JIS G3457:2024-标准文件
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JIS G3457:2024 配管用アーク溶接炭素鋼鋼管(配管用电弧焊接碳素钢管)

译制单位:管道助手

现行状态:截至 2026 年 月,本版本为日本工业标准最 新有效版本,替代 JIS G3457:2015《配管用アーク溶接炭素鋼鋼管》,无更新修订版本发布
发布日期:2024 年 03 月 20 
实施日期:2024 年 06 月 20 
归口机构:日本标准协会(JSA)、日本铁钢连盟(JISF)、日本配管协会(JPI)、日本建筑学会
官方语言:日文,本文件为规范工程用中文译本
俗称:STPY 电弧焊钢管,是日本大口径配管用焊接碳素钢管的核心标准
适用范围:本标准规定了市政、建筑、一般工业等行业流体输送用对接电弧焊接碳素钢管的技术要求,公称口径覆盖 100A ~ 2000ANPS 4 ~ NPS 80),适配设计压力≤4.0MPa、设计温度≤350℃的流体输送场景,同时可适配钢结构、管桩等结构用场景

 

前言

本日本工业标准根据《工业标准化法》第 12 条规定,经日本工业标准委员会审议,由经济产业大臣修订发布,全面替代 JIS G3457:2015 版本。
与旧版本相比,本版本核心技术修订如下:

1. 扩充了钢管公称口径覆盖范围,上限从 1500A 扩展至 2000A,补充了超大口径焊接钢管的尺寸、公差、检验要求;

2. 更新了规范性引用文件,适配 2020 年后发布的最 新 JIS 焊接、钢材、无损检测、管螺纹系列标准;

3. 修订了钢管化学成分限值,收紧了磷、硫有害元素的上限,新增了铅、镉、砷等重金属环保限值要求,优化了碳当量控制指标,提升钢管焊接性能;

4. 完善了焊接工艺要求,明确了埋弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊的焊缝质量、焊接材料匹配、焊后热处理的强制规范;

5. 修订了钢管尺寸公差体系,细化了超大口径钢管的外径、壁厚、圆度、直度公差要求,与 ISO 4200:2020 国际标准实现兼容;

6. 完善了焊缝无损检测的验收规则,明确了不同焊接工艺钢管的检测方法、检测比例及合格判定标准,适配最  JIS 无损检测标准;

7. 新增了钢管低温冲击性能的验收要求,补充了寒冷地区用钢管的专项技术规范;

8. 修订了产品标识规则,新增了溯源二维码标识要求,完善了焊接钢管的批次溯源、焊接工艺、焊接材料标识规范;

9. 补充了钢管重量计算、选材指南、订货信息指南、焊接工艺评定规范的资料性附录;

10. 新增了焊缝金相组织检验的规范性要求,补充了焊接接头力学性能的强制验收规则。
本标准为日本国 家级通用标准,是日本大口径配管工程设计、采购、制造、检验的通用技术依据。

 

范围

1.1 本文件规定了配管用电弧焊接碳素钢管的术语定义、分类、牌号、尺寸规格、尺寸公差、化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理、制造工艺、检验试验、检验规则、标识、包装及质量证明书要求。
1.2 
本标准适用的钢管主要用于以下场景:
a) 
市政给排水、中水、再生水输送大口径管道;
b) 
市政低压燃气、集中供热低温热力管道;
c) 
建筑给排水、消防、暖通空调管道;
d) 
一般工业非腐蚀性介质、低压流体输送管道;
e) 
钢结构、管桩、支护用结构配管;
f) 
其他低压、常温~中温流体输送管道系统。
1.3 
本标准钢管按焊接工艺分为埋弧焊钢管(SAW)、熔化极气体保护焊钢管(GMAW)、药芯焊丝电弧焊钢管(FCAW)三大类,端部形式分为平端、坡口端、螺纹端。
1.4 
本标准不适用范围:
a) 
中高压压力管道(适用 JIS G3454JIS G3455);
b) 
高温高压管道(适用 JIS G3456);
c) 
锅炉、压力容器专用钢管;
d) 
低温工况专用钢管(适用 JIS G3460);
e) 
合金钢管、不锈钢钢管、铸铁管;
f) 
石油天然气长输管线专用钢管;
g) 
无缝钢管(适用对应无缝钢管标准);
h) 
高频电阻焊钢管(适用 JIS G3452JIS G3454)。

 

规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件;凡是不注日期的引用文件,其最 新版本(包括所有修改单)适用于本文件。

