GOST 10705-80 碳钢电焊钢管 技术条件
(苏联 / 独联体国 家标准,1980 版)
替代版本:GOST 10705-63
批准发布:1980 年 12 月 25 日苏联国 家标准委员会第 5970 号决议
生效状态:经独联体国 家间标准化、计量与认证理事会历次修订(1998 年第 5 号、2008 年第 6 号、2011 年第 7 号、2014 年第 8 号修订)
官方再版:2005 年、2008 年 莫斯科标准出版社
适用范围:本标准规定了外径 10mm~530mm、用于各类管道系统及结构件的碳钢与低合金钢直缝电焊钢管的技术要求、试验方法、检验规则、标志与包装要求。本标准不适用于电加热器专用钢管。
1 品种规格
1.1 钢管的尺寸规格、尺寸极限偏差应符合 GOST 10704-91 的规定。
2 技术要求
2.1 基本要求
电焊钢管的生产制造应符合本标准要求,并按照规定程序批准的技术文件执行。
2.2 钢管质量分级
钢管按质量指标分为以下组别,各组别对应要求如下:
• A 组:机械性能标准化。采用符合 GOST 380 规定的Ст1、Ст2、Ст3、Ст4 级镇静钢、半镇静钢、沸腾钢(对应 GOST 16523 第 4 类、GOST 14637 第 1 类),保证常规机械性能。
• B 组:化学成分标准化。适用钢种包括:
a. 符合 GOST 380、GOST 14637 规定的Ст1、Ст2、Ст3、Ст4 级镇静钢、半镇静钢、沸腾钢;
b. 符合 GOST 1050 规定的 08、10、15、20 级镇静钢、半镇静钢、沸腾钢;
c. 符合 GOST 9045 规定的 08Ю级钢;
d. 22Ю低合金钢(化学成分见表 1а,适用于外径 114mm~530mm 的钢管,2008 年第 6 号修订更新)。
• В组:机械性能 + 化学成分双标准化。适用钢种包括:
a. 符合 GOST 380(GOST 16523 第 4 类、GOST 14637 第 2~5 类)规定的Ст1、Ст2、Ст3、Ст4 级镇静钢、半镇静钢、沸腾钢;
b. 符合 GOST 1050 规定的 08、10、15、20 级镇静钢、半镇静钢、沸腾钢;
c. 符合 GOST 9045 规定的 08Ю级钢;
d. 22Ю低合金钢(化学成分见表 1а,适用于外径 114mm~530mm 的钢管);
e. 符合 GOST 19281 及其他规范文件的低合金钢(碳当量不大于 0.46%,适用于外径 114mm~530mm 的钢管)。
• С组:水压试验性能标准化。
2.3 热处理要求
1. 钢管可按以下状态交付:非热处理状态、焊缝局部热处理状态、整管整体热处理状态。
2. 整管热处理的工艺类型由制造商选定;经供需双方协议,钢管可在保护气氛中进行热处理。
3. 22Ю钢制钢管必须对焊缝或整管进行热处理;Ст1 级钢制钢管无需热处理即可交付。
4. 经焊接修复的热处理钢管,修复后需对整管或焊缝再次进行对应热处理。
2.4 材料化学成分
表 1а 22Ю低合金钢化学成分(质量分数,%)
元素 | 碳 C | 硅 Si | 锰 Mn | 铝 Al | 钛 Ti | 铬 Cr | 氮 N | 镍 Ni | 硫 S | 磷 P |
含量范围 | 0.15~0.22 | 0.15~0.30 | 1.20~1.40 | 0.02~0.05 | ≤0.03 | ≤0.4 | ≤0.012 | ≤0.02 | ≤0.01 | ≤0.02 |
注:低合金钢碳当量计算公式为
,式中各元素为对应质量分数。
2.5 机械性能要求
2.5.1 热处理碳钢管的母材机械性能
整体热处理、焊缝热处理的碳钢管,其母材机械性能应符合表 1 的规定;22Ю钢制热处理钢管的机械性能由供需双方协商确定。
表 1 热处理碳钢管母材机械性能
钢号 | 抗拉强度σbN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 屈服强度σтN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 断后伸长率δ5%,不小于 | 钢号 | 抗拉强度σbN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 屈服强度σтN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 断后伸长率δ5%,不小于 |
