1、流体输送用不锈钢复合焊接钢管征求意见稿流体输送及结构用不锈钢复合焊接钢管（征求意见稿）编 制 说 明一、 工作简况1、任务来源根据全国钢标准化技术委员会SAC/TC183钢标委201421号关于下达全国钢标准化技术委员会化解产能过剩标准支撑工程项目计划的通知的要求，计划编号为20140130-T-605的流体输送用不锈钢复合焊接钢管推荐性国家标准修订项目。2、编制和协作单位流体输送用不锈钢复合焊接钢管推荐性国家标准制订项目由浙江金洲管道工业有限公司、云南昆钢新型复合材料开发有限公司等单位承担。3、主要工作过程接到制订任务后，浙江金洲管道工业有限公司及时与相关单位沟通协调成立了标准编制组。编制组
2、开展了技术资料收集和标准框架结构讨论，并明确了各成员单位的工作分工。资料收集中，查询到国外与不锈钢复合钢管相关的标准有API SPEC 5LD-2009内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范、DNV-OS-F101-2007海底管线系统；国内钢管产品标准中涉及到不锈钢与碳钢双金属复合的相关标准有：CJ/T 192-2004不锈钢复合钢管、QB/T 2558-2002爆炸胀接不锈钢复合钢管、GB/T18704-2008结构用不锈钢复合管、GB/T 流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管（报批稿）、CECS 205:201X内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程（报批稿）。编制组进行了技术论证和复合焊接钢管各项
3、质量指标探讨，规定了制定计划、制定原则、标准框架、标准主要内容。对影响不锈钢复合焊接钢管的主要技术要求（化学成分、力学性能、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和质量证明书等）进行了论证和调研，确定了技术指标研究路线，结合收集到的国内外资料进行了统计分析并确定了本标准编制思路和大纲。在此基础上，主编单位于2014年8月完成了标准文本的草案和编制说明。编制组对草案进行了讨论和修改后，于2014年10月提出了标准的征求意见稿，并发函广泛征求国内复合钢管相关的设计、研究院、生产、使用、监督检验等单位对标准征求意见稿的修改意见。二、 标准化对象简要情况及制修订标准的原则1、标准化
4、对象简要情况1）产品主要品种、产量及生产厂家目前，我国已发布实施了GB/T 18704-2008结构用不锈钢复合管、CJ/T 192-2004不锈钢复合钢管、QB/T 2558-2002爆炸胀接不锈钢复合钢管、SY/T 6623-2012内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范、YB/T 4335-2013流体输送用冶金复合双金属无缝钢管和已报批待发布的GB/T 流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管等标准规范。该些标准针对外不锈钢或耐蚀合金、内碳钢，采用机械方法涨接内衬成型或采用冶金复合热轧钢板卷成型焊接的复合钢管或离心浇筑双金属复合无缝钢管，主要用作简单的市政设施或高耐腐蚀的石油、化工、煤炭等应用领域。其
5、中GB/T 18704-2008结构用不锈钢复合管采用紧密包覆连续焊接成型的钢管，主要用作市政、钢结构等结构用途，通常最大规格外径325mm及相应规格的方矩形管材，CJ/T 192-2004不锈钢复合钢管标准适用为压力不大于2MPa、公称通径不大于500mm的生活和工业用水等的流体输送，生产工艺为机械涨接复合。浙江金洲管道工业有限公司等单位已顺利开发了热轧冶金复合的不锈钢复合管项目产品，根据复层不锈钢的功能使用可作管材的内层或外层，编制了Q/JZS16-2012不锈钢复合焊接钢管企业标准（备案号：Q330500 H4053-2012），并通过了浙江省工业新产品鉴定，云南昆钢新型复合材料开发有限
6、公司生产的项目产品已在云南省润华水业集团供水示范线（6.8Km）、云南省昆钢集团复合管供水示范线(4Km)等工程得到了实际应用。2）产品主要用途及质量情况产品类型包括内层为不锈钢复层的适用于生活饮用水、供暖工程、污水处理、燃气、化工弱腐蚀环境流体输送的复合管和外层为不锈钢复层的适用于建筑工程和构件用复合管，产品质量符合规范的企业标准规或工程技术规范定要求。2、制订标准的原则1）制修订标准的依据或理由不锈钢/碳钢双金属复合管是20世纪后期发展起来的一种新型复合材料，由于具有节约贵重金属、良好的性价比等优点，近年来在生产生活的各个领域得到了越来越广泛的应用。随着我国城市化建设步伐的加快和由此加剧的