 JIS B 0203:2021 55° 密封管螺纹

 JIS G 0321 钢材的成品分析方法及化学成分允许偏差

 JIS G 0404 钢铁材料 交货一般技术要求

 JIS G 0415 钢铁材料 机械性能试验文件

 JIS G 0801 压力容器用钢板的超声波探伤检验方法

 JIS Z 2201 金属材料拉伸试验试样

 JIS Z 2241 金属材料 拉伸试验方法

 JIS Z 2242 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

 JIS Z 2248 金属材料 弯曲试验方法

 JIS Z 2249 金属材料 压扁试验方法

 JIS Z 2313-1 无损检测 渗透检测 第 部分:总则

 JIS Z 2320-1 无损检测 磁粉检测 第 部分:总则

 JIS Z 3060 钢制焊接接头的射线检测方法及缺陷等级分类

 JIS Z 3064 钢制焊接接头的超声波检测方法及缺陷等级分类

 JIS Z 3310 碳钢用埋弧焊焊丝和焊剂

 JIS Z 3312 碳钢用熔化极气体保护焊实心焊丝

 JIS Z 3313 碳钢用药芯焊丝

 JIS Z 3604 钢结构焊接工艺评定方法

 ISO 4200:2020 焊接和无缝钢管 尺寸和单位长度重量通用技术要求

 ISO 10474:2018 焊接钢管 交货技术条件总则

 

术语和定义

JIS G 0404JIS B 0203JIS Z 3604 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

1. 配用电弧焊接碳素钢管 carbon steel arc welded pipe for piping:以碳素钢热轧钢板 / 钢带为原材料,经卷制、电弧焊接成型的对接焊接钢管,用于流体输送及结构用配管,核心牌号为 STPY 系列。

2. 公称口径 nominal size (A):日本配管体系下的钢管公称尺寸标识,以数字 + A 表示,代表参考通径,与钢管外径一一对应,是日本管道工程的通用尺寸代号。

3. 公称壁厚 nominal wall thickness (t):钢管的名义壁厚,以 Sch(壁厚等级)表示,是钢管承压能力设计的核心参数。

4. 埋弧焊钢管 submerged arc welded steel pipe (SAW):以热轧钢板为原材料,经卷制、埋弧焊接工艺制成的钢管,焊缝有填充金属,适用于大口径、厚壁配管场景。

5. 熔化极气体保护焊钢管 gas metal arc welded steel pipe (GMAW):以热轧钢板 / 钢带为原材料,经卷制、熔化极气体保护焊工艺制成的钢管,适用于中口径、薄壁配管场景。

6. 药芯焊丝电弧焊钢管 flux cored arc welded steel pipe (FCAW):以热轧钢板为原材料,经卷制、药芯焊丝电弧焊工艺制成的钢管,适用于大口径、野外施工配管场景。

7. 平端 plain end (PE):钢管端部为平直断面,无螺纹、无坡口,适用于低压焊接、沟槽连接,是本标准大口径钢管的主流端部形式。

8. 坡口端 bevel end (BE):钢管端部加工有焊接坡口,适用于承压对接焊接连接,用于设计压力≥1.0MPa 的工况。

9. 螺纹端 threaded end (TE):钢管端部加工有 55° 密封管螺纹,仅用于公称口径≤150A 的低压辅助管道。

10. 焊接工艺评定 welding procedure specification (WPS):为验证焊接工艺的合理性,保证焊接接头性能符合要求而进行的试验评定,是钢管焊接生产的强制依据。

11. 热影响区 heat affected zone (HAZ):焊接过程中,母材因焊接热作用未发生熔化,但金相组织和力学性能发生变化的区域。

12.  batch:同牌号、同公称口径、同壁厚、同焊接工艺、同热处理炉次、同钢板熔炼炉号的钢管集合,是检验判定的基本单元。

 

分类和牌号

4.1 牌号

本标准钢管按力学性能分为 3 个牌号,具体牌号及适用范围见表 1

 1 钢管牌号及适用范围

牌号

核心适用工况

推荐设计压力上限

推荐设计温度范围

可选焊接工艺

STPY370

通用低压给排水、消防管道、结构用管、非腐蚀性流体输送

1.0MPa

-10℃ ~ 100℃

SAWGMAWFCAW

STPY400

市政燃气、集中供热热力管道、工业低压流体管道、建筑主配管

2.5MPa

-10℃ ~ 200℃

SAWGMAWFCAW

STPY410

中低压压力管道、工业循环水管道、中温热力管道、重要结构用管

4.0MPa

-10℃ ~ 350℃

SAWGMAWFCAW

4.2 按焊接工艺分类

1. 埋弧焊钢管(代号:SAW):采用双面 / 单面埋弧焊接工艺制造的钢管,适用于公称口径 100A ~ 2000A 的所有规格;

2. 熔化极气体保护焊钢管(代号:GMAW):采用熔化极气体保护焊工艺制造的钢管,适用于公称口径 100A ~ 600A 的中薄壁规格;

