GB/T 14291-2016 矿粉矿浆输送用电焊钢管
译制单位:管道助手
版本说明:本标准为现行有效最 新版本,2016 年 08 月 29 日发布,2017 年 07 月 01 日实施,全部代替 GB/T 14291-2006《矿用流体输送用电焊钢管》;截至 2026 年 5 月,修订版本处于起草阶段,未正式发布实施。
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本标准代替 GB/T 14291-2006《矿用流体输送用电焊钢管》。与 GB/T 14291-2006 相比,主要变化如下:
• 修改了标准适用范围;
• 删除了表 1(外径、壁厚、理论重量及试验压力);
• 修改了外径和壁厚允许偏差;
• 修改了钢的牌号及化学成分;
• 修改了交货状态要求;
• 修改了力学性能和工艺性能要求;
• 增加了耐磨性要求;
• 增加了冲击试验、金相检验和硬度试验要求;
• 修改了钢管内毛刺去除要求;
• 增加了钢管涂 (衬) 防腐、耐磨功能层塑料协议要求;
• 增加了附录 A;
• 增加了附录 B。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会 (SAC/TC183) 归口。
本标准起草单位:浙江金洲管道科技股份有限公司、中海石油金洲管道有限公司、国 家石油天然气管材工程技术研究中心(宝鸡石油钢管有限责任公司)、江苏联冠高新技术有限公司、武钢集团武汉江北钢铁有限公司钢管厂、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人:杨伟芳、顾苏民、杨连河、王慧、黄学祥、董莉、魏安家、张毅、杨忠文。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 14291-1993、GB/T 14291-2006。
1 范围
本标准规定了矿粉矿浆输送用电焊钢管的牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。
本标准适用于矿粉、矿浆输送及河道、港口码头疏浚管线用电焊钢管 (以下简称钢管)。
2 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(包括所有的修改单)适用于本文件。
• GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
• GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
• GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
• GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离 - 二苯碳酰二肼光度法测定铬量
• GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量
• GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量
• GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离 - 碘量法测定铜量
• GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵 - 三氯甲烷萃取光度法测定铜量
• GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光度法
• GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
• GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚 S 分光光度法
• GB/T 223.53 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定铜量
• GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量
• GB/T 223.58 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠 - 亚硝酸钠滴定法测定锰量
• GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
• GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
• GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量
• GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
• GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠 (钾) 光度法测定锰量
• GB/T 223.64 钢铁及合金 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法
• GB/T 223.67 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法
• GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
• GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
• GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量
• GB/T 223.72 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
• GB/T 223.74 钢铁及合金化学分析方法 非化合碳含量的测定
• GB/T 223.75 钢铁及合金 硼含量的测定 甲醇蒸馏 - 姜黄素光度法
• GB/T 223.76 钢铁及合金 钒含量的测定 火焰原子吸收光谱法
• GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
• GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法 (常规方法)
• GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法
• GB/T 700 碳素结构钢
• GB/T 1591 低合金高强度结构钢
• GB/T 9711 石油天然气工业 管线输送系统用钢管
• GB/T 21835 焊接钢管尺寸及单位长度重量
• GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法
• GB/T 13299 钢的显微组织评定方法
• GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
• GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法
• GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法
• GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
• GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法
• GB/T 8363 钢材 落锤撕裂试验方法
• GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分:试验方法
• GB/T 246 金属材料 管 压扁试验方法
• GB/T 241 金属材料 管 液压试验方法
• GB/T 13298 金属显微组织检验方法
• GB/T 7735 无缝和焊接 (埋弧焊除外) 钢管缺欠的自动涡流检测
• GB/T 2102 钢管的验收、包装、标志和质量证明书
• GB/T 23257 埋地钢质管道聚乙烯防腐层
• GB/T 28897-2012 钢塑复合管
• GB/T 8802 热塑性塑料管材、管件 维卡软化温度的测定
• GB/T 13663 给水用聚乙烯 (PE) 管材
• QB/T 2668 超高分子量聚乙烯管材
• JB/T 7901 金属材料 实验室均匀腐蚀全浸试验方法
• SY/T 6423.3-2013 石油天然气工业 钢管无损检测 第 3 部分:焊接钢管焊缝缺欠的超声波检测
• SY/T 6423.4-2013 石油天然气工业 钢管无损检测 第 4 部分:无缝和焊接钢管分层缺欠的超声波检测
3 牌号表示方法
钢管的牌号由代表管线钢的字母 L、规定总延伸强度最小值、代表焊接钢管的字母 J 组成;或由代表管线钢的字母 X、钢级、代表焊接钢管的字母 J 组成。
示例:
• 规定总延伸强度最小值为 245MPa 的矿粉矿浆输送用电焊钢管,牌号表示为:L245J
• 钢级为 X42 的矿粉矿浆输送用电焊钢管,牌号表示为:X42J
4 订货内容
按本标准订购钢管的合同或订单应包括下列内容:
a) 标准编号;
b) 产品名称;
c) 钢的牌号;
d) 订购的数量 (总重量或总长度);
e) 尺寸规格 (外径 × 壁厚,单位为毫米);
f) 交货状态;
g) 其他要求。
5 尺寸、外形、重量及允许偏差
5.1 尺寸
5.1.1 外径和壁厚