7、环境污染以及后续处理，提高各类生活饮用水、建筑给排水管道以及重点建筑、市政工程主要构件的卫生和耐腐蚀性能、延长服役寿命已成为国内乃至世界城市基础设施及重点工程项目运行管理的主要问题。虽然不锈钢管材在各种承压、清洁、耐腐蚀以及和环境材料安装匹配性的管道和结构工程中得到了广泛应用，但因其中贵重金属含量高而成本较高。由此提出使用不锈钢/碳钢双金属复合管，管子的复层为不锈钢，满足腐蚀环境输送或接触腐蚀介质或环境的要求，该层的厚度可为管壁厚的10%-30%，而基层则为满足管材力学性能要求的普通碳素钢或低合金钢，通过热轧冶金复合并经冷弯成型和复层、基层双道焊接而成复合钢管，采用这样的工艺流程可以大幅降低复
8、合管材的材料成本和单位综合能耗，节约贵重金属的用量，因此具有重要意义。我国工业化高速发展引起的环境污染后续治理以及城镇化建设步伐的加快，进一步提高各类生活饮用水、建筑给排水管道以及主要工程构件的卫生和耐腐蚀性能、延长服役寿命已成为国内乃至世界城市基础设施运行管理的主要问题。在此之前，国内还没有采用冶金复合热轧钢卷加工用于生活饮用水和弱腐蚀流体输送等环境用的大口径复合焊接钢管国家标准，在实际生产、检验和使用以及相关类别的双金属复合管材标准中，会经常因为生产工艺和使用用途不同存在的较大差异而带来标准适用障碍，并在应用环节产生分歧。我国不锈钢复合焊接钢管行业领域的发展受到限制，因此有必要尽快制定出相
9、关国家标准，以规范其产品的生产、检验和使用，为国家的能源建设服务。2）制订标准的原则本标准的修订原则有以下几点：1）规范性：严格按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写原则的要求进行编写和制定。2）一致性：尽量与现行有效的国家法律、法规和标准保持一致，根据城镇给水、排水、市政建设、建筑工程等技术法规对于复合管材的技术要求，对不锈钢复合管材的具体性能和质量检验指标作出相应的规定。3）适用性：在确保应用安全的前提下，促进科技进步，提高产品生产率和降低生产成本，根据机械化和自动化的生产作业特点，考虑现有制管工艺及行业发展现状，制定与行业发展要求相适应的条款规定。4）可
10、操作性：充分结合我国不锈钢复合焊接钢管的生产现状和原材料供应等现有条件、技术水平、可能达到的程度，为发挥各制管企业的特点，成型工艺考虑了螺旋缝埋弧焊和直缝埋弧焊，产品类型包括了内层为不锈钢复层的适用于生活饮用水、供暖工程、污水处理、燃气、化工弱腐蚀环境流体输送的复合管和外层为不锈钢复层的适用于建筑工程和构件用复合管。标准文本对复合钢管的技术和质量指标做了最低的规定，各制管企业可根据各自的生产技术和质量控制水平适当提高指标，以便使标准更具有可操作性。5）先进性：参考先进国际标准，主要参考了API 5LD 内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范中双金属复合耐腐蚀钢管相关要求。在此基础上，借鉴了行业较为成
11、熟应用的GB/T 18704-2008结构用不锈钢复合管、CJ/T 192-2004不锈钢复合钢管、QB/T 2558-2002爆炸胀接不锈钢复合钢管、YB/T 4335-2013流体输送用冶金复合双金属无缝钢管、SY/T 6623-2012内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范等标准先进指标，同时将项目承担单位及相关企业近年来对不锈钢复合管方面的成熟工艺实践成果融入其中，确保各项技术要求不低于当前不锈钢复合管主流标准规范的技术要求。三、 采标情况目前与本项目产品相关的现行国际标准或国外先进标准有GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带、YB/T 4282-2012压力容器用热轧不锈钢复合钢
12、板、GB/T 13148-2008不锈钢复合钢板焊接技术要求、YB/T 4335-2013流体输送用冶金复合双金属无缝钢管、API SPEC 5LD-2009内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范等。综合对比分析上述标准，GB/T 8165-2008、YB/T 4282-2012属于原材料标准，GB/T 13148-2008属于复合材料焊接工艺技术规范，YB/T 4335-2013、API SPEC 5LD-2009属于与项目内容相近的产品标准但侧重于石油石化工业的重腐蚀环境领域使用，本项目重点应用于生活饮用水、供暖工程、污水处理、燃气、化工弱腐蚀环境流体输送的复合管和外层为不锈钢复层的适用于建筑工