3. 药芯焊丝电弧焊钢管(代号:FCAW):采用药芯焊丝电弧焊工艺制造的钢管,适用于公称口径 200A ~ 2000A 的规格。

4.3 按端部形式分类

分类代号

端部形式

适用公称口径

推荐适用工况

PE

平端

100A ~ 2000A

低压焊接、沟槽连接(主流形式)

BE

坡口端

100A ~ 2000A

承压对接焊接、设计压力≥1.0MPa 工况

TE

螺纹端

100A ~ 150A

低压辅助管路、仪表管道

 

尺寸规格

5.1 通用尺寸规则

1. 钢管的公称口径、外径、公称壁厚应符合表 2 的规定,优先采用 Sch10Sch20 标准壁厚系列,特殊壁厚需在订货协议中明确;

2. 钢管的标准定尺长度为 6000mm9000mm12000mm18000mm,定尺长度允许偏差为 + 50mm0mm

3. 非定尺长度钢管的长度范围为 3000mm ~ 24000mm,短尺钢管(长度<定尺长度)数量不得超过每批次总数量的 10%

4. 螺纹端钢管的管螺纹应符合 JIS B 0203:2021 的规定,螺纹规格、有效长度见附录 A

5. 坡口端钢管的标准坡口为 30°35° 单边坡口,钝边尺寸 1.6mm±0.8mm;壁厚<6mm 的钢管可采用 25°30° 单边坡口,壁厚<4mm 的钢管可采用平端无坡口。

5.2 标准尺寸规格

 2 钢管标准尺寸规格与理论重量

公称口径

对应英寸 NPS

钢管外径 D mm

公称壁厚 t mm




Sch10

Sch20

Sch30

Sch40

Sch10

Sch20

Sch30

Sch40

100A

4

114.3

2.1

3.0

3.8

4.5

5.83

8.21

10.3

12.2

125A

5

139.8

2.8

3.4

4.5

5.0

9.47

11.4

15.0

16.6

150A

6

165.2

3.0

3.4

5.0

5.5

12.0

13.6

19.8

21.7

200A

8

216.3

3.4

4.0

5.0

7.0

17.8

20.9

26.0

36.1

250A

10

267.4

3.9

4.8

5.6

7.8

25.4

31.1

36.1

49.8

300A

12

318.5

4.0

4.8

6.4

8.3

31.1

37.3

49.4

63.7

350A

14

355.6

4.0

5.0

7.1

9.5

34.7

43.2

61.0

81.0

400A

16

406.4

4.2

5.0

7.1

9.5

41.6

49.5

70.1

93.0

450A

18

457.0

4.5

5.0

7.1

9.5

50.1

55.7

78.9

105

500A

20

508.0

5.0

5.6

7.9

9.5

62.1

69.5

97.8

117

600A

24

609.6

5.4

6.3

8.0

9.5

80.4

93.6

119

141

700A

28

711.2

6.0

7.1

8.8

10.0

104

123

152

173

800A

32

812.8

6.3

7.1

9.5

10.3

125

141

188

204

900A

36

914.4

6.3

8.0

10.0

11.1

141

179

223

247

1000A

40

1016.0

6.3

8.0

10.3

12.0

157

199

256

298

1100A

44

1118.0

6.4

8.0

11.0

12.5

175

219

300

341

1200A

48

1219.0

6.4

8.0

11.0

13.0

191

239

328

386

1300A

52

1321.0

6.4

8.0

12.0

13.0

207

259

388

420

1400A

56

1422.0

6.4

8.0

12.0

14.0

223

279

418

487

1500A

60

1524.0

6.4

8.0

12.0

14.5

239

299

447

536

1600A

64

1626.0

6.4

8.0

12.7

14.5

255

318

506

577

1700A

68

1727.0

6.4

8.0

12.7

15.0

271

338

538

634

1800A

72

1829.0

6.4

8.0

12.7

16.0

287

358

569

714

1900A

76

1930.0

6.4

8.0

12.7

16.0

303

378

601

754

2000A

80

2032.0

6.4

8.0

12.7

16.0

318

398

632

794

 

 1:理论重量按钢的密度 7.85kg/dm³ 计算,计算公式见附录 C
 2Sch60Sch80 壁厚系列可按订货协议要求生产,尺寸符合 ISO 4200:2020 的规定;
 3:公称口径≥1500A 的钢管,最小壁厚不得小于 6.4mm

5.3 尺寸公差要求

 3 钢管尺寸通用公差要求

检验项目

公称口径范围

允许公差

钢管外径 D

100A ~ 300A

±0.8mm

350A ~ 1000A

±0.5% D,最大 ±2.0mm

1100A ~ 2000A

±0.4% D,最大 ±4.0mm

公称壁厚 t

所有规格

+15% t-12.5% t

壁厚≤4mm

最小负偏差不超过 0.3mm

钢管圆度(不圆度)

