用场景。

3.1 采购方可选条款与替代方案

采购方应明确以下信息:

1. 采用的标准,即最 新修订版ANSI/AWWA C2006英寸(150mm)及以上规格输水钢管》;

2. 是否要求符合NSF/ANSI/CAN 61《饮用水处理组件-健康效应》;

3. 说明文件或图纸,标注公称直径、外径/内衬后成品内径,以及各口径钢管的总需求量;

4. 内设计压力(依据AWWA M11);

5. 外设计压力及其他特殊物理荷载(依据AWWA M11);

6. 渗透要求(第4.1节);

7. 联邦、州、省、地区及地方相关要求细则(第4.2节);

8. 如需制造商提供图纸与计算书,应明确相关要求(第4.3节、第4.4节);

9. 如有钢材选型偏好,应明确指定(第4.5节);

10. 韧性要求对应的最 低服役温度(第4.5.2节);

11. 管壁厚度(第4.5.3节);

12. 自动焊接的评定规范(第4.6.1节);

13. 手工焊接的评定规范(第4.6.1节);

14. 管端类型(说明文件或图纸)(第4.11节);

15. 橡胶垫片材料的试验报告要求(第4.11.3.3节);

16. 防腐涂层与内衬要求(如适用)(第4.12节);

17. 所有异形管件,标注各部件的尺寸或标准编号(第4.13节);

18. 生产厂内的检验相关要求(第5.1节);

19. 异形管件无损检测的方法、验收准则、检测位置与检测频率(第5.2.2.1节);

20. 试验报告要求(如适用)(第5.4节);

21. 标记、单线图或敷设顺序表要求(第6.1节);

22. 特殊装卸要求与允许不圆度(第6.2节);

23. 合规声明要求(如适用)(第6.3节)。

3.2 标准的修改

对本标准的条款、定义或术语的任何修改,均需由采购方明确提出。

本版本主要修订内容

本版本对标准的主要修订内容如下:

1. 更新了前言第1.C标准采信,采用最 新的标准委员会表述,新增了对NSF/ANSI/CAN 372NSF/ANSI/CAN 600的引用;

2. 修订了前言第2.A产品应用咨询信息5钢管圆度,补充了更多关于内部支撑的信息;

3. 更新了标准适用范围,新增原水、再生水与污水适用场景,本标准适用于此类介质(第1.1节);

4. 3术语和定义新增饮用水、原水、再生水、污水的定义,删除了坡口、验证分析、火焰切割、MTPTRT、不定尺长度、UTVT的定义;

5. 采用最 新的标准委员会通用表述,更新了第4.1渗透与第4.2材料内容;

6. 对第4.6焊接评定要求的内容进行了重新梳理、整合与小幅修订,提升内容逻辑性;

7. 修订了图2“基于偏移值与壁厚的修复方法,新增带卷拼接焊缝相关内容;

8. 4.8.1焊接试验试样更名并拆分为两个小节;

9. 删除了第4.9.4.2节关于不定尺长度的内容;

10. 新增第4.11.5现场对接焊管端,下设第4.11.5.1管端垂直度与第4.11.5.2管端面公差,更新并替代了原坡口端章节,将对接端垂直度与对接端面评定分开规定;

11. 修订了第4.11.6.4试验与认证

12. 修订了第4.11.6.5垫片尺寸与公差,更新了拼接试验要求;

13. 新增图9“现场对接焊管端公差

14. 重新梳理并修订了第4.11.8.2直径相关内容;

15. 明确了第5.2.2.1无损检测(NDT)”6条中,异形管件水压试验的最 大压力不超过异形管件的设计压力;

16. 明确了第5.2.2.2节中特定无损检测方法的人员资质要求。

意见反馈

如您对本标准有任何意见或问题,可致电AWWA工程与技术服务部303.794.7711;致信该部门(地址:科罗拉多州丹佛市西昆西大街6666号,邮编80235-3098);或发送邮件至standards@awwa.org

 

标准正文

1 总则

1.1 适用范围

本标准规定了公称直径6英寸(150mm)及以上的电熔对接焊直缝钢管、螺旋缝钢管与无缝钢管的技术要求,适用于饮用水、原水、再生水、污水的输送与分配,以及其他水务系统设施用钢管。

1.2 目的

本标准旨在规定6英寸(150mm)及以上规格输水钢管的最 低要求,包括材料与施工质量、制造加工,以及钢管与异形管件的试验要求。

1.3 应用

本标准可被采购方文件引用,适用于6英寸(150mm)及以上规格输水钢管。本文件被引用后,其条款仅适用于6英寸(150mm)及以上规格输水钢管。
注:本标准中的公制单位为美制单位的直接换算值,非国际标准化组织(ISO)标准规定值。