08Ю、08кп、08、08пс、10кп、10、10пс、15кп、Ст2сп、Ст2пс、Ст2кп | 255(26)、294(30)、314(32) | 174(18)、174(18)、196(20) | 30、27、25 | 15、15пс、20кп、Ст3сп、Ст3пс、Ст3кп、20、20пс、Ст4сп、Ст4пс、Ст4кп | 372(38)、412(42) | 225(23)、245(25) | 22、21 |
注:经需方要求,壁厚≥4mm 的Ст3пс、15、15пс钢制钢管,屈服强度应不小于 235N/mm²(24kgf/mm²),断后伸长率不小于 23%;Ст4сп、20、20пс钢制钢管,屈服强度应不小于 255N/mm²(26kgf/mm²),断后伸长率不小于 22%。
2.5.2 外径 10~152mm 钢管的母材机械性能
外径 10mm~152mm(含)的非热处理钢管、焊缝局部热处理钢管,其母材机械性能应符合表 2 的规定。
表 2 外径 10~152mm 钢管母材机械性能
钢号 | 不同外径对应的抗拉强度σbN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 屈服强度σтN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 不同外径对应的断后伸长率δ5%,不小于 | ||||
10~19mm | >19~60mm | >60~152mm | 10~60mm(壁厚>0.06D) | 10~60mm(壁厚≤0.06D) | >60~152mm | ||
08Ю、08пс、08кп | 314(32) | 294(30) | 264(27) | 176(18) | 7 | 16 | 25 |
Ст1пс、Ст1кп | 372(38) | 314(32) | 294(30) | 176(18) | 6 | 15 | 23 |
08、Ст1сп | 372(38) | 314(32) | 294(30) | 186(19) | 6 | 15 | 23 |
10кп、Ст2кп | 372(38) | 333(34) | 314(32) | 176(18) | 6 | 15 | 23 |
10пс、Ст2пс | 372(38) | 333(34) | 314(32) | 186(19) | 6 | 15 | 23 |
10、Ст2сп | 372(38) | 333(34) | 314(32) | 196(20) | 6 | 15 | 23 |
15кп | 441(45) | 372(38) | 353(36) | 186(19) | 5 | 14 | 21 |
15пс、20кп | 441(45) | 372(38) | 353(36) | 196(20) | 5 | 14 | 21 |
15、20пс | 441(45) | 372(38) | 353(36) | 206(21) | 5 | 14 | 21 |
20 | 441(45) | 372(38) | 353(36) | 216(22) | 5 | 14 | 21 |
Ст3кп | 441(45) | 392(40) | 372(38) | 196(20) | 5 | 13 | 20 |
Ст3пс | 441(45) | 392(40) | 372(38) | 206(21) | 5 | 13 | 20 |
Ст3сп | 441(45) | 392(40) | 372(38) | 216(22) | 5 | 13 | 20 |
Ст4кп、Ст4пс | 490(50) | 431(44) | 412(42) | 216(22) | 4 | 11 | 19 |
Ст4сп | 490(50) | 431(44) | 412(42) | 225(23) | 4 | 11 | 19 |