钢管的公称外径 D 和公称壁厚 t 应符合 GB/T 21835 的规定,且外径应不小于 76.1mm,厚度应不小于 4.0mm。根据需方要求,经供需双方协商,可供应 GB/T 21835 规定以外尺寸的钢管。
5.1.2 外径允许偏差
钢管的外径允许偏差应符合表 1 的规定。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应表 1 规定以外允许偏差的钢管。
表 1 外径允许偏差和不圆度 单位为毫米
公称外径 D | 管体外径允许偏差 | 管端外径允许偏差(距端头 100mm 范围内) | 管体不圆度 | 管端不圆度(距端头 100mm 范围内) |
D≤219.1 | ±0.75%D | +1.6mm/-0.8mm | 不大于外径公差的 75% | - |
219.1<D≤610 | ±0.75% D,最大为 ±3.2mm | ±0.5% D,最大为 ±1.6mm | ≤2%D | ≤1.5%D |
D>610 | ±0.5% D,最大为 ±4.0mm | ±1.6mm | D/t≤75 时≤1.5% D,最大为 15mm;D/t>75 时协议 | D/t≤75 时≤1% D,最大为 13mm;D/t>75 时协议 |
5.1.3 壁厚允许偏差
钢管壁厚允许偏差应符合表 2 的规定。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应表 2 规定以外允许偏差的钢管。
表 2 壁厚允许偏差 单位为毫米
公称壁厚 t | 允许偏差 |
≤5.0 | ±0.5mm |
>5.0~<15.0 | ±10%t |
≥15.0 | ±1.5mm |
注 1:如果订货合同规定的壁厚负偏差比本表给出的对应数值小,则壁厚正偏差应增加一些数值,以保证相应的偏差范围。注 2:壁厚正偏差不适用于焊缝。
5.1.4 长度
钢管的通常长度为 4000mm~12000mm。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可按定尺长度和倍尺长度交货。定尺长度和倍尺总长度应在通常长度范围内,全长允许偏差应为 + 15mm。倍尺长度的钢管每个倍尺应留出 5mm~15mm 的切口余量。
5.2 外形
5.2.1 弯曲度
钢管全长弯曲度应不大于钢管总长度的 0.12%。
5.2.2 不圆度
钢管的不圆度 (钢管同一横截面上实测最大外径与最小外径的差值) 应符合表 1 的规定。
5.2.3 管端
1. 钢管的管端切斜应不大于 1.6mm,切口毛刺应予清除。
2. 除另有协议外,壁厚不小于 4.0mm 钢管的两端端面应加工焊接坡口。坡口角度应为 30°+5°,以钢管轴线的垂线为基准测量;钝边尺寸应为 1.6mm±0.8mm。
3. 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可按其他坡口或两端焊接法兰后交货。
5.3 重量
5.3.1 重量计算
钢管按理论重量交货,也可按实际重量交货。钢管的理论重量按式 (1) 计算 (钢的密度为 7.85kg/dm³),修约到最邻近的 0.01kg/m。![]()
式中:
• W—— 理论重量,单位为千克每米 (kg/m);
• D—— 钢管的公称外径,单位为毫米 (mm);
• t—— 钢管的公称壁厚,单位为毫米 (mm)。
5.3.2 重量偏差
每批或单根钢管的实际重量与理论重量的允许偏差为 ±7.5%。
注:钢管外表面防腐、内衬聚乙烯或焊接法兰时,其交货重量由供需双方协商确定。
6 技术要求
6.1 钢的牌号和化学成分
6.1.1 牌号与化学成分限值
钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表 3 的规定。经供需双方协商,并在合同中注明,可添加表 3 中所列元素以外的其他元素。
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应其他符合 GB/T 700、GB/T 1591 或 GB/T 9711 规定牌号及化学成分的钢管。
表 3 钢的牌号和化学成分(质量分数,%)
牌号 | C(≤) | Si(≤) | Mn(≤) | P(≤) | S(≤) | Nb(≤) | V(≤) | Ti(≤) | 其他元素要求 |
L245J/BJ | 0.22 | 0.45 | 1.20 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | c、f |
L290J/X42J | 0.22 | 0.45 | 1.30 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | c、f |
L320J/X46J | 0.22 | 0.45 | 1.30 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | c、e、f |