2 规范性引用文件

本标准引用了以下文件,其最 新版本在本标准规定范围内构成本标准的组成部分。如出现条款冲突,以本标准要求为准。

1. ANSI/AWWA C203 《输水钢管煤焦油防腐涂层与内衬》

2. ANSI/AWWA C205 4英寸(100mm)及以上输水钢管厂涂水泥砂浆防腐内衬与涂层》

3. ANSI/AWWA C208 《装配式输水钢管管件尺寸》

4. ANSI/AWWA C209 《输水钢管与管件用胶带防腐层》

5. ANSI/AWWA C210 《输水钢管与管件用液体环氧涂层与内衬》

6. ANSI/AWWA C213 《输水钢管与管件用熔结环氧涂层与内衬》

7. ANSI/AWWA C214 《输水钢管机缠聚烯烃胶带防腐层》

8. ANSI/AWWA C215 《输水钢管挤塑聚烯烃涂层》

9. ANSI/AWWA C216 《输水钢管与管件用热收缩交联聚烯烃涂层》

10. ANSI/AWWA C217 《输水钢管与管件用微晶蜡与矿脂胶带防腐体系》

11. ANSI/AWWA C218 《地上输水钢管与管件用液体涂料》

12. ANSI/AWWA C222 《输水钢管与管件用聚氨酯涂层与内衬》

13. ANSI/AWWA C224 《输水钢管管件用尼龙11基聚酰胺涂层与内衬》

14. ANSI/AWWA C225 《输水钢管熔接聚烯烃涂层》

15. ANSI/AWWA C229 《输水钢管与管件用熔结聚乙烯涂层》

16. ANSI/AWWA C602 4英寸(100mm)及以上输水管道现场水泥砂浆内衬》

17. API 5L 《无缝钢管与焊接钢管规范》

18. ASME《锅炉及压力容器规范(BPVC)》第V 无损检测

19. ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1 压力容器建造规则

20. ASME《锅炉及压力容器规范》第IX 焊接、钎焊与熔接评定

21. ASTM A36/A36M 《碳素结构钢标准规范》

22. ASTM A53/A53M 《黑管与热浸镀锌焊接及无缝钢管标准规范》

23. ASTM A106/A106M 《高温用无缝碳素钢管标准规范》

24. ASTM A135/A135M 《电阻焊钢管标准规范》

25. ASTM A139/A139M 《电熔(电弧)焊钢管(公称管径4及以上)标准规范》

26. ASTM A283/A283M 《低和中等抗拉强度碳素钢板标准规范》

27. ASTM A370 《钢产品力学性能试验方法与定义标准》

28. ASTM A516/A516M 《中温和低温压力容器用碳素钢板标准规范》

29. ASTM A572/A572M 《高强度低合金铌-钒结构钢标准规范》

30. ASTM A673/A673M 《结构钢冲击试验取样规程标准规范》

31. ASTM A941 《与钢、不锈钢、相关合金及铁合金相关的标准术语》

32. ASTM A1011/A1011M 《热轧碳素结构钢、高强度低合金钢、高成型性高强度低合金钢及超高强度钢带与钢板标准规范》

33. ASTM A1018/A1018M 《热轧碳素商用、拉拔、结构、高强度低合金钢、高成型性高强度低合金钢及超高强度厚卷钢带与钢板标准规范》

34. ASTM D297 《橡胶制品化学分析标准试验方法》

35. ASTM D395 《橡胶性能-压缩永 久变形标准试验方法》

36. ASTM D412 《硫化橡胶与热塑性弹性体-拉伸性能标准试验方法》

37. ASTM D471 《橡胶性能-液体影响标准试验方法》

38. ASTM D573 《橡胶-热空气老化劣化标准试验方法》

39. ASTM D1149 《橡胶-臭氧环境开裂劣化标准试验方法》

40. ASTM D1566 《与橡胶相关的标准术语》

41. ASTM D2240 《橡胶性能-邵氏硬度标准试验方法》

42. ASTM D2527 《橡胶密封件-拼接强度标准规范》

43. ASTM E340 《金属与合金宏观浸蚀标准规程》

44. AWS A3.0 《包括粘接、钎焊、软钎焊、热切割与热喷涂术语在内的焊接标准术语与定义》

45. AWS B2.1 《焊接工艺与性能评定规范》

46. AWS D1.1/D1.1M 《钢结构焊接规范》

47. AWS QC1 AWS焊接检验师认证规范》

48. AWWA M11手册 《输水钢管:设计与安装指南》

3 术语和定义

本标准采用以下术语定义:

1. CJP:全焊透(Complete joint penetration),定义见AWS 3.0标准。

2. 带卷拼接焊缝:用于连接两个带卷的焊缝,其焊缝走向与连接的螺旋焊缝垂直。

3. 施工方:负责管道敷设或安装工程施工与材料供应的单位。

4. CWI:持证焊接检验师,符合AWS QC1标准资质要求。

5. 缺陷:单个或多个不连续,其本质或累积效应导致构件或产品无法满足最 低适用验收标准或规范要求,该术语代表不合格、需拒收。

6. 不连续:焊缝金属常规结构的中断,例如材料或焊缝的力学、冶金或物理特性的不均匀性;不连续不一定构成缺陷。

7. 电熔对接焊钢管:采用电阻焊或熔焊工艺生产的直缝或螺旋缝钢管。

8. 角焊缝:横截面近似三角形的焊缝,其焊喉位于与被连接件表面约成45°的平面内(角焊缝尺寸以相邻熔合焊脚的宽度表示,单位为英寸或毫米;焊脚不等时,以较短焊脚为准)。