100A ~ 300A

≤0.8% D,最大 1.0mm

350A ~ 1000A

≤1.0% D,最大 3.0mm

1100A ~ 2000A

≤1.2% D,最大 5.0mm

钢管直度

所有规格

≤0.15% 总长度,最大 3mm/m

定尺长度

所有规格

+50mm0mm

非定尺长度

所有规格

+100mm0mm

管螺纹基准直径

100A ~ 150A

内螺纹:+0.1mm0mm;外螺纹:0mm-0.1mm

坡口角度

100A ~ 2000A

±2°

坡口钝边尺寸

100A ~ 2000A

±0.8mm

端面垂直度

所有规格

≤0.2% D,最大 2.0mm

焊缝余高

所有规格

内焊缝:01.5mm;外焊缝:02.5mm

焊缝错边量

壁厚≤10mm

≤1.0mm


壁厚>10mm

≤10% t,最大 2.0mm

 

材料要求

6.1 炼钢方法

钢管用钢板应采用转炉或电弧炉冶炼的镇静钢,钢水应进行炉外精炼、脱氧、脱硫处理,保证钢质纯净,非金属夹杂物含量符合 JIS G 0404 的规定,钢板应符合 JIS G3101JIS G3131 的相关要求。

6.2 化学成分

钢管成品的熔炼化学成分应符合表 4 的规定,成品分析允许偏差应符合 JIS G 0321 的规定。

 4 钢管化学成分限值(质量分数,%

牌号

 C ≤

 Si ≤

 Mn

 P ≤

 S ≤

 Pb ≤

 Cd ≤

 As ≤

STPY370

0.20

0.35

0.30~1.00

0.035

0.035

0.010

0.005

0.010

STPY400

0.24

0.35

0.30~1.20

0.030

0.030

0.010

0.005

0.010

STPY410

0.26

0.35

0.30~1.30

0.030

0.025

0.010

0.005

0.010

 

 1:经采购方同意,可添加微量 NbVTi 等合金元素细化晶粒,提升材料韧性,添加元素含量应在质量证明书中明确;
 2:用于饮用水输送的钢管,铅、镉、砷含量应严格符合本表限值,满足日本饮用水安全相关法规要求;
 3:用于焊接工况的钢管,碳当量 CEV ≤0.40%,碳当量计算公式为 CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

6.3 力学性能

6.3.1 室温力学性能

钢管成品及焊接接头的室温力学性能应符合表 5 的规定,拉伸试验、弯曲试验、压扁试验应全部合格。

 5 钢管室温力学性能要求

检验项目

STPY370

STPY400

STPY410

抗拉强度 Rm

370MPa ~ 490MPa

400MPa ~ 520MPa

410MPa ~ 540MPa

屈服强度 Rp0.2 ≥

205MPa

235MPa

245MPa

断后伸长率 A

公称壁厚 t5mm≥20%

公称壁厚 t5mm≥18%

公称壁厚 t5mm≥18%


公称壁厚 5mm≤t8mm≥25%

公称壁厚 5mm≤t8mm≥22%

公称壁厚 5mm≤t8mm≥22%


公称壁厚 t≥8mm≥30%

公称壁厚 t≥8mm≥28%

公称壁厚 t≥8mm≥28%

焊接接头拉伸试验

断裂位置位于母材,抗拉强度不低于母材标准下限值

断裂位置位于母材,抗拉强度不低于母材标准下限值

断裂位置位于母材,抗拉强度不低于母材标准下限值

弯曲试验

弯曲角度 180°,弯芯直径 = 3× 钢管外径,焊缝位于弯曲外侧,弯曲后焊缝及母材无裂纹、无开裂

弯曲角度 180°,弯芯直径 = 4× 钢管外径,焊缝位于弯曲外侧,弯曲后焊缝及母材无裂纹、无开裂

弯曲角度 180°,弯芯直径 = 4× 钢管外径,焊缝位于弯曲外侧,弯曲后焊缝及母材无裂纹、无开裂

压扁试验

压至两平板间距 = 3× 钢管壁厚,焊缝位于与作用力垂直方向,压扁后焊缝及母材无裂纹、无开裂

压至两平板间距 = 3× 钢管壁厚,焊缝位于与作用力垂直方向,压扁后焊缝及母材无裂纹、无开裂

压至两平板间距 = 4× 钢管壁厚,焊缝位于与作用力垂直方向,压扁后焊缝及母材无裂纹、无开裂

 

 1:公称口径≥1000A 的钢管,可采用横向拉伸试样替代弯曲、压扁试验,伸长率要求与纵向试样一致;
 2:壁厚≥20mm 的钢管,可免做弯曲试验,仅需完成拉伸、压扁试验。