13、程和构件用复合管，应用于生活饮用水时其质量指标需符合GB/T 17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准的规定要求。 综上所述，确立本标准参照API SPEC 5LD-2009中的相关内容制定。 四、 标准的编制内容说明1 范围本标准规定了流体输送及结构用不锈钢复合焊接钢管（简称复合钢管）的分类及代号、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、运输和贮存。用户在设计或采购选用本标准的复合管产品时，还应考虑本标准指标规定范围以外的尺寸公差、弯曲度、牌号、交货状态、钢管基层壁厚6 mm时的冲击韧性、总壁厚7mm时的管体冷弯性能试验、管体和焊缝的晶间腐蚀、复
14、合管焊缝超声波探伤检验以及其它特殊要求。本标准主要适用于以不锈钢为复层、碳钢或低合金钢为基层的复合焊接钢管，复层不锈钢可以为内层或外层，管型主要为螺旋缝或直缝焊接复合钢管。2 规范性引用文件本标准制定参考的国内标准有：GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带、YB/T 4282-2012压力容器用热轧不锈钢复合钢板、YB/T 4335-2013流体输送用冶金复合双金属无缝钢管等。本标准制定参考的国外标准有：API SPEC 5LD-2009内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范。3 术语、定义和缩略语术语、定义和缩略语参照GB/T 30062-2013钢管术语、GB/T 9711-2011石
15、油天然气工业 管线输送系统用钢管和API SPEC 5LD-2009内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范的规定进行编制。术语和定义包括复合钢管、冶金复合、COW焊缝、SAWH钢管、SAWL钢管、复层、基层、冷扩径、复合界面。缩略语包括GMAW、GTAW、PAW、SAW、SMAW。4 分类和代号本标准中按制造方式将复合钢管分为螺旋缝焊接钢管和直缝焊接钢管，按复层存在的功能性质分为流体输送用管和结构用管，按交货状态分为焊接状态、磨(抛)光状态和酸洗状态。5 订货内容订货内容应包括标准编号、产品名称（直缝管或螺旋管）、钢的牌号（复层牌号+基层牌号）、尺寸规格外径总壁厚（基层壁厚+复层壁厚），单位为毫米、
16、 订购的数量（总重量或总长度）、制造类别（复层为内层或外层）、交货状态、用途。其它特殊要求：指需方有要求时，应由供需双方协商确定，并在订购钢管的合同或订单中注明的要求。6 尺寸、外形、重量6.1 外径和壁厚外径采用GB/T 21835焊接钢管尺寸及单位长度重量标准规范，总体考虑了国内现有不锈钢复合热轧板卷、螺旋焊管和直缝埋弧焊管机组的生产供应能力和市场需求。复层材料的最小壁厚参考GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带、GB/T 流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管（报批稿）和CECS 205:201X内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程（报批稿）的规定要求。6.2 外径和壁厚的允许偏差外
17、径和基层壁厚的允许偏差，主要参考GB/T 9711-2011，并结合钢管制造单位的质量水平制定的。不锈钢复层壁厚主要参照GB/T 流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管（报批稿）、CECS 205:201X内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程（报批稿）和GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带中级、级分类级别的复层壁厚允许偏差并结合制造和使用单位的要求制定。6.3 不圆度外径不大于610 mm的复合钢管不圆度（O）应不大于1.5% D，外径大于610 mm且不大于1422 mm的复合钢管不圆度（O）应不大于1% D且最大为13 mm。当外径1422 mm或D/S75时，复合钢管的不圆度按照协