9. 细晶粒工艺:旨在生产镇静钢的炼钢工艺,所生产的钢材可满足细奥氏体晶粒度的规定要求(见ASTM A941)。

10. 熔焊:填充金属与母材熔化结合(或仅母材熔化),形成焊缝的焊接方法。

11. 环焊缝:位于同一平面内的环形焊缝,用于将管段拼接为直管段,或用于拼接斜接管段以制作装配式异形管件。

12. 搭接接头:两个被连接件其中一件与另一件搭接形成的环形接头。

13. 纵焊缝:与钢管轴线平行的焊缝。

14. 钢管检验批:两次试验之间生产的全部钢管。

15. 制造商:负责材料或产品制造、加工、生产的单位。

16.  服役温度:钢管服役过程中预计的最 低钢材温度。

17. 斜接:管端切口与钢管纵向轴线垂线形成的夹角,斜接用于制作弯头,以及管道水平或竖向走向变化处的敷设。

18. NDT:无损检测(Nondestructive testing)。

19. 公称直径/公称规格:为便于使用,对钢管规定的商业命名或尺寸。

20. 平端:管端无螺纹、扩口或其他特殊端部结构。

21. 饮用水:安全、适用于饮用与烹饪的水。

22. 采购方:采购待实施工程所需材料或作业的个人、公司或机构。

23. 原水:未经任何饮用水处理的天然状态水。

24. 再生水:经处理后可实现有益回用的污水。

25. 焊缝余高:焊缝表面超出规定焊缝尺寸所需金属的焊缝金属。

26. 电阻焊钢管:利用电流通过接头的电阻产生的热量,同时施加压力形成的纵向或螺旋对接接头钢管。

27. 焊根:待焊接头中各构件最接近的部位,在横截面中,焊接接头的根部可以是一个点、一条线或一个面。

28. 无缝钢管:无焊缝的钢管,由实心钢锭、钢坯、圆钢经热穿孔,再经热轧、热拔或两者结合的工艺加工至所需尺寸。

29. 异形管件:除规定长度的常规直管段外的所有管道构件,包括但不限于弯头、带支管钢管、异径管、带特殊管端的转换段,以及其他管件或非标准管段。

30. 定尺长度:成品钢管的长度尺寸,与采购方指定的固定尺寸偏差不超过本标准规定的公差。

31. 螺旋焊缝:与钢管轴线成螺旋状的焊缝。

32. 螺旋缝焊接钢管:焊缝在管体上呈螺旋线的钢管。

33. 直缝焊接钢管:焊缝与钢管轴线平行的钢管。

34. 厚度(t):依据AWWA M11手册设计要求确定的、满足结构性能的钢管管壁计算厚度,或采购方指定的厚度。

35. 污水:住宅、商业建筑、工业厂房、公共机构排出的液体与水载废弃物的混合液,以及可能混入的地下水、地表水和雨水。

36. 焊接对接接头:焊喉位于与至少一个被连接件表面约成90°平面内的焊缝,焊缝尺寸以净焊喉尺寸表示,单位为英寸(毫米),不含钢板表面以上的焊缝金属;双面焊对接接头为两面均填充焊缝金属的接头,单面焊对接接头为仅单面填充焊缝金属的接头。

37. WPS:焊接工艺规程(Welding procedure specification)。

4 技术要求

4.1 渗透

在饮用水、污水、再生水输送管道系统可能暴露于高浓度低分子量石油产品、有机溶剂及其蒸气的污染区域,材料选型至关重要。已有研究证实,聚乙烯、聚氯乙烯等管道材料,以及垫片、填料函所用弹性体,易被低分子量有机溶剂或石油产品渗透。
若饮用水、污水、再生水管道系统需穿越此类污染区域或可能受污染的区域,在选择该区域所用管道、阀门组件、接头材料及其他管道系统组件前,应咨询制造商关于管壁、组件的渗透性能。

4.2 材料

材料应符合《安全饮用水法案》,以及饮用水、污水、再生水系统适用的联邦、州、省、地区或其他主管部门法规要求。

4.3 图纸

如需管道详图以证明符合采购方要求,相关图纸应提交采购方确认。

4.4 计算

如需制造商确定管壁厚度,制造商的壁厚计算书应在生产开始前提交采购方并获得确认。

4.5 材料选型

4.5.1 一般要求

若采购方文件未指定钢管类型与钢材牌号,制造商应从本标准中选择满足采购方文件设计要求的钢管类型与钢材牌号。钢管应采用表1所列钢板、钢带或带卷制造,钢材应为全镇静钢,并符合细晶粒工艺要求。

制管用钢板、钢带与带卷

标准规范

牌号

低屈服强度 ksi(MPa)

ASTM A36/A36M

钢板

36(248)

ASTM A139/A139M(仅钢材)

B

35(240)

C

42(290)

D

46(317)

E

52(359)

ASTM A283/A283M

C

30(207)

D

33(228)

ASTM A516/A516M

55

30(205)

60

32(220)

65

35(240)

70

38(260)

ASTM A572/A572M

42

42(290)

50

50(345)

ASTM A1011/A1011M

结构钢(SS)30

30(207)

结构钢(SS)33

33(228)

结构钢(SS)36

36(248)

结构钢(SS)40

40(276)

结构钢(SS)45

45(310)

结构钢(SS)50

50(345)

结构钢(SS)55

55(380)

高强度低合金钢(HSLAS)45

45(310)

高强度低合金钢(HSLAS)50

50(345)

高强度低合金钢(HSLAS)55

55(380)

高成型性高强度低合金钢(HSLAS-F)50

50(345)

ASTM A1018/A1018M

结构钢(SS)30

30(207)

结构钢(SS)33

33(228)

结构钢(SS)36

36(248)

结构钢(SS)40

40(276)

结构钢(SS)45

45(310)

高强度低合金钢(HSLAS)45

45(310)

高强度低合金钢(HSLAS)50

50(345)

高强度低合金钢(HSLAS)55

55(380)

高成型性高强度低合金钢(HSLAS-F)50

50(345)

注:本表所列ASTM牌号的所有类型、限值、等级均适用;所有钢材应为全镇静钢,并符合细晶粒工艺要求;钢材应满足ASTM A139/A139M标准第679章规定的化学成分与物理性能要求。