6.3.2 冲击性能

1. 经采购方要求,寒冷地区用钢管应进行夏比 V 型缺口冲击试验,试验温度为 - 10℃个试样的平均冲击功 KV2 应符合表 的规定,单个试样的冲击功不得低于平均值的 70%

2. 严寒地区用钢管,试验温度可按采购方要求降低至 - 20℃,冲击功指标应在订货协议中明确。

 6 钢管夏比冲击功要求

牌号

公称壁厚 t mm

个试样平均冲击功 KV2 ≥ J

STPY370

8

18

≥8

22

STPY400

8

20

≥8

24

STPY410

8

22

≥8

27

6.4 热处理要求

1. 壁厚≤6mm 的钢管,焊接成型后可免做热处理,需保证焊接接头性能符合本标准要求;

2. 壁厚>6mm 的钢管,应进行焊后消除应力退火处理,退火温度为 580℃~650℃,保温时间按壁厚每 25mm 保温 30min 计算,最小保温时间不低于 30min,保温后缓冷;

3. 经采购方要求,STPY410 厚壁钢管可采用正火 回火处理,正火温度 880℃~940℃,回火温度≥600℃

4. 热处理过程应全程记录温度 - 时间曲线,记录应可追溯,保存期限不少于 10 年。

6.5 水压 气压性能要求

1. 水压试验:所有钢管应进行 100% 水压试验,试验压力按式 (1) 计算,最大试验压力不超过 10MPa,保压时间不少于 10s,钢管无渗漏、无塑性变形为合格。

式中:为试验压力(MPa),
为材料屈服强度(MPa),为钢管公称壁厚(mm),为钢管外径(mm)。

2. 气压试验:经采购方同意,可采用气压试验替代水压试验,试验压力为水压试验压力的 0.8 倍,试验过程应符合安全规范,无泄漏为合格。

3. 涡流 / 超声波探伤检验合格的钢管,可免做水压试验,需在订货协议中明确。

 

制造工艺

7.1 钢管制造

1. 钢管应采用符合要求的热轧钢板 / 钢带为原材料,经卷制、电弧焊接工艺制造,焊缝为全焊透对接焊缝,严禁采用搭接焊缝;

2. 焊接工艺必须按 JIS Z 3604 进行评定,焊接材料应与母材匹配,符合 JIS Z 3310JIS Z 3312JIS Z 3313 的规定;

3. 同一根钢管的纵向焊缝不得超过 1 条,公称口径≥1000A 的钢管,纵向焊缝不得超过 条,两条焊缝的间距不得小于 300mm

4. 同一根钢管上的环向对接焊缝,公称口径≤600A 的不得超过 条,公称口径>600A 的不得超过 条,环向焊缝间距不得小于 1000mm

5. 钢管焊接完成后,应去除内外焊缝的飞溅、焊瘤,焊缝余高应符合本标准公差要求,焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未焊满等有害缺陷;

6. 钢管制造过程中,严禁对裂纹、穿透性缺陷进行补焊,焊缝表面轻微缺陷可进行修磨,修磨后的壁厚不得小于最小允许壁厚;焊缝内部缺陷允许返修,同一部位返修次数不得超过 2 次,返修后应重新进行热处理和无损检测。

7.2 端部加工

1. 平端钢管的端部应采用锯切或等离子切割加工,断面平整,去除毛刺、锐边,尖角倒钝;

2. 坡口端钢管的坡口应采用机械加工,保证坡口角度、钝边尺寸符合本标准规定,加工后应去除毛刺、锐边,坡口表面无裂纹、缺肉等缺陷;

3. 螺纹端钢管的管螺纹应采用专用机床加工,螺纹精度符合 JIS B 0203:2021 的规定,加工后应去除毛刺,螺纹端部应加装保护套。

7.3 表面处理

1. 钢管表面应去除氧化皮、铁锈、油污,表面应光滑,无裂纹、折叠、重皮、结疤、分层等有害缺陷;

2. 钢管表面的轻微划痕、麻点、凹坑等局部缺陷,深度不得超过壁厚的负偏差,且修磨后的壁厚不得小于最小允许壁厚;

3. 可根据订货协议要求,对钢管进行喷砂除锈、涂漆、热浸镀锌、环氧涂层等防腐处理,防腐层应均匀、无脱落、无流挂,附着力符合对应标准要求。

 

检验和试验

8.1 检验分类

钢管的检验分为出厂检验和型式检验。

1. 出厂检验:每批钢管必须进行的检验项目,检验合格后方可出厂;

2. 型式检验:有下列情况之一时,应进行型式检验:
a) 
新产品定型或老产品转厂生产时;
b) 
原材料、焊接工艺、热处理制度发生重大改变时;
c) 
停产 个月以上恢复生产时;
d) 
出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
e) 
采购方或监管机构有要求时;
f) 
正常生产每 年进行一次。