22Ю | - | - | 490(50) | 344(35) | - | - | 15 |
注:经需方要求,外径 10~60mm 的所有钢号钢管,其断后伸长率可在表 2 基础上提高 3%。
2.5.3 外径>152~530mm 钢管的母材机械性能
外径>152mm~530mm(含)的非热处理钢管、焊缝局部热处理钢管,其母材机械性能应符合表 3 的规定。
表 3 外径>152~530mm 钢管母材机械性能
钢号 | 壁厚 | 抗拉强度σbN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 屈服强度σтN/mm² (kgf/mm²),不小于 | 不同外径对应的断后伸长率δ5%,不小于 | ||
>152~244.5mm | >244.5~377mm | >377~530mm | ||||
08、08пс、08кп、10、10пс、10кп、Ст2кп | ≤6mm | 314(32) | 196(20) | 18 | 20 | 20 |
>6mm | 15 | 15 | 16 | |||
Ст2сп、Ст2пс | ≤6mm | 333(34) | 206(21) | 17 | 18 | 20 |
>6mm | 14 | 14 | 15 | |||
15、15пс、15кп、20、20пс、20кп | ≤6mm | 353(36) | 216(22) | 17 | 18 | 20 |
>6mm | 14 | 14 | 15 | |||
Ст3сп、Ст3пс、Ст3кп | ≤6mm | 353(36) | 216(22) | 17 | 17 | 19 |
>6mm | 14 | 14 | 14 | |||
Ст4сп、Ст4пс、Ст4кп | ≤6mm | 402(41) | 225(23) | 15 | 17 | 18 |
>6mm | 11 | 12 | 13 | |||
22Ю | 所有壁厚 | 490(50) | 344(35) | 15 | 15 | 15 |
2.5.4 焊缝机械性能
1. 外径≥50mm 的 A 组、B 组钢管,必须进行焊缝拉伸试验。
2. 外径 219530mm 的钢管,经整管或焊缝热处理后,焊缝抗拉强度应符合表 1 的规定;外径 50203mm 的钢管,经整管或焊缝热处理后,焊缝抗拉强度不得低于表 1 规定值的 90%。
3. 外径≥50mm 的非热处理钢管,焊缝抗拉强度应符合表 2、表 3 的规定。
2.5.5 冲击韧性要求
1. 经热处理的Ст3сп、Ст3пс(第 3~5 类)、10、15、20 号钢制钢管,壁厚≥6mm 时,需进行母材冲击弯曲试验,冲击韧性指标应符合表 4 的规定。
2. 22Ю钢制热处理钢管的母材冲击弯曲试验,经需方要求进行,冲击韧性指标由供需双方协商确定。
表 4 钢管母材冲击韧性指标
钢号 | 冲击韧性KCUJ/cm² (kgf・m/cm²),不小于 | ||
+20℃ | -20℃ | +20℃ (机械时效后) | |
Ст3сп、Ст3пс(第 3~5 类)、10、15、20 | 78.4(8.0) | 39.2(4.0) | 39.2(4.0) |
20Г、20ГСХ、06ГБ、09Г2С、09ГСФ、13ХФА、17ГС、17Г1С、17Г1С-У、08ХМФЧА、22ГФ、26ХМА | 78.4(8.0) | 39.2(4.0) | - |
注:08、10、15、20 号钢的冲击试验温度,由需方在供货合同中指定。
2.6 表面质量要求
1. 钢管内外表面不得有裂纹、结疤、折叠、轧痕、撕裂等有害缺陷。
2. 不超出壁厚与外径尺寸公差的轻微麻点、划痕、凹坑、氧化皮残留、刮伤等表面缺陷允许存在;焊缝处允许的边缘错边量不超过公称壁厚的 10%。
3. 保护气氛中热处理的钢管,表面不得有氧化皮,允许存在氧化膜。
4. 未焊透的焊缝必须补焊,补焊处需清理干净;经供需双方协议,外径≥159mm 的钢管,焊缝补焊处允许的边缘错边量不超过公称壁厚的 20%,焊缝余高不超过 2.5mm。
5. 钢管母材不允许进行焊接修补。
2.7 焊缝与管段拼接要求