4.5.2 夏比冲击试验

约束工况下使用的制管用钢材,应采用夏比冲击试验进行评定。最 低服役温度低于30°F(-1℃)的约束钢管,应采用其他方法进行评定,例如ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1UG-20(f)条款。
壁厚超过2.0英寸(50mm)的制管用钢材,必须进行夏比冲击试验;壁厚0.500英寸(13mm)及以下的钢管,无需进行夏比冲击试验;其他壁厚的钢管,应采用图1进行评定。
以最 低服役温度与钢材壁厚绘制坐标点,若采购方未提供最 低服役温度,评定时采用32°F(0℃)。符合第4.5.1节要求的材料为1组材料,坐标点位于1组曲线下方的1组材料需进行夏比冲击试验;其余所有材料为2组材料,坐标点位于2组曲线下方的2组材料需进行夏比冲击试验;坐标点位于适用曲线上方或曲线上的材料,无需进行夏比冲击试验。

如需进行夏比冲击试验,夏比V型缺口(CVN)试样的制备与试验结果评定应符合ASTM A370标准要求。CVN试验应按熔炼批进行,试样应沿钢材轧制方向横向截取,在30°F(-1℃)或更低温度下进行试验,全尺寸试样的最 低平均冲击功为25ft·lbf(33.9N·m)
钢板的熔炼批试验定义见ASTM A673标准;带卷的熔炼批试验定义为:每个熔炼批至少取2个带卷,试样仅从带卷外圈截取。

4.5.3 管壁厚度

制管用钢板、钢带、带卷(表1)或配套管件用钢管(第4.10节)的供货厚度,应综合所有相关性能准则确定。钢管壁厚应精确至0.001英寸(0.0254mm)
标准制造公差见第4.9.1节;如需额外的公差要求,采购方应将数值公差限值精确至0.001英寸(0.0254mm)。若采购方仅指定材料最小壁厚,未进一步明确公差,应执行第4.9.1节的制造公差。

4.6 焊接评定要求

4.6.1 一般要求

自动或手工焊接操作人员与焊接工艺,应依据ASME《锅炉及压力容器规范》第IX卷、AWS B2.1AWS D1.1/D1.1M,或采购方与制造商共同商定的其他规范进行评定。
1所列材料,应纳入ASME《锅炉及压力容器规范》第IX卷的P-No.11组、2组或3组材料分组。
若第4.5.2节母材评定结果要求进行夏比冲击试验,相应焊接工艺应进行缺口韧性评定,以满足母材的同等要求。

4.6.2 自动焊接

直管段与异形管件的螺旋焊缝、带卷拼接焊缝、纵焊缝与环焊缝,在可行条件下应采用自动焊机焊接。经采购方要求,应提交试样焊缝供采购方试验。

4.6.3 手工焊接

环焊缝、异形管件的焊接,以及带卷拼接焊缝的收尾,在无法采用自动焊机时,允许采用手工焊接。
直管段的手工焊接仅允许用于:连续制管过程中带卷与钢板的定位焊、管道内部焊缝、钢板与自动机焊焊缝中结构不连续处的补焊与返修,以及本标准其他条款(第4.7节)允许的场景。
经采购方要求,应提交试样焊缝供采购方试验。

4.6.4 管端焊接

熔焊钢管纵焊缝的管端焊接,若未采用自动埋弧焊或自动气体保护焊,应由符合第4.6.1节资质要求的操作人员完成。

4.7 钢管制造

钢板/钢带的纵向边缘应通过冲压或滚压成型至钢管真实半径,成型过程中禁止锤击边缘。钢板/钢带应正确成型,焊接前可进行定位焊。
焊缝沿钢管全长的宽度与余高应均匀,除采购方与制造商商定允许采用经评定合格的工艺与焊工进行手工焊接外,焊缝应采用自动焊接工艺完成。

4.7.1 焊缝

钢管与异形管件制造所用对接焊缝应为全焊透(CJP)焊缝。允许的径向错边量按图2确定,或按表2通过计算确定。

基于偏移值与壁厚的修复要求

实测偏移量

是否需要修复

修复方法

螺旋焊缝与环焊缝

最小[3/32英寸,t/4]

无需修复

最小值[3/32英寸,t/4]  偏移量 最小[3/8英寸,t/3]

1

>最小值[3/8英寸,t/3]

2

纵焊缝



最小[1/8英寸,t/4]

无需修复

最小值[1/8英寸,t/4]  偏移量 最小[1/4英寸,t/3]

1

>最小值[1/4英寸,t/3]

2

错边量应采用商用测量设备(如桥式凸轮规,图3)测量。在钢管同一表面、沿纵向轴线,焊缝两侧各进行一次测量;纵焊缝测量时,量规应与焊缝垂直。两次测量应均在管道内侧焊缝或均在外侧焊缝进行。偏移值为两次测量值差值绝 对值的二分之一,即|O₁-O₂|/2

经图2判定需修复的错边,应按指定方法进行修复。所有工况下,成品焊缝处的管壁厚度均应满足要求。制造商应采取措施,最 大限度减少错边、缺陷、损伤的重复出现。

4.7.1.1 修复方法1

a. 成品内外焊缝全宽范围内应设置最小3:1的过渡锥度;必要时,可在焊缝边缘额外填充焊缝金属,以实现错边处连续的3:1平滑过渡。
b. 也可通过清除焊缝金属、重新对齐母材、并按本标准焊接要求重新焊接的方式修复错边。
c. 修复应按第4.7.2节进行检验,并按第5.2.1节或第5.2.2节进行试验。

4.7.1.2 修复方法2

a. 应清除焊缝金属、重新对齐母材,并按本标准焊接要求重新焊接。
b. 若采用该方法修复的最 大错边代表性焊接试样符合第4.8节要求,也可采用修复方法1a款所述方法。
c. 修复应按第4.7.2节进行检验,并按第5.2.1节或第5.2.2节进行试验。