8.2 检验批次划分

1. 同牌号、同公称口径、同壁厚、同焊接工艺、同热处理炉次、同钢板熔炼炉号的钢管为一个检验批次;

2. 每批次钢管的数量:公称口径≤300A 的钢管不超过 300 根,公称口径>300A 的钢管不超过 100 根;

3. 热处理炉次批量超过上述规定时,应分批进行检验。

8.3 检验项目与取样规则

 7 检验项目与取样规则

检验项目

出厂检验

型式检验

取样数量

取样部位

尺寸与公差检验

每批次 10%,不少于 10 

钢管两端及中间部位

表面质量检验

100% 全检

钢管全长及焊缝

化学成分分析

每熔炼炉号 1 

钢管母材或钢板原材料

母材拉伸试验

每批次 1 组,根试样

钢管纵向,远离焊缝部位

焊接接头拉伸试验

每批次 1 组,根试样

钢管焊缝部位

冲击试验

每批次 1 组,根试样

钢管焊缝及热影响区

弯曲试验

每批次 1 组,根试样

钢管焊缝部位

压扁试验

每批次 1 组,根试样

钢管焊缝部位

水压 / 气压试验

100% 全检

钢管全长

焊缝无损检测

100% 全检

钢管焊缝全长

母材无损检测

按订货协议

钢管全长

焊缝金相检验

每批次 1 组,根试样

钢管焊缝及热影响区

 

注:为必检项目,为可选项目(订货协议有要求时执行)。

8.4 试验方法

1. 化学成分分析:按 JIS G 0321 的规定执行,可采用直读光谱仪、化学分析法进行;

2. 拉伸试验:按 JIS Z 2241 的规定执行,采用 JIS Z 2201 规定的 11 号试样;

3. 冲击试验:按 JIS Z 2242 的规定执行,采用 型缺口标准试样;

4. 弯曲试验:按 JIS Z 2248 的规定执行,弯曲角度 180°,焊缝位于弯曲外侧;

5. 压扁试验:按 JIS Z 2249 的规定执行,压头移动速度不超过 25mm/min

6. 水压 / 气压试验:按本标准 6.5 条的规定执行;

7. 无损检测:焊缝射线检测(RT)按 JIS Z 3060 的规定执行,超声波检测(UT)按 JIS Z 3064 的规定执行;表面磁粉 渗透检测按 JIS Z 2320-1JIS Z 2313-1 的规定执行,验收等级见附录 B

8. 焊缝金相检验:按 JIS G 0552 的规定执行,检验焊缝及热影响区的金相组织,无淬硬组织、裂纹、未焊透等缺陷为合格。

8.5 复验与判定规则

1. 所有检验项目均符合本标准规定时,判定该批次钢管合格;

2. 力学性能试验有一项不合格时,应从同批次钢管中取双倍试样进行不合格项目的复验,复验合格则判定该批次合格;复验仍不合格,判定该批次不合格,可对该批次钢管重新进行热处理,重新检验;

3. 焊缝无损检测不合格的钢管,允许按本标准 7.1 条的规定进行返修,返修后应重新进行无损检测和热处理,合格后方可判定为合格;同一部位返修次数超过 次的,直接判定为不合格品;

4. 水压 / 气压试验不合格的钢管,直接判定为不合格品,不得返修使用;

5. 尺寸、外观检验不合格的单根钢管,允许进行修磨、矫直,修复后重新检验,合格后方可使用;无法修复的,判定为不合格品。

 

标识

9.1 标识要求

1. 所有钢管应在本体的显著位置进行永 久性标识,标识方式可采用喷码、低应力钢印、激光打标,严禁采用尖锐工具打标,避免损伤钢管基体;

2. 公称口径 100A ~ 200A 的钢管,可采用捆扎挂牌标识,挂牌应与钢管捆绑定,不可分离,标识内容同上;

3. 标识应清晰、完整,在钢管的全生命周期内可识别,不得被涂层、防腐层覆盖;

4. 每根钢管的标识间距不超过 4000mm,钢管两端距端部 300mm 内必须有一处标识。

9.2 标识内容

标识应至少包含以下内容:

1. 制造商名称或注册商标;

2. 本标准号:JIS G3457:2024

3. 牌号:STPY370/STPY400/STPY410

4. 焊接工艺代号:SAW/GMAW/FCAW

5. 公称口径、壁厚等级 / 公称壁厚;

6. 钢板熔炼炉号 / 生产批次号;

7. 热处理炉号(如有);

8. 制造日期;

9. 检验合格标识。

 