18、议执行。主要是参考了GB/T 9711-2011标准的要求和国内用户要求，并结合焊管行业制造单位的实际质量水平而制定。6.4 弯曲度复合钢管的每米弯曲度应不大于3 mm，全长弯曲度应不大于复合钢管总长度的0.2%。对GB/T 9711-2011标准规定的每米不大于4mm的弯曲度有所提高。6.5 长度标准规定长度分为通常长度和定尺长度。凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的，均称为通常长度；标准中定尺长度偏差（0，+50）mm是参考了与本标准相类似工艺生产的产品标准规定要求，并结合焊管行业制造单位的实际质量水平而制定。6.6 端头外形除另有协议规定外，复合钢管应加工焊接坡口。坡口角应为
19、30，偏差为 ，以复合钢管轴线的垂线为基准测量，钝边尺寸应为1.6 mm，偏差为0.8 mm。主要是参考了GB/T 9711-2011和GB/T 3091-2008等主流标准规定要求，并结合焊管行业制造单位的实际质量水平而制定。标准增加复层分别为内层、外层的示意插图。6.7 重量复合钢管按理论重量交货，也可按实际重量交货。复合钢管的理论重量计算公式： 以理论重量交货的复合钢管，每批或单根复合钢管的理论重量与实际重量的允许偏差应为7.5%。7 技术要求7.1 复合钢管的牌号和化学成分复层材料根据产品所适用流体输送和结构使用属性，复层材料引用了GB/T 20878中12Cr18Ni9、06Cr18
20、Ni11Ti、06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr13、022Cr18Ti、02Cr25Ni7Mo4N、02Cr22Ni5Mo3N、022Cr19Ni5Mo3Si2N共11种常用牌号。复层材料的设计总体参照市场应用较为成熟的GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带、GB/T 18704-2008结构用不锈钢复合管、GB/T 12771-2008流体输送用不锈钢焊接钢管、GB/T 12770-2002机械结构用不锈钢焊接钢管、GBT 19228.2-2011不锈钢卡压式管件组件 第2部分 连接用薄壁不锈钢管、CJ
21、/T 192-2004不锈钢复合钢管和CECS 205:201X内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程（报批稿）等标准规定要求，考虑了国内现有不锈钢复合热轧板卷和各领域成熟使用的不锈钢牌号、不锈钢复合螺旋焊管和不锈钢复合直缝埋弧焊管的生产制造水平和市场需求，并按不同牌号不锈钢的理化特性给予适用条件推荐。基层材料的牌号引用GB/T700和GB/T1591标准的通用材料牌号。7.2 制造方法规定采用热轧复合板或卷，通过钢管成型、焊接形成内覆或外覆复合钢管，焊接方法规定选用SAW、GTAW、PAW、GMAW、SMAW等不锈钢或碳钢（含低合金结构钢）常用方法。根据复层不锈钢材料的功能用途，规定了基层焊
22、缝或COW焊缝不应触及和熔化复层，复层应在基层焊接完成后施焊且应尽可能采用较小的焊接线能量，且复合钢管的复层、基层材料应参照GB/T 13148并使用相对应的焊接材料和方法进行焊接，允许存在COW焊缝，复层焊缝应覆盖整个复层断面。用于制造SAWH钢管的钢带宽度和扩径率计算公式参照GB/T 9711-2011确定。7.3 交货状态复合钢管按焊接状态交货。根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，复合钢管的复层也可经磨（抛）光或酸洗后交货，磨（抛）光或酸洗技术指标按照协议执行。基层材料为复合钢管的外表时，根据需方要求可对复合钢管的外表加工聚乙烯防腐层，防腐层技术性能指标应符合GB/T 23257
23、规定。该条款主要针对复合钢管流体输送用途埋地使用时的基层防腐。7.4 力学性能7.4.1 7.4.2规定了复合钢管的接伸性能，可按基层材料或总壁厚材料进行测定，基层的拉伸性能应满足选定的材质的相应标准的要求，总壁厚材料的拉伸性能计算公式参考GB/T 8165-2008不锈钢复合钢板和钢带表9和YB/T 4282-2012压力容器用热轧不锈钢复合钢板表7的规定，取样方法根据GB/T 9711而来。7.4.3规定了复合钢管的复合界面结合强度。复层厚度不小于1.5 mm时应进行复合界面抗剪强度试验，抗剪强度试验结果应不小于200MPa，复合钢管复层厚度小于1.5 mm时应进行结合度试验，基层与复层的