4.7.2 缺陷

成品钢管不得存在不可接受的不连续。无缝钢管或焊接钢管母材的不连续,当深度超过管壁厚度的12.5%时,判定为缺陷。
AWS D1.1/D1.1M标准表8.1中规定的静载非管状连接外观验收准则定义的成品钢管缺陷,包括裂纹、渗汗、泄漏,均为不可接受,应按第4.7.3节与第4.7.1节进行修复。
应采用经培训的人员,按AWS D1.1/D1.1M标准表8.1静载非管状连接外观验收准则,进行100%外观检验(VT);额外检验项目应由采购方指定。

4.7.3 缺陷修复

允许对钢管的缺陷或开孔进行修复,修复应符合以下要求:

1. 焊缝金属中的裂纹或其他缺陷,应彻底清除,清理干净焊腔后再填充焊缝金属;咬边、焊缝成型不良等表面缺陷,应清理表面后填充焊缝金属。

2. 管壁开孔处应采用与母材等厚或更厚、同牌号或更高牌号的材料匹配,采用全焊透对接接头焊接就位。

3. 修复焊缝应采用自动焊接,或由符合本标准资质要求的焊工进行手工焊接。

4. 修复完成后应进行检验,并按第5.2.1节或第5.2.2节进行试验。

4.8 生产焊缝验证试验

4.8.1 一般要求

直管段的螺旋焊缝、纵焊缝均应进行生产焊接试验。焊接试样应垂直于焊缝截取,或从与直管生产同材质的试板上截取,进行缩截面拉伸、弯曲与浸蚀试验。

4.8.2 焊接试验试样

试板应采用与所代表的管道接头相同的焊接工艺、操作人员、设备,并与管道焊接同步完成。焊缝应位于试样大致中间位置,试样应校直,在室温下进行试验。

4.8.3 缩截面拉伸试样

应制备2个符合图4要求的缩截面拉伸试样,试样的抗拉强度不得低于所用母材规定的最小抗拉强度的100%

4.8.4 弯曲试验试样

应制备2个符合图5ASTM A370要求的横向导向弯曲试样,并在符合图678要求的模具中完成180°弯曲。
导向弯曲试验时,一个试样弯曲后,代表管道内侧的试样面(焊根)位于弯曲内侧;另一个试样弯曲后,代表管道内侧的试样面位于弯曲外侧。
壁厚3/8英寸(9.5mm)及以上的材料,可采用符合ASTM A370要求的侧弯试验替代横向弯曲试验,应进行4次侧弯试验(原2个横向弯曲试样各对应2次侧弯)。
弯曲后,若焊缝金属内或焊缝熔合线处,无任何方向测量长度超过1/8英寸(3.2mm)的裂纹或其他开口类不连续,判定弯曲试样合格。
公称直径16英寸(400mm)及以下的电阻焊直缝钢管,可采用2个面弯试验,或一组90°压扁试验(ASTM A135/A135M9节)替代上述弯曲试验。

4.8.5 浸蚀试验

应制备2个符合ASTM E340要求的全焊透对接接头生产焊缝浸蚀试样,通过接头焊缝横截面的宏观浸蚀,验证全焊透质量。

4.8.6 缺陷试样

若试样存在加工缺陷,或产生与焊接无关的缺陷,可废弃该试样,另取试样替代。

4.8.7 生产焊缝验证试验频率

当焊接工艺规程、指定管径、指定壁厚/牌号、操作人员工艺评定记录、焊接设备发生任何变更时,必须进行焊接试验。焊接试验的最 大间隔为每7500英尺(2286m)焊缝一次。

4.8.8 复验

若试样试验未达到要求,应从同一检验批钢管中另取2个试样进行复验,每个复验试样均应满足规定要求。若复验试样符合要求,除初始试验取样的管段外,该检验批所有管段均可验收;若任一复验试样不符合要求,整批钢管应拒收,或制造商可选择对每根未试验的管段取样试验,试样符合要求的管段予以验收,不符合要求的予以拒收。
制造商也可选择对试验不合格的管段,切去原取样端后,从同一端另取2个试样进行复验。若2个复验试样均满足原试验要求,该管段可验收。检验批的最 大规模为:仅需进行一组焊接试验(按第4.8.7节规定)所生产的钢管。

4.8.9 焊缝修复

焊缝修复应按第4.7.3节规定执行。

4.9 尺寸允许偏差

4.9.1 厚度

钢板、钢带、带卷(表1)或配套管件用钢管(第4.10节)的厚度负偏差,取适用ASTM标准规定的公称厚度负偏差、0.010英寸(0.254mm)、第4.5.3节规定厚度的6%三者中的最小值。

4.9.2 周长

钢管外周长与指定直径对应的公称外周长的偏差,不得超过±1.0%,且最 大不得超过3/4英寸(19mm);管端周长必要时应调整,以满足第4.11节要求。

4.9.3 直度

钢管全长相对于直线的最 大偏差,不得超过钢管长度的0.2%

4.9.4 长度

钢管长度供货应符合以下条款要求:

1. 定尺长度:定尺长度的允许偏差为±2英寸(±51mm),该偏差不适用于已切取试验试样的短管段。

2. 环向焊缝:允许供应带环焊缝的钢管管段。厂内管段拼接用搭接焊接头,经制造商与采购方商定,且符合第4.11节公差要求时可采用。

4.10 异形管件配套钢管

外径小于36英寸(900mm)的钢管,若符合以下任一标准规范要求,且满足第4.5.2节要求,可在本标准下使用:

1. ASTM A53/A53M所有牌号,E型或S型;

2. ASTM A106/A106M所有牌号;

3. API 5LAPI会标,PSL-1PSL-2X42X46X52X56X60级;

4. ASTM A135/A135M所有牌号,同时满足本标准第5.1.1节、第5.2节要求,且钢材为全镇静钢、符合细晶粒工艺要求。

4.11 管端加工

管端应光滑,无缺口、焊渣与毛刺。

4.11.1 现场焊接用搭接接头管端

承口端应采用液压扩管机分段模具扩口、冲模冲压或滚压成型。成型后,承口端任意位置的最小曲率半径不得小于钢管公称壁厚的15倍。
滚压成型的承口端,成型工艺不得损害钢壳的力学性能。接头装配后,搭接长度不得小于1英寸(25mm)
每根钢管承口端内侧与插口端外侧的纵焊缝/螺旋焊缝,应打磨至与钢板表面齐平。承口内边缘与插口外边缘应倒角或轻磨,去除锐边与毛刺。

4.11.2 现场焊接用对接搭板管端

对接搭板的厚度不得小于相邻钢管管壁厚度,装配后与管端的搭接长度不得小于1英寸(25mm)。对接搭板可制作成两半式或整筒式,可由制造商焊接在钢管上,或单独供货。
管端与对接搭板贴合面的焊缝,应打磨至与钢板表面齐平,打磨长度应满足对接搭板安装要求。

4.11.3 带橡胶密封垫的承插口端

承插口端的设计应保证:接头装配后可自动对中,密封垫被约束/限定在环形空间内,不会因管道位移、最 大工作压力、瞬态压力或现场试验压力而发生移位。
接头装配完成后,密封垫的压缩不应依赖管道内水压或外部压力,且在指定工况下应保持水密密封。
注:AWWA M11手册展示了多种带橡胶密封垫的承插口接头类型,各管道制造商也可提供其他类型接头。

4.11.3.1 制作

承插口端可与钢管筒体一体成型,也可采用单独的钢板、钢带或异形管件制作后,焊接在管端。
与筒体一体成型的承口端,应通过机加工胎具/模具冲压,或采用内部扩管机定径成型;插口端可通过专用设备滚压与筒体一体成型,或在管端焊接预制件/扁钢,形成符合设计要求的凹槽。
承口内侧与插口外侧的焊缝,应打磨至与钢板表面齐平,打磨长度不得小于插入深度。

4.11.3.2 橡胶密封垫

橡胶/弹性体相关术语应符合ASTM D1566《与橡胶相关的标准术语》定义。制造商应为每个承插口接头配套一根表面光滑的连续橡胶密封垫。
所有密封垫材料应通过挤出或模压成型,任意截面应致密、均匀,无孔隙、气泡、麻点或其他影响密封系统正常功能的缺陷。
密封垫截面的尺寸与形状,应设计为可与承口、插口持续变形接触,且具备足够体积,可在管接头装配后填满密封垫凹槽。
密封垫应储存在可最 大限度减少受潮、高温、极低温影响的环境中,避免阳光直射。安装时,密封垫不得出现表面龟裂、开裂或其他老化迹象。

4.11.3.3 橡胶密封垫要求

密封垫橡胶胶料中,一级合成橡胶或合成橡胶共混物的体积占比不得低于50%;胶料其余组分应为粉状填料,不得含橡胶代用品、再生橡胶及有害物质。
若遇到第4.1节所述渗透工况,应咨询制造商,选择替代密封垫材料并确认其性能。
标准密封垫按指定ASTM标准试验时,应满足以下物理性能要求:

1. 抗拉强度:最小2300psi(15.9MPa)ASTM D412);

2. 断裂伸长率:最小350%ASTM D412);

3. 比重:0.95~1.45,偏差控制在±0.05以内(ASTM D297);

4. 压缩永 久变形:最 20%,压缩永 久变形测定应符合ASTM D395,试样采用1/2英寸(12.7mm)厚的橡胶密封垫切片;

5. 加速老化后的抗拉强度与伸长率:按ASTM D573,在158°F(70℃)空气中进行96h加速老化试验后,抗拉强度下降不得超过初始值的15%,伸长率下降不得超过初始值的20%

6. 邵氏硬度:邵氏A型硬度应为50~65,测定应符合ASTM D2240(第4节除外),直接在密封垫上测定,与指定硬度的偏差不得超过±5度;

7. 耐臭氧性:应符合ASTM D1149要求,试样采用成品密封垫截面,A型试样;在50pphm臭氧浓度、105°F(40℃)环境、20%拉伸应变下试验72h,密封垫不得出现开裂;

8. 耐水浸泡性:按ASTM D471测定体积变化,最 大允许体积变化为5%;试验温度158±4°F(70±2℃),浸泡时间48h;试样从水中取出后,立即吸干、称重,按ASTM D471计算体积变化率。

4.11.3.4 试验与认证

应对橡胶密封垫进行试验,确保材料完全硫化、均匀,截面无任何会损害其抗压强度与设计所需体积的孔隙或物理缺陷。
圆形密封垫制作中若采用拼接,每个密封垫拼接处均应符合ASTM D2527 3级无损验证要求。拉伸试验或弯曲试验中,拼接处出现任何可见分离的密封垫,均应拒收。

4.11.3.5 密封垫尺寸与公差

密封垫直径与体积应符合管道制造商指定的尺寸要求,密封垫直径公差为±1/64英寸(0.40mm)
模压密封垫或密封垫材料的最 大允许飞边为+0.032英寸(0.80mm),最 大合模错位不得超过0.010英寸(0.25mm)