1. 外径≥57mm 的钢管,允许存在 1 条横向对接焊缝。
2. 外径<57mm 的钢管,经供需双方协议,允许存在 1 条横向对接焊缝。
2.8 焊缝毛刺与焊瘤要求
1. 钢管外焊缝的毛刺 / 焊瘤必须清除;清除焊瘤后的部位,允许管壁厚度较公称壁厚负公差再减薄 0.1mm。
2. 经需方要求,内径≥33mm 的钢管,内焊缝毛刺 / 焊瘤应部分清除或压平,焊瘤残留高度限值:
○ 壁厚<2mm:≤0.35mm;
○ 壁厚 2~3mm:≤0.4mm;
○ 壁厚>3mm:≤0.5mm。
3. 内径<33mm 的钢管,内焊缝毛刺 / 焊瘤的残留高度,由供需双方协商确定。
2.9 管端加工要求
1. 钢管管端应垂直于轴线切割,并去除切口毛刺,允许加工倒角。
2. 管端切割斜度限值:外径<219mm 的钢管≤1mm;外径≥219mm 的钢管≤1.5mm;经供需双方协议,钢管可在轧机生产线直接切割交付。
3. 经需方要求,壁厚≥5mm 的钢管管端应加工 25°~30° 的坡口,预留钝边宽度为 (1.8±0.8) mm;坡口角度与钝边宽度可经供需双方协议调整。
2.10 水压试验要求
1. 所有钢管应进行水压试验,按试验压力要求分为两类:
○ Ⅰ 类:外径≤102mm 的钢管,试验压力为 6.0MPa (60kgf/cm²);外径>102mm 的钢管,试验压力为 3.0MPa (30kgf/cm²);
○ Ⅱ 类:A 组、B 组钢管,经需方要求,试验压力按 GOST 3845 计算,许用应力取对应钢号标准屈服强度的 90%,最高试验压力不超过 20MPa (200kgf/cm²)。
2. 水压试验保压时间不少于 5 秒,钢管应无渗漏、无变形。
3. A、B、C 组钢管的焊缝必须进行 100% 无损检测;若对钢管全周长进行了无损检测,可豁免 Ⅰ 类钢管的水压试验。
4. D 组钢管必须进行水压试验,或采用无损检测替代焊缝检验;采用无损检测控制焊缝质量时,还应对该批次 15% 的钢管进行水压抽检。
5. 经供需双方协议,可豁免钢管的水压试验。
2.11 工艺性能试验要求
2.11.1 压扁试验
1. 以下钢管必须进行压扁试验:
○ 外径≤152mm 的热处理钢管;
○ 外径 20~152mm、壁厚≤0.06 倍外径的热处理 / 非热处理钢管;
○ 焊缝经热处理的钢管。
2. 压扁试验要求:
○ 热处理钢管:压扁后两平板间距 H 按公式
计算,其中 08Ю、08кп、08пс、08、10кп、Ст2кп钢的系数 a=0.09,其余钢号 a=0.08;s 为公称壁厚,D 为公称外径;
○ 非热处理钢管:压扁至两平板间距为 2/3 倍公称外径;
○ 焊缝经热处理的钢管:压扁至两平板间距为 1/2 倍公称外径;
○ 经需方要求,外径 152~530mm 的热处理钢管,压扁至两平板间距为 2/3 倍公称外径。
3. 压扁后试样不得出现裂纹、裂缝或断裂。
4. 外径≤20mm 的非热处理钢管、外径 20~60mm 且壁厚>0.06 倍外径的钢管,可不进行压扁试验。
2.11.2 扩口试验
外径≤108mm 的钢管必须进行扩口试验,试验按 GOST 8694 执行,采用 30° 锥度心轴,允许采用 1:10 锥度心轴,扩口部位的焊瘤可预先清除。扩口后外径增大量限值见表 5,试样不得出现裂纹、裂缝。
表 5 钢管扩口试验外径增大量限值
钢号 | 不同壁厚对应的外径增大量(不小于,%) | |
壁厚<4mm | 壁厚≥4mm | |
08Ю、08、08кп、08пс | 12 | 10 |
10、10кп、10пс、15、15кп、15пс、Ст2 系列钢 | 10 | 8 |
20、20кп、20пс、Ст3 系列钢、Ст4 系列钢 | 8 | 6 |
注:
1. 非热处理钢管扩口后外径增大量不得小于 6%;
2. 经需方要求,壁厚≤4mm 的 10кп、Ст2кп钢制热处理钢管,扩口后外径增大量不得小于 12%。
2.11.3 弯曲试验
1. 外径≤530mm 的热处理钢管必须进行弯曲试验,弯曲半径不小于 2.5 倍钢管外径;外径≤60mm 的钢管按 GOST 3728 执行,外径>60~530mm 的钢管可采用纵向条状试样试验;经供需双方协议,弯曲半径可减小。