L360J/X52J | 0.22 | 0.45 | 1.40 | 0.020 | 0.015 | - | - | - | e、f |
L390J/X56J | 0.22 | 0.45 | 1.40 | 0.020 | 0.015 | b | b | b | c、f |
L415J/X60J | 0.12 | 0.45 | 1.60 | 0.020 | 0.010 | d | d | d | e、f |
L450J/X65J | 0.12 | 0.45 | 1.60 | 0.020 | 0.010 | d | d | d | e、f |
L485J/X70J | 0.12 | 0.45 | 1.60 | 0.020 | 0.010 | d | d | d | e、f |
注:
a 碳含量比规定最大碳含量每减少 0.01%,则允许锰含量比规定最大锰含量高 0.05%;对于钢级≤L360J/X52J,最大锰含量应不超过 1.65%;对于钢级 > L360J/X52J 但≤L450J/X65J,最大锰含量应不超过 1.75%。
b Nb+V+Ti ≤0.15%。
c 除另有协议外,Cu≤0.50%,Ni≤0.30%,Cr≤0.30%,Mo≤0.15%,Cr+Mo≥0.20%。
d 除另有协议外,Nb+V+Ti ≤0.15%。
e 除另有协议外,Cu≤0.50%,Ni≤0.50%,Cr≤0.50%,Mo≤0.50%,Cr+Mo≥0.20%。
f 除另有协议外,不准许有意添加硼,残余 B≤0.0010%。
6.1.2 碳当量计算
钢管的碳当量
或
按式 (2) 或式 (3) 计算。![]()
![]()
式中化学元素符号表示各元素的质量分数 (见表 3)。
6.1.3 碳当量限值
钢管成品分析的碳当量应符合表 4 的规定,碳当量的计算结果应在质量证明书中注明。
表 4 碳当量要求
牌号 |
|
|
L245J/BJ、L290J/X42J、L320J/X46J、L360J/X52J、L390J/X56J、L415J/X60J、L450J/X65J、L485J/X70J | ≤0.43% | ≤0.23% |
6.2 钢卷冶金质量要求
制造钢管的热轧钢卷其 A、B、C、D 各类非金属夹杂物细系和粗细级别应分别不大于 2.0 级,带状组织应不大于 3.0 级。
6.3 制造方法
钢应采用吹氧碱性转炉加炉外精炼或电炉加炉外精炼方法冶炼。
钢管应采用高频直缝焊接 (HFW) 方法制造。
6.4 交货状态
钢管应以焊缝正火热处理状态交货或整管热处理状态交货。根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可以其他热处理状态交货。
6.5 力学性能
6.5.1 拉伸性能
钢管的拉伸性能应符合表 5 的规定。
表 5 钢管拉伸性能要求
牌号 | 管体规定总延伸强度 | 管体抗拉强度 | 管体屈强比( | 管体断后伸长率 | 焊接接头抗拉强度 |
L245J/BJ | 245~450 | 415~760 | 0.93 | 22 | 415 |
L290J/X42J | 290~495 | 415~760 | 0.93 | 21 | 415 |
L320J/X46J | 320~525 | 435~760 | 0.93 | 20 | 435 |
L360J/X52J | 360~530 | 460~760 | 0.93 | 20 | 460 |
L390J/X56J | 390~545 | 490~760 | 0.93 | 18 | 490 |
L415J/X60J | 415~565 | 520~760 | 0.93 | 18 | 520 |
L450J/X65J | 450~570 | 535~760 | 0.93 | 17 | 535 |
L485J/X70J | 485~605 | 570~760 | 0.93 | 16 | 570 |
6.5.2 冲击性能
1. 夏比冲击试验应采用 V 型缺口试样,试验温度为 0℃,三个试样的冲击吸收能量平均值应符合表 6 的规定,允许其中一个试样的冲击吸收能量值低于规定平均值,但不得低于规定平均值的 70%。
2. 对壁厚大于 12.5mm 的钢管,应增加焊缝和热影响区的冲击试验,其冲击吸收能量平均值应不低于表 6 规定值的 75%,允许其中一个试样的冲击吸收能量值低于规定平均值,但不得低于规定平均值的 70%。
表 6 夏比冲击试验要求
牌号 | 冲击吸收能量 KV₂/J ≥ |
L245J/BJ、L290J/X42J、L320J/X46J、L360J/X52J | 27 |
L390J/X56J、L415J/X60J、L450J/X65J、L485J/X70J | 35 |
6.5.3 落锤撕裂试验(DWTT)
对于壁厚不小于 10.0mm 的钢管,应进行落锤撕裂试验,试验温度为 0℃,试样剪切面积应不小于 85%。