4.11.3.6 密封垫标记

密封垫上应模压或永 久标记识别信息,可追溯至制造商、管道规格、弹性体类型、胶条尺寸、零件号、卷号/批号、生产国 家与生产年份。模压标记不得位于密封面上。

4.11.4 带法兰管端

带法兰的管端,钢管对接焊缝应从管端起打磨至与钢板表面齐平,打磨长度应满足法兰正确安装要求。

4.11.5 现场对接焊管端

4.11.5.1 管端垂直度

管端平面B相对于管端轴线垂直平面A的偏差,不得超过偏移量q与平面角度Q中的较大值;其中偏移量q1/4英寸(6.4mm),角度Q0.15°(向上取整,测量精度至1/32英寸(1.6mm)),见图9

4.11.5.2 管端面公差

管端平面B的端面,沿周长方向的最 大平面偏差Z±1/32英寸(±1.6mm),见图9

4.11.5.3 接头坡口形式

管端应开30°坡口,坡口角度相对于管端平面B的垂线测量,允许偏差为+5°/-0°;钝边厚度为1/32英寸±1/32英寸(1.6mm±1.6mm)
经采购方与施工方事先批准,可采用其他坡口角度,坡口角度应符合经评定合格的WPS要求。

4.11.6 机械连接现场接头管端

机械连接现场接头的管端可为平端、沟槽式或带箍式。
平端钢管管端外表面应无表面不连续,纵焊缝/螺旋焊缝应从管端起打磨至与钢板表面齐平,打磨长度应满足接头密封垫与管壁形成水密密封的要求。
沟槽式或带箍式管端的加工,应适配所用机械接头类型。

4.11.7 平端钢管

钢管应采用直角平端切口,管端毛刺应清除。

4.11.8 管端圆度与直径公差

本公差适用的管段长度,为与配对管道或外部附属设施直接接触的管段长度。

4.11.8.1 不圆度

管端不圆度应与所供钢管的直径、壁厚及接头类型相匹配,不圆度应仅限于平滑椭圆,可通过千斤顶复位至圆形。

4.11.8.2 直径

管端直径应采用钢卷尺精确测量周长确定,应符合以下要求:

1. 现场焊接用搭接接头钢管:承口端内周长与插口端外周长的差值,不得超过0.400英寸(10.2mm)

2. 带橡胶密封垫的承插口端:承口与插口的间隙,结合密封垫凹槽结构与密封垫本身,应保证在第4.11.3节所述工况下形成水密接头。制造商应提交包含关键尺寸与公差的详细资料,包括允许的接头角偏转;经采购方要求,制造商应提交拟用接头在同类工况下的满意使用性能数据,无现场使用业绩的,应提交接头验证试验结果;

3. 法兰或对接搭板连接用管端:管端周长与要求外周长的偏差,不得低于-0.196英寸(5.0mm)、不得超过+0.393英寸(10.0mm)

4. 现场对接焊管端:距接头端部4英寸(100mm)范围内,周长与指定外周长的偏差,应在±(指定壁厚×0.63/32英寸(4.8mm)两者中的较大值)范围内;

5. 机械接头用管端:公差应在适用AWWA标准规定的限值内。

4.11.9 特殊管端

经制造商与采购方商定,钢管可供应本标准未规定的接头形式与公差的管端。此类情况下,管端应符合采购方提供的详图规定的尺寸与公差。

4.12 防腐涂层与内衬

钢管与异形管件可配套符合以下标准的涂层或内衬,或上述体系的组合:ANSI/AWWA C203ANSI/AWWA C205ANSI/AWWA C209ANSI/AWWA C210ANSI/AWWA C213ANSI/AWWA C214ANSI/AWWA C215ANSI/AWWA C216ANSI/AWWA C217ANSI/AWWA C218ANSI/AWWA C222ANSI/AWWA C224ANSI/AWWA C225ANSI/AWWA C229ANSI/AWWA C602

4.13 异形管件

异形管件应在采购方文件中列明,尺寸应符合ANSI/AWWA C208要求;ANSI/AWWA C208未涵盖的异形管件尺寸,应符合采购方提供的说明文件/图纸要求,或采购方批准的制造商图纸要求。

4.14 异形管件制作

异形管件制作用钢管或钢板,应符合本标准要求。

5 检验验证

5.1 检验

采购方有权对本标准要求下的施工作业与供应材料进行检验,该检验不免除制造商按本标准供应材料、完成作业的责任。
若采购方需对钢管进行检验或见证试验,制造商应就检验时间向采购方发出合理通知。

5.1.1 质量保证

制造商应建立质量保证体系,确保满足本标准最 低要求。质量保证体系应配备CWI持证焊接检验师,负责验证焊工与焊接工艺的评定资质、规程执行符合试验限值要求,以及质量保证职能的有效落实。

5.1.2 准入与设施

采购方有权在合理时间内进入制造商厂区内与采购订单材料生产相关的区域。制造商应为采购方提供必要设施,以确认材料生产符合本标准要求。试验与检验应在发货前于生产厂内完成。

5.1.3 钢管拒收

采购方有权拒收不符合规定试验结果与公差要求的钢管管段或异形管件。拒收的钢管可按第4.7.3节进行修复,或予以更换。

5.1.4 材料拒收

若材料在钢厂检验、制造商厂区验收后,或在工程中正确安装使用后,发现存在不可接受的缺陷,可拒收材料并通知制造商。若材料存在此类缺陷,或材料选型、壁厚选型错误,制造商应负责修复或更换相关材料。

5.1.5 交付目的地的成品钢管

采购方应在装卸前后,对运抵交付目的地的货物进行符合性检验。交付时出现凹陷、弯折的钢管管段或异形管件,可予以拒收,损伤情况与拒收理由应在提货单上注明,并由承运人代表签字确认。制造商应经采购方批准后,对拒收管段进行修复或更换。