2. 弯曲后试样不得出现裂纹、裂缝或断裂。
2.11.4 翻边试验
1. 外径 30~159mm、外径与壁厚之比 D/s≥12.5 的热处理钢管必须进行翻边试验。
2. 翻边后法兰宽度(从钢管内表面测量)不小于钢管内径的 12%,且不小于 1.5 倍壁厚;翻边角度要求:
○ 08、10、15、Ст2 系列钢:90°;
○ 20、Ст3 系列钢、Ст4 系列钢:60°。
3. 翻边后试样不得出现裂纹、裂缝或焊缝开裂。
3 验收规则
3.1 钢管按批次验收,每批次应由同一规格、同一钢号、同一热处理制度、同一生产炉次的钢管组成,并附带符合 GOST 10692 规定的质量证明文件,同时附加钢坯生产厂的化学成分质量文件。
每批次钢管的最大数量限值:
• 外径≤30mm:1000 根;
• 外径 30~76mm:600 根;
• 外径 76~152mm:400 根;
• 外径>152mm:200 根。
3.2 每根钢管均应进行表面质量检查;尺寸检验可按抽样方式进行,抽样方案应符合 GOST 18242 的正常检验水平,抽样计划由供需双方协议制定。
3.3 化学成分检验出现异议时,应从该批次中至少抽取 1 根钢管取样复检。
3.4 应从每批次中抽取 2% 的钢管,检查内焊缝焊瘤高度。
3.5 机械性能、工艺性能试验,应从每批次中抽取 2 根钢管取样,进行压扁、扩口、弯曲、翻边、冲击韧性、机械时效、母材与焊缝拉伸试验。
注:
• 母材屈服强度检验、冲击韧性检验,经需方要求进行;
• 已进行压扁试验的试样,不再重复进行拉伸试验。
3.6 若任意一项试验结果不合格,应从同一批次中抽取双倍数量的试样进行该项目的复检,复检结果为该批次的最终判定依据。
3.7 焊缝修复后的钢管,A、B、C 组应按本标准 2.10 条要求进行无损检测与水压试验;D 组应进行焊缝无损检测或水压试验复检。
4 试验方法
4.1 各项质量检验的试样,应从每根选定的钢管上切取;冲击韧性试验应在每个试验温度下切取 3 个试样。
4.2 钢的化学成分分析按 GOST 22536.0GOST 22536.6、GOST 12344GOST 12354 执行,取样按 GOST 7565 执行。
4.3 钢管表面质量采用目视检查,缺陷深度可通过切口法或无损检测方法验证;钢管表面与尺寸可采用技术文件规定的无损检测方法控制。
4.4 钢管尺寸测量方法:
• 长度:按 GOST 7502 采用卷尺测量;
• 外径与椭圆度:按 GOST 2216 采用可调测量卡规、GOST 166 规定的卡尺、GOST 6507 规定的千分尺测量;
• 内径:按 GOST 14810、GOST 2015 采用塞规测量,或通过外径减去 2 倍壁厚计算;
• 弯曲度:按 GOST 8026 采用平尺与塞尺测量;
• 壁厚、壁厚偏差、内焊缝高度:按 GOST 6507、GOST 11358 采用千分尺测量;
• 焊缝边缘错边量:采用样板、千分尺或卡尺测量;
• 管端切割斜度:由管端加工设备保证,出现异议时采用角规与塞尺检查;
• 坡口角度:按 GOST 5378 采用角规测量;
• 管端钝边宽度:按 GOST 427 采用直尺测量;
• 表面缺陷深度:按 GOST 162 采用卡尺测量;
• 外径测量位置:D/s≤35 的钢管,在距管端≥15mm 处测量;35<D/s≤75 的钢管,在距管端≥2/3 倍壁厚处测量;D/s>75 的钢管,在距管端≥1 倍外径处测量。
4.5 冲击弯曲试验按 GOST 9454 执行,采用 3 型纵向试样,试样从与焊缝呈 90° 夹角的管体上切取。冲击韧性取 3 个试样结果的算术平均值,允许其中 1 个试样的结果比标准值低 9.81J/cm²(1kgf・m/cm²)。
4.6 钢管母材的机械时效倾向性按 GOST 7268 测定,试样允许采用静载荷矫直。
4.7 拉伸试验按 GOST 10006 执行,采用纵向比例短试样(条状或管状);焊缝拉伸试验的环形试样,应从与焊缝呈 90° 夹角的管体上切取,不得矫平。允许采用无损检测方法替代拉伸试验,出现异议时以 GOST 10006 的拉伸试验结果为准。
4.8 压扁试验按 GOST 8695 执行。