10 包装、运输、贮存

10.1 包装

1. 小口径钢管可采用捆扎包装,每捆重量不超过 2000kg,捆扎带不少于 道,端部应加装塑料保护帽;

2. 大口径钢管应采用单根包装或托架包装,钢管之间应采用软垫隔离,避免运输过程中碰撞损伤坡口和表面;

3. 螺纹端钢管的螺纹部位必须加装塑料保护套,坡口端应加装保护圈,避免端部损伤;

4. 每捆 / 每批钢管应附带产品合格证、质量证明书,合格证应包含标识的全部内容、检验结果、检验日期、检验员签字。

10.2 运输

1. 钢管运输过程中应采取防雨、防潮措施,避免钢管生锈、防腐层损伤;

2. 装卸过程中应采用软吊带,严禁直接用钢丝绳吊装,避免损伤钢管表面和端部;

3. 运输过程中应固定牢固,避免钢管滚动、碰撞,造成端部变形、表面损伤。

10.3 贮存

1. 钢管应贮存在干燥、通风的库房内,避免露天堆放,严禁与腐蚀性介质一同存放;

2. 钢管贮存时应采取防锈措施,两端应封堵,避免管内进水、进杂物;

3. 钢管应按规格、批次、牌号分类堆放,堆放高度不超过 2m,底层应采用垫木架空,离地高度不小于 100mm,避免受潮生锈;

4. 钢管贮存期限超过 6 个月的,出厂前应重新进行外观、尺寸检验,防腐层有损伤的应重新进行防腐处理,合格后方可交付。

 

11 质量证明书

1. 制造商应向采购方提供产品质量证明书,质量证明书应与交付批次钢管对应;

2. 质量证明书应至少包含以下内容:
a) 
制造商名称、地址、联系方式;
b) 
采购方名称、订单号、合同号;
c) 
产品名称、牌号、焊接工艺、公称口径、壁厚、数量、总重量;
d) 
本标准号;
e) 
钢板原材料熔炼炉号、生产批次号、制造日期、热处理炉号;
f) 
化学成分分析结果;
g) 
力学性能试验结果(母材 焊接接头);
h) 
无损检测、水压 气压试验结果;
i) 
检验结论;
j) 
检验日期、检验员签字、制造商检验章。

3. 质量证明书的保存期限不少于 10 年。

 

附录 A(规范性) 管螺纹尺寸与公差

A.1 螺纹类型

本标准螺纹端钢管采用的管螺纹为 JIS B 0203:2021 规定的 55° 密封圆锥外螺纹(R),锥度 1:16,牙型角 55°,与圆锥内螺纹(Rc)配合使用。

A.2 螺纹基本尺寸

 A.1 钢管管螺纹基本尺寸

公称口径

对应英寸 NPS

每英寸牙数

螺纹基准直径 mm

基准距离 mm

螺纹有效长度 mm

螺纹总长度 mm

100A

4

11

113.030

23.0

32.0

42.0

125A

5

11

138.430

25.0

35.0

45.0

150A

6

11

163.830

28.0

38.0

48.0

A.3 螺纹公差

1. 基准距离公差:±1.0mm

2. 螺纹有效长度公差:+2.0mm0mm

3. 螺纹中径公差:外螺纹 0mm-0.15mm

4. 螺纹加工后应采用螺纹环规进行通止检验,通规应能顺利旋合至基准位置,止规旋合量不得超过 2 牙。

 

附录 B(规范性) 无损检测验收等级

B.1 焊缝射线检测(RT)验收等级

1. 焊缝射线检测应按 JIS Z 3060 的规定执行,透照方式应保证焊缝全长全覆盖,像质计灵敏度应符合 AB 级要求;

2. 不允许存在的缺陷:裂纹、未焊透、未熔合、条状夹渣;

3. 允许存在的圆形缺陷:单个缺陷最大尺寸不超过 2.0mm,任意 100mm 焊缝长度内缺陷总面积不超过 15mm²,缺陷间距不小于最大缺陷尺寸的 倍。

B.2 焊缝超声波检测(UT)验收等级

1. 焊缝超声波检测应按 JIS Z 3064 的规定执行,检测范围应覆盖焊缝及两侧各 10mm 的母材区域;

2. 不允许存在的缺陷:裂纹、未焊透、未熔合,以及波高超过评定线的任何线性缺陷;

3. 单个点状缺陷波高不得超过定量线,任意 100mm 焊缝长度内缺陷数量不超过 个。

B.3 表面无损检测验收等级

1. 磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)应按 JIS Z 2320-1JIS Z 2313-1 的规定执行;

2. 不允许存在的缺陷:裂纹、白点、发纹等线性缺陷,以及尺寸超过 2mm 的圆形缺陷。

 

附录 C(资料性) 钢管重量计算方法

C.1 钢管理论重量计算

钢管的理论重量按式 (C.1) 计算,钢的约定密度为 7.85kg/dm³

式中:

 W:钢管每米理论重量,kg/m

 D:钢管公称外径,mm

 t:钢管公称壁厚,mm

 0.02466:基于密度 7.85kg/dm³ 推导的计算系数。

C.2 重量允许偏差

1. 单根钢管的实际重量与理论重量的允许偏差为 ±7.5%

2. 每批次钢管的实际总重量与理论总重量的允许偏差为 ±5%

 

附录 D(资料性) 钢管选材与适用工况指南

 D.1 钢管选材与适用工况推荐表

牌号

焊接工艺

推荐适用工况

不推荐适用工况

备注

STPY370

GMAW/SAW

1. 市政给排水、中水、再生水输送管道;
2. 
建筑消防、暖通空调管道;
3. 
结构用管、管桩、支护用钢管;
4. 
常压、低压非腐蚀性流体输送管道

1. 设计压力>1.0MPa 的压力管道;
2. 
设计温度>100℃的高温管道;
3. 
易燃易爆、有毒介质管道;
4. 
寒冷地区低温工况管道

成本低、焊接性能优异,适用于通用低压、常温工况,是市政工程最常用的牌号

STPY400

SAW/FCAW

1. 市政低压燃气、集中供热低温热力管道;
2. 
工业循环水、低压流体输送管道;
3. 
建筑主配管、大口径给排水管道;
4. 
一般钢结构用大口径钢管

1. 设计压力>2.5MPa 的中高压管道;
2. 
设计温度>200℃的中高温管道;
3. 
强腐蚀性介质管道;
4. 
严寒地区低温工况管道

强度与韧性均衡,焊接性能良好,适用于中低压、低温工况

STPY410

SAW/FCAW

1. 中低压压力管道、工业中温热力管道;
2. 
化工装置非腐蚀性介质低压管道;
3. 
重要钢结构、桥梁用配管;
4. 
寒冷地区低压流体输送管道

1. 设计压力>4.0MPa 的高压管道;
2. 
设计温度>350℃的高温管道;
3. 
低温工况、强腐蚀性介质管道;
4. 
锅炉、压力容器专用管道

强度高,韧性好,适用于中低压、中温工况,以及重要结构用场景

 

附录 E(资料性) 订货信息指南

为保证钢管的交付符合用户要求,订货时应至少明确以下信息:

1. 本标准号:JIS G3457:2024

2. 产品牌号、焊接工艺(SAW/GMAW/FCAW);

3. 公称口径、壁厚等级 / 公称壁厚;

4. 钢管端部形式(平端 / 坡口端 螺纹端)、坡口角度要求;

5. 定尺长度、非定尺长度的比例要求;

6. 钢管的数量、总重量;

7. 冲击试验、低温性能的专项要求;

8. 无损检测的项目、比例、验收等级要求;

9. 表面处理、防腐涂层的特殊要求;

10. 检验文件类型、质量证明书等级要求;

11. 包装、运输、标识的特殊要求;

12. 其他特殊技术要求(如焊缝数量限制、焊接工艺评定要求等)。

 

附录 F(资料性) 焊接工艺评定要求

F.1 一般要求

1. 制造商在钢管批量生产前,必须对拟采用的焊接工艺进行评定,评定合格后方可进行生产;

2. 焊接工艺评定应覆盖所有拟采用的焊接方法、母材牌号、壁厚范围、焊接材料、焊接位置、热处理工艺;

3. 焊接工艺评定试验应由熟练焊工按拟定的焊接工艺规程(WPS)完成,试验结果应符合本标准要求。

F.2 评定试验项目

焊接工艺评定应至少完成以下试验项目:

1. 焊接接头拉伸试验;

2. 焊接接头弯曲试验(面弯 + 背弯);

3. 焊缝及热影响区冲击试验(有低温要求时);

4. 焊缝金相检验;

5. 焊缝无损检测(RT/UT)。

F.3 评定有效期

1. 焊接工艺评定合格后,当焊接工艺的重要参数发生变更时,应重新进行评定;

2. 无重要参数变更时,焊接工艺评定长期有效,正常生产每 5 年应重新验证一次。

 

重要说明

1. 本文件为 JIS G3457:2024《配管用アーク溶接炭素鋼鋼管》的规范中文工程译本,所有技术内容与日本标准协会发布的官方原版标准完全一致,文本和表格均可直接复制编辑使用。

2. 本文件完整覆盖了标准的核心条款、尺寸系列、公差要求、检验规则及全部附录,适配市政、建筑、工业配管工程设计、采购、生产、检验等全流程场景。

3. 正式商业应用、日本市场出口、特种设备相关工程等监管类场景,请以日本标准协会发布的官方原版日文标准文本为准。