5.1.5.1 修复

拒收管段的修复应通过重新滚压或加压方式完成,禁止锤击。经采购方判定必要时,修复后的管段应按要求的压力重新进行水压试验。

5.2 试验规程

5.2.1 钢管水压试验

每根钢管管段均应由制造商进行水压试验,试验压力不得低于下式计算值:
[ P=frac{2St}{D} ]
式中:

• P:最 低水压试验压力,psi(kPa)

• S:钢材规定最小屈服强度的0.75倍,psi(kPa)

• t:管壁厚度,英寸(mm)

• D:钢管外径,英寸(mm)

试验过程中钢管不得出现泄漏。焊缝出现的任何泄漏,应按第4.7.3节进行修复,修复后钢管管段应按本节重新试验。
试验压力保压时间应足以完成焊缝全长度观察,且不得少于30秒。
试验完成后,必要时应对管端进行修复。出现缺陷或泄漏的管段,应按第4.7.3节修复,禁止采用捻缝工具封堵泄漏。修复后应按第5.2.2节重新试验。
注:经采购方与制造商商定,可采用其他无损检测方法替代水压试验。

5.2.1.1 其他要求

若水压试验完成后,在钢管上焊接了接头环,该附件焊接焊缝应按本节进行水压试验,或按第5.2.2节进行其他无损检测。

5.2.1.2 已按本标准完成水压试验的钢管,若后续为制作异形管件进行了焊接,新增焊缝已按第5.2.2节完成试验的,无需额外进行水压试验。

5.2.2 异形管件试验

5.2.2.1 无损检测(NDT)

由已完成水压试验的直管段制作的异形管件,仅需对直管段未经过试验的承压焊缝进行100%无损检测。
异形管件的承压焊缝,应采用采购方指定的无损检测方法进行试验,包括外观检验(VT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、超声检测(UT)、射线检测(RT)或水压试验;采购方未指定的,由制造商选择无损检测方法。
无损检测方法要求如下:

1. 外观检验(VT):应符合AWS D1.1/D1.1M标准表8.1静载非管状连接外观验收准则,所有外观检验应配套一种额外的无损检测方法;

2. 磁粉检测(MT):应符合AWS D1.1/D1.1M8D8.14.4要求,验收准则符合C8.10与表8.1静载非管状连接要求,或符合ASME《锅炉及压力容器规范》第V卷第7篇要求,验收准则符合ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1册附录6要求;

3. 渗透检测(PT):应符合AWS D1.1/D1.1M8D8.14.5要求,验收准则符合C8.10与表8.1静载非管状连接要求,或符合ASME《锅炉及压力容器规范》第V卷第6篇要求,验收准则符合ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1册附录8要求;

4. 超声检测(UT):应符合AWS D1.1/D1.1M8F节要求,验收准则符合C8.13.1要求;或符合ASME《锅炉及压力容器规范》第V卷第4篇要求,验收准则符合ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1册附录12要求;或符合API 5L附录E要求;

5. 射线检测(RT):应符合AWS D1.1/D1.1M8E节要求,验收准则符合C8.12.1要求;或符合ASME《锅炉及压力容器规范》第V卷第2篇要求,验收准则符合ASME《锅炉及压力容器规范》第VIII卷第1UWUW-51UW-52(适用时)要求;或符合API 5L附录E要求;

6. 水压试验:异形管件可在水压试验机内、焊接封头、采用盲板法兰,或其他承压方式进行试验。试验压力不得超过异形管件的设计最 大压力,保压时间按第5.2.1节确定;

7. 气压试验:环箍、包覆层、法兰的气压试验,可向角焊缝之间的环形空间通入40psi(276kPa)的压缩空气或其他惰性气体,保压5分钟。若压力保持40psi不变,判定焊缝合格;若试验压力降至40psi以下,应在焊缝处涂刷皂液,重新加压至40psi,对气泡显示的泄漏点进行标记与修复。试验用开孔应进行密封焊。

5.2.2.2 无损检测人员资质

从事MTPTUTRT检测的人员,应具备美国无损检测学会推荐规程SNT-TC-1A规定的II级资质,或在II级人员监督下工作的I级资质;仅II级或III级无损检测人员有权对检测结果进行评定。
从事VT检验的人员,应为CWI持证焊接检验师,或具备金属制造、检验、试验相关培训与经验、能够胜任外观检验工作的人员。

5.3 设备校准

用于影响质量的活动的仪表、其他试验与测量设备,其量程、类型与精度应满足规定要求的验证需求。
应制定有效规程,确保设备校准与认证周期不超过1年;存在国 家计量标准时,校准应溯源至国 家计量标准。

5.4 试验报告

经采购方指定,本标准项下的材料或生产试验的所有报告,均应提交采购方。

6 交付

6.1 标记

每根钢管管段与每个异形管件的显著位置,应标注序列号或其他识别标记。带涂层或内衬的钢管,标记应同步转移至涂层或内衬上。
可要求制造商向采购方提供单线图或敷设顺序表,标明每根编号钢管与异形管件在管线中的安装位置,图纸/表格中的编号应与钢管、异形管件上的编号一一对应。

6.2 装卸与装车

带涂层或内衬钢管的运输与装卸,应符合采购方文件要求;采购方无规定的,应遵循管道制造商的推荐要求。
钢管应采用专用设备装卸,避免产生变形或损伤,禁止使用可能导致管端弯折、变形的吊钩或夹具。
装车方式应避免管端凸起部位(如现场焊接搭接接头端、橡胶密封垫承插口端)相互摩擦,或与其他管段摩擦。

6.2.1 不圆度

钢管装车应确保不圆度不超过采购方规定的限值。

6.3 合规声明

采购方可要求制造商提供合规声明,说明采购方文件项下供应的钢管、异形管件及其他产品/材料,均符合本标准所有适用条款要求。