6.5.4 硬度性能
钢管焊缝、热影响区和母材的维氏硬度应不大于 250HV10。
6.6 压扁试验
钢管应进行压扁试验。压扁试验平板间距离压缩至钢管外径的 1/3 时,焊缝处不得出现裂纹或裂口;压缩至钢管外径的 3/4 时,非焊缝处不得出现裂纹或裂口。
外径大于 610mm 的钢管,可用弯曲试验代替压扁试验,弯曲试验的弯芯直径为 6 倍钢管壁厚,弯曲角度为 180°,试样焊缝应位于弯曲受拉面的外侧,弯曲后试样不得出现裂纹。
6.7 耐磨性能
1. 经供需双方协商,并在合同中注明,钢管应进行耐磨性试验,试验方法按附录 B 的规定,试验结果应符合供需双方协议要求。
2. 钢管内衬超高分子量聚乙烯层的耐磨性能应符合 QB/T 2668 的规定。
6.8 金相组织
钢管焊缝应完全熔合,无过烧组织,无未焊透、裂纹和夹杂。焊缝的晶粒度应不粗于 8 级。
6.9 液压试验
钢管应逐根进行液压试验,试验压力按式 (4) 计算,最高试验压力不超过 15.0MPa。在试验压力下,稳压时间应不少于 10s,钢管不得出现渗漏现象。![]()
式中:
• P—— 试验压力,单位为兆帕 (MPa);
• S—— 为规定总延伸强度的 60%,单位为兆帕 (MPa);
• t—— 钢管的公称壁厚,单位为毫米 (mm);
• D—— 钢管的公称外径,单位为毫米 (mm)。
6.10 无损检测
钢管应逐根进行超声波检测和涡流检测,检测结果应符合表 7 的规定。
表 7 无损检测验收等级
检测类型 | 验收等级 |
焊缝超声波检测 | SY/T 6423.3-2013 验收等级 Ⅱ |
管体分层超声波检测 | SY/T 6423.4-2013 验收等级 L2.5 |
涡流检测 | GB/T 7735 验收等级 B |
6.11 剩磁
钢管交货时剩磁应不大于 30Gs。经供需双方协商,并在合同中注明,可规定其他剩磁限值。
6.12 表面质量
1. 钢管的内外表面应光滑,不允许有裂纹、折叠、轧折、结疤和离层等有害缺陷存在,这些缺陷应完全清除,清除处的实际壁厚应不小于壁厚所允许的最小值。
2. 深度不超过壁厚负偏差的其他轻微缺陷允许存在。
3. 钢管焊缝的内毛刺高度应不大于 + 0.5mm,不允许出现负高度。经供需双方协商,并在合同中注明,可规定其他内毛刺高度要求。
6.13 涂覆与内衬要求
经供需双方协商,并在合同中注明,钢管可外防腐涂覆或内衬聚乙烯塑料层,其要求应符合附录 A 的规定。
7 试验方法
钢管的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表 8 的规定。
表 8 钢管的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法
序号 | 检验项目 | 检验频次 | 取样数量 | 取样方法 | 试验方法 | 技术要求条款 |
1 | 熔炼分析 | 1 次 / 炉 | 1 个 / 炉 | GB/T 20066 | 按 7.1 规定 | 6.1.1、6.1.2 |
2 | 成品分析 | 1 次 / 炉 | 1 个 / 炉 | - | 按 7.1 规定 | 6.1.3 |
3 | 非金属夹杂物 | 1 次 / 炉 | 1 个 / 炉 | 板宽 1/4 处 | GB/T 10561 | 6.2 |
4 | 带状组织 | 1 次 / 炉 | 1 个 / 炉 | - | GB/T 13299 | 6.2 |
5 | 拉伸试验 | 1 次 / 批 | 1 个 / 批 | GB/T 2975 | GB/T 228.1 | 6.5.1 |
6 | 焊接接头拉伸试验 | 1 次 / 批 | 1 个 / 批 | GB/T 2975 | GB/T 2651 | 6.5.1 |
7 | 夏比冲击试验 | 1 次 / 批 | 1 次 2 组(HAZ 热影响区适用时为 3 组),1 组 3 个 | GB/T 2975 | GB/T 229、GB/T 2650 | 6.5.2 |
8 | 落锤撕裂试验 (DWTT) | 1 次 / 批 | 1 次 1 组,1 组 2 个 | GB/T 2975 | GB/T 8363 | 6.5.3 |
9 | 硬度试验 | 1 次 / 批 | 1 个 / 批 | 焊缝区域,横向 | GB/T 4340.1 | 6.5.4 |
10 | 压扁试验 | 1 次 / 批 | 4 个 / 批 | - | GB/T 246 | 6.6 |
11 | 耐磨性试验 | 按 6.7.1 规定 | 一组 3 个 | 附录 B 规定 | 附录 B | 6.7 |
12 | 焊缝金相检验 | 每班 1 次 | 至少 1 个 | - | GB/T 13298 | 6.8 |
13 | 液压试验 | 逐根 | - | - | GB/T 241 | 6.9 |
14 | 超声波无损检测 | 逐根 | - | - | SY/T 6423.3-2013、SY/T 6423.4-2013 | 6.10 |