24、结合率应不小于95%。复合界面结合强度指标参考YB/T 4282-2012压力容器用热轧不锈钢复合钢板并结合了复合板行业制造单位的实际质量水平而制定。7.4.4 规定了当复合钢管基层为B级钢及以上、壁厚不小于6 mm且能制取10 mm5 mm55 mm小尺寸及以上的冲击试验试样时，其基层材料的焊缝和热影响区可作冲击试验，试验指标从其原材料标准。7.5 工艺性能7.5.1 焊缝导向弯曲试验复合钢管应对焊缝进行导向弯曲试验，弯轴直径的设定结合了复合管制造单位的实际质量水平，工艺性能参照GB/T 9711确定。7.5.2 液压试验复合钢管应逐根进行液压试验，试验允许应力基于基层壁厚下屈服强度或总厚度
25、计算屈服下限值的60%，稳压时间不少于10秒，钢管在稳压过程中不得出现渗漏现象。试验压力计算公式按钢管行业静水压试验通用公式。7.5.3 晶间腐蚀试验根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，复合钢管管体和焊接接头可做晶间腐蚀试验，试验方法符合GB/T 4434-2008中方法E的规定或按合同规定采用其它耐腐蚀试验方法，腐蚀试样的制备参考了中国石油集团石油管工程技术研究院针对双金属复合材料晶间腐蚀试验的有关推荐方法。7.6 无损检测复合钢管管体的无损检验应在复合钢板（带）的状态下且由复合钢板（带）制造商按GB/T 7734、GB/T 8165等对应标准规范进行。GB/T 7734、GB/T
26、8165分别是国内比较有影响力的不锈钢复合钢板、钢带以及复合钢板超声波检验的标准。复合钢板制造理应满足这些要求，而且在超声波检验过程中，单就从探测面而言，是基板一侧，还是复板一侧，或是双面进行，标准根据不同状况都有具体要求。钢厂对钢板的检测设备以及方法而言，对标准执行力是要优于成管后的管体检测的。规定复合钢管应按SY/T6423.1或JB/T 4730.2进行射线检测，图像质量级别分别达到SY/T 6423.1规定的R1级和JB/T 4730.2规定的AB级。复合钢管焊缝无损检测之所以首选射线检测，是因为射线检验法对于复合材料十分适用，几乎不受影响。相比之下，异种钢，尤其是复合不锈钢晶粒粗大，
27、对于超声波探伤存在着一定的复杂性。SY/T6423.1或JB/T 4730.2分别是钢管和国内特种设备比较成熟的射线标准，对图像质量要求和验收要求也相对不低，应该能保证复合钢管的焊缝质量。但标准同时并不排斥超声波检测，根据国内外标准一些常规做法，根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，复合钢管焊缝超声波检测方法可参照SY/T6423.3标准进行。7.7 表面质量复合钢管的外观质量参照GB/T 9711制定。7.8 缺陷的修补复合钢管缺陷的修补参照GB/T 9711制定，并规定复层表面的修补应采用与其相匹配的焊丝和GTAW焊接方法。7.9 卫生性能用于生活饮用水、生活饮用净水输送的复合钢管，
28、其卫生性能评价按GB/T 17219的规定进行。7.10 特殊要求根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，复合钢管可增加冲击试验、提高液压试验压力值等要求。8 试验方法为方便使用本标准，在表中列出了钢管检验项目、取样频次、取样数量、试验方法、相应的技术要求条款号。9 检验规则主要参考GB/T 3091、GB/T 9711以及其它相类似标准的规定。10 包装、标识和质量证明书规定复层为复合钢管外表时，对钢管外表的包装进行明确规定。规定采用模板漆印或喷印等方法在复合钢管内表面或外表面做标志，标志内容结合了复合钢管选用原材料、分类、交货状态以及标准其它相关属性。质量证明书应符合GB/T 2102
29、的规定。11 附录A（规范性附录）规定了复合钢管理论重量公式，公式参照GB/T 18704-2008结构用不锈钢复合管确定。列出标准规定各不锈钢牌号对应的统一数字代号、新牌号及老牌号，同时还给出其对应的密度，以便计算复层的单位重量。12 参考文献GB/T 12770-2002 机械结构用不锈钢焊接钢管GB/T 12771-2008 流体输送用不锈钢焊接钢管GBT 18704-2008 结构用不锈钢复合管GB/T 19228.2-2011 不锈钢卡压式管件组件 第2部分 连接用薄壁不锈钢管QB/T 2558-2002 爆炸胀接不锈钢焊接钢管CJ/T 192-2004不锈钢复合钢管SH/T 3527-2009石油化工不锈钢复合钢焊接规程CECS 205:201X内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程SEPM0501-2002焊制不锈钢复合钢管流体输送及结构用不锈钢复合焊接钢管国家标准编制组2014年9月5日