4.9 扩口试验按 GOST 8694 执行,采用 30° 锥度心轴,允许采用 1:10 锥度心轴,扩口部位的焊瘤可预先清除。
4.10 弯曲试验按 GOST 3728 执行,外径>114mm 的钢管可采用 12mm 宽的纵向条状试样试验。
4.11 翻边试验按 GOST 8693 执行,翻边部位的焊瘤可预先清除。
4.12 外径 50~530mm 钢管的焊缝抗拉强度,可采用环形试样试验;外径≥219mm 的钢管,可按 GOST 6996 采用 XII 型试样(去除焊缝余高,切口垂直于钢管轴线)进行试验。
4.13 水压试验按 GOST 3845 执行,保压时间不少于 5 秒。
4.14 焊缝无损检测采用技术文件规定的方法,包括超声波、涡流、磁粉、射线检测等。
5 标志、包装、运输与储存
5.1 钢管的标志、包装、运输与储存应符合 GOST 10692 的规定。
6 信息数据
6.1 本标准由苏联钢铁工业部开发并提出。
6.2 本标准 1980 年 12 月 25 日由苏联国 家标准委员会第 5970 号决议批准发布,1991 年 7 月 12 日第 1247 号法令取消有效期限制。
6.3 本标准替代 GOST 10705-63。
6.4 本标准经独联体国 家间标准化、计量与认证理事会历次修订:1998 年第 5 号、2008 年第 6 号、2011 年第 7 号、2014 年第 8 号修订。
6.5 本标准规范性引用文件清单如下:
标准编号 | 引用条款 | 标准编号 | 引用条款 |
GOST 162-90 | 4.4 | GOST 11358-89 | 4.4 |
GOST 166-89 | 4.4 | GOST 12344-2003 | 4.2 |
GOST 380-2005 | 2.2 | GOST 12345-2001 | 4.2 |
GOST 427-75 | 4.4 | GOST 12346-78 | 4.2 |
GOST 1050-88 | 2.2 | GOST 12347-77 | 4.2 |
GOST 2015-84 | 4.4 | GOST 12348-78 | 4.2 |
GOST 2216-84 | 4.4 | GOST 12349-83 | 4.2 |
GOST 3728-78 | 2.11.3、4.10 | GOST 12350-78 | 4.2 |
GOST 3845-75 | 2.10、4.13 | GOST 12351-2003 | 4.2 |
GOST 5378-88 | 4.4 | GOST 12352-81 | 4.2 |
GOST 6507-90 | 4.4 | GOST 12353-78 | 4.2 |
GOST 6996-66 | 4.12 | GOST 12354-81 | 4.2 |
GOST 7268-82 | 4.6 | GOST 14637-89 | 2.2 |
GOST 7502-98 | 4.4 | GOST 14810-69 | 4.4 |
GOST 7565-81 | 4.2 | GOST 16523-97 | 2.2 |
GOST 8026-92 | 4.4 | GOST 18242-72 | 3.2 |
GOST 8693-80 | 4.11 | GOST 22536.0-87 | 4.2 |
GOST 8694-75 | 4.9 | GOST 22536.1-88 | 4.2 |
GOST 8695-75 | 4.8 | GOST 22536.2-87 | 4.2 |
GOST 9045-93 | 2.2 | GOST 22536.3-88 | 4.2 |
GOST 9454-78 | 4.5 | GOST 22536.4-88 | 4.2 |
GOST 10006-80 | 4.7 | GOST 22536.5-87 | 4.2 |
GOST 10692-80 | 3.1、5.1 | GOST 22536.6-88 | 4.2 |
GOST 10704-91 | 1.1 | GOST 19281 | 2.2 |
6.6 本标准再版信息:1987 年、1988 年、1989 年、1991 年、1999 年、2005 年、2008 年。