15 | 涡流无损检测 | 逐根 | - | - | GB/T 7735-2004 | 6.10 |
16 | 剩磁 | 按 6.11 规定 | - | - | 按 6.11 规定 | 6.11 |
17 | 外涂聚乙烯防腐层 | 按协议规定 | - | - | GB/T 23257 | 附录 A |
18 | 内衬塑结合强度 | 1 次 / 首批 | 1 个 | - | GB/T 28897-2012 | 附录 A |
19 | 耐冷热循环性能 | 1 次 / 首批 | 1 个 | - | GB/T 28897-2012 | 附录 A |
注 7.1:钢管的化学成分分析取样按 GB/T 20066 的规则进行。化学成分的光谱分析方法按 GB/T 4336 或 GB/T 20125 的规定进行,化学成分的化学分析方法按 GB/T 223 系列标准规定进行,仲裁分析时应按化学分析方法的规定进行。
注 7.2:每个工作班每 4h 应至少测量一次钢管外径和不圆度;除另有规定外,应使用测径卷尺、游标卡尺、千分尺或光学仪器等测量外径。钢管的壁厚应采用符合精度要求的量具逐根测量。
注 7.3:钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根目视检查。
8 检验规则
8.1 检查和验收
钢管的检查和验收应由供方质量技术监督部门进行。
8.2 组批规则
钢管应按批进行检查和验收。每批应由同一炉 (罐) 号、同一牌号 (同一复合工艺、相同塑层材料,如适用)、同一规格和同一热处理制度的钢管组成。每批钢管的数量应不超过如下规定:
a) 外径不大于 219.1mm,200 根;
b) 外径大于 219.1mm 但不大于 406.4mm,100 根;
c) 外径 > 406.4mm,50 根。
8.3 复验与判定规则
钢管的复验与判定规则应符合 GB/T 2102 的规定。
9 包装、标志及质量证明书
9.1 钢管标志
钢管的标志应至少包括以下内容:制造厂名称或商标、产品标准号、钢的牌号 (含涂覆或内衬塑料层的牌号,如适用)、产品规格及可追踪性识别号码。
钢管标志的其余要求应符合 GB/T 2102 的规定。
9.2 包装及质量证明书
钢管的包装及质量证明书应符合 GB/T 2102 的规定。对于表面涂覆 (内衬) 塑料层,质量证明书还应增加涂覆 (内衬) 塑料层的信息。
附录 A (规范性附录) 表面涂覆 (内衬) 塑料层
A.1 一般要求
A.1.1 钢管涂覆 (内衬) 塑料层以前应进行尺寸、外形、表面、力学性能和工艺性能检验。
A.1.2 钢管涂覆 (内衬) 塑料层以前应进行表面预处理去除钢塑结合面的铁锈、毛刺和污垢。
A.1.3 为避免钢管储存和运输过程中锈蚀,供方也可对钢管外表涂装临时性保护涂层。
A.2 制造工艺
A.2.1 钢管外表聚乙烯防腐层采用涂覆、侧向缠绕或者其组合的工艺。
A.2.2 超高分子量聚乙烯内衬管采用挤出工艺生产,挤出螺杆的长径比设置一般为 32:1,成型背压应不低于 12.5MPa;高密度聚乙烯内衬管采用挤出工艺生产,挤出螺杆的长径比设置一般为 25:1,熔体压力应不低于 8MPa。
A.2.3 钢管内衬超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯管,通过冷缩径工艺将内衬聚乙烯管穿插在钢管内部,内衬管和钢管间的间隙通过加热或压缩空气吹胀由聚乙烯的记忆效应膨胀填充,也可采用其他的复合工艺。
A.3 钢管外涂覆层要求
钢管外表涂覆聚乙烯防腐层应符合 GB/T 23257 规定要求。
A.4 钢管内衬聚乙烯层要求
A.4.1 钢管内衬的超高分子量聚乙烯管 (UHMWPE) 相对分子质量应不小于 250×10⁴、熔体质量流动速率 (MFR,190℃/21.6kg) 小于 0.1g/10min,其理化性能应符合 QB/T 2668 标准规定要求;钢管内衬高密度聚乙烯内衬管的理化性能应符合 GB/T 13663 的有关要求。
A.4.2 聚乙烯内衬管一般为黑色或棕色,其他颜色可根据需方协商确定。最高长期使用温度应低于维卡软化点温度 15℃,瞬间使用温度不宜超过 100℃,维卡软化点温度试验方法见 GB/T 8802。管材的内外表面应光滑、平整,无凹陷、气泡和其他影响性能的表面缺陷,不应含有可见杂质,端面应切割平整并与轴线垂直。
A.4.3 内衬超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯塑料管后应对内衬塑料管进行翻边处理,以适用于螺纹或法兰连接 (带法兰的内衬塑层应和法兰面覆塑层连成一个整体),确保衬层的完整性。
A.4.4 钢管内衬聚乙烯管后应内外表面光滑,内衬层以及翻边处不应有胀缩、裂纹、凹陷、脱层等缺陷。
A.4.5 内衬聚乙烯管与钢管应结合牢固,取长度为 20mm 的试样按 GB/T 28897-2012 中 8.3 进行试验,结合强度应不低于 0.15MPa。
A.4.6 钢管内衬聚乙烯管后应按 GB/T 28897-2012 中 8.10 进行耐冷热循环性能试验,试验后结合强度应不低于 0.10MPa。
A.4.7 应在首批供货时提供结合强度和耐冷热循环性能的试验结果。
附录 B (规范性附录) 耐磨性试验
B.1 试验原理
将金属试片挂入磨损介质中,在规定的温度和线速度下旋转一定的时间,然后取出试片,经清洗干燥处理后称重,由试片的质量损失分别计算出失重率和失厚率。
B.2 试验用试样
耐磨性试验可在钢卷 (带) 或钢管上进行取样。钢卷 (带) 试样在钢卷 (带) 切头 1000mm 后,在带宽 1/4 处取一组 3 个试样,试样取向应与钢卷 (带) 轧制方向成 90°;钢管试样在距焊缝 90° 处取一组 3 个试样,试样取向应与钢卷 (带) 轧制方向成 90°。
B.3 试验装置
试验装置见图 B.1,试验装置应符合以下要求:
a) 水温控制精度 ±1℃;
b) 旋转轴转速 400r/min~1500r/min,试片线速度 2m/s,精度 ±3%;
c) 旋转轴、试片固定装置和试杯需用电绝缘材料制作;
d) 试杯能密封、隔氧,试杯盖应有固定的进出气口;
e) 每个试片固定装置可安装 2 片~3 片试片。
图 B.1 耐磨试验装置示意图
1 - 旋转轴;2 - 控温仪器;3 - 测温探头;4 - 电加热器;5 - 试片固定装置;6 - 恒温水浴;7 - 试杯;8 - 试片;9 - 温度计;10 - 出气口;11 - 进气口。
B.4 试验条件
B.4.1 试验温度按现场实际温度确定,一般选择 20℃±2℃。
B.4.2 试验周期为 72h,也可根据实际需要适当延长。
B.4.3 试验容器应符合 JB/T 7901-1999 中 4.1 的规定,一般采用橡胶塞密封的具有承受一定压力的一定厚度的广口玻璃瓶。支持系统应符合 JB/T 7901-1999 中 4.3 的规定,一般采用塑料挂具。
B.4.4 在规定位置、方向取一组 3 个试样,按照本附录规定的试验方法在 12MPa 压力下进行加速冲蚀磨损试验,磨损介质为 50% 水 + 50% 石英砂 (重量比),石英砂粒径为 0.212mm~0.425mm,试样转速 2m/s (线速度)。
B.4.5 试片的材质应与现场实际应用的钢材相同。试片的制备应符合 JB/T 7901-1999 中 3.2 的规定。试片的形状推荐采用全壁厚的矩形试样,在一端距边线 10mm 处钻一直径为 4mm 的小孔。同批试验目的的试片,其形状及规格应相同。
B.4.6 耐磨试验只需检测一个轧制面,应采取措施保证矩形试样的其余面不被冲蚀磨损。
B.4.7 对每个试验条件,至少做两组平行试验。
B.5 试验步骤
B.5.1 按试验要求用容量瓶配置磨损介质。
B.5.2 将试片先用滤纸擦净,然后放入盛有沸程为 60℃~90℃的石油醚或丙酮的器皿中,用脱脂棉除去试片表面油脂后,再放入无水乙醇中浸泡约 5min,进一步脱脂和脱水。取出试片放在滤纸上,用冷风吹干后再用滤纸将试片包好,贮于干燥器中,放置 1h 后称量,精确至 1mg。
B.5.3 将经过处理、测量、称量的试片安装在试验装置的试片固定装置上,将配置好的磨损介质溶液按设计质量浓度值加入试杯中。
B.5.4 将试杯放入恒温水浴中,调整转速,在氮气和水密封下恒温运转 72h。
B.5.5 当运转时间达到指定值时停止转动,取出试片,立即用清水冲洗掉试验介质并用滤纸擦干。
B.5.6 将试片放入盛有沸程为 60℃~90℃的石油醚或丙酮的器皿中,用脱脂棉除去试片表面油脂后,再放入无水乙醇中浸泡约 5min,进一步脱脂和脱水,重复清洗脱水两次。取出试片放在滤纸上,用冷风吹干后再用滤纸将试片包好,贮于干燥器中,放置 1h 后称量,精确至 1mg。
B.6 试验结果计算
B.6.1 失重率按式 (B.1) 计算,结果保留 2 位有效数字。![]()
式中:
• V—— 失重率,单位为克每平方米每小时 (g/(m²・h));
•
—— 试验前试片的质量,单位为克 (g);
•
—— 试验后试片的质量,单位为克 (g);
• S—— 试片的磨损面积,单位为平方米 (m²);
• t—— 试验时间,单位为小时 (h)。
B.6.2 失厚率按式 (B.2) 计算,结果保留 2 位有效数字。![]()
式中:
• R—— 失厚率,单位为毫米每年 (mm/a);
•
—— 试验前试片的质量,单位为克 (g);
•
—— 试验后试片的质量,单位为克 (g);
•
—— 试片的密度,单位为克每立方厘米 (g/cm³);
• S—— 试片的磨损面积,单位为平方米 (m²);
• t—— 试验时间,单位为小时 (h)。
B.7 试验报告
试验报告应至少包括以下内容:
a) 本标准编号及附录编号;
b) 试样标识、材质、规格;
c) 试验温度、试验时间、磨损介质;
d) 试验结果;
e) 试验日期、试验人员。