李敏

(大理州质量技术监督综合检测中心,云南大理 671000)

关于GB/T3091和GB/T13793焊接钢管标准的探讨

李敏

(大理州质量技术监督综合检测中心,云南大理 671000)

随着我国经济的迅猛发展,人民生活的不断提高,人们对饮水工程越来越重视,饮水工程中大量使用热镀锌焊接钢管。而今热镀锌焊接钢管主要有两种类型:即低压流体输送用焊接钢管和直缝电焊钢管。这在使用中如何选择？人们也容易产生分歧。针对这些现象,结合本人多年从事钢管检验工作,对热镀锌焊接钢管执行国家标准的理解和应用进行探讨。

焊接钢管标准 探讨

目前，农村饮水工程和城镇饮水管网工程及改造大都采用热镀锌焊接钢管 ，热镀锌焊接钢管一般有两种类型:即低压流体输送用焊接钢管和直缝电焊钢管。其钢材均符合GB/T700中牌号Q195、Q215A、Q215B、Q325A、Q235B和GB/T1591中牌号Q295A、Q295B、Q345A、Q345B。然而，焊接钢管在成型以后所执行的指标有所不同，两种钢管的适用范围也有差异，针对这些问题，笔者在此对这两种焊接钢管执行的国家标准的理解和应用进行探讨。

1　焊接钢管标准的适用范围及执行标准的分歧

直缝焊接钢管有两个国家标准:即:《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)和《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)。其中《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)标准适用范围描述为:“本标准适用于水、空气、采暖蒸汽、燃气等低压流体输送用焊接钢管”。《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)标准描述适用范围为:“本标准适用于一般用途的外径不大于630mm的直缝高频电阻焊焊接钢管”。显然，《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)，主要用于低压流体输送。虽然生产钢管的材料为结构钢，但从标准描述的适用范围来看，与结构用钢管似乎相距甚远。可是在平时的检验工作中，时常遇到委托人送检的是建筑结构用焊接钢管，但在执行标准一栏委托人填写的是“GB/T3091-2008《低压流体输送用焊接钢管》”。而《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)从标准描述适用范围来看，视乎可以用于结构用钢。但标准中提及“一般用途”这样，一时无法判定能否用于建筑钢结构，很容易产生歧义。在实际应用中，有些饮水工程也选用《直缝电焊钢管》。

2　外径和壁厚尺寸的比较及应用

《低压流体输送用焊接钢管》和《直缝电焊钢管》两种钢管的外径和壁厚都执行GB/T21835的规定。国家标准规定外径(D)在＞50mm～273.1mm的普通精度钢管，其允许偏差为公称管径的±1.0%。其余规格的外径允许偏差有所差异，外径为8mm～20mm的普通精度钢管，《直缝电焊钢管》外径允许偏差严于《低压流体输送用焊接钢管》。而外径(D)＞273.1mm～508mm的普通精度钢管，《低压流体输送用焊接钢管》和《直缝电焊钢管》外径允许偏差基本为±1.0%D。对于直径在500mm以内的焊接钢管，用于钢结构工程和流体输送工程时，不采用现场对接焊接，按照这个精度要求，其误差基本可以接受。如果，采用现场对接焊接会存在错边错口现象，显然，按照这个精度要求是不能接受的。

3　关于焊接钢管国家标准中力学性能的解读

《低压流体输送用焊接钢管》和《直缝电焊钢管》其钢材符合GB/T700和GB/T1591结构钢标准。在钢材成型为焊接钢管后，力学性能与其钢材力学性能有所差异，导致用途发生改变。

表1为《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)国家标准规定的钢管力学性能要求。

从表1中力学性能指标来分析，与钢管原材料标准规定的力学性能指标有所差异。(1)抗拉强度指标，表1中抗拉强度指标只给出了下限值，而钢材原材料标准中抗拉强度指标是一个范围，既有上线值，又有下限值。显然，钢管抗拉强度指标与其使用的原材料抗拉强度指标上限值放宽了，这样生产钢管使用的材料是否符合GB/T700和GB/T1591结构钢标准难以确认。势必与原材料标准出现分歧。(2)钢材断后伸长率指标，从表1中发现钢管断后伸长率明显低于原材料断后伸长率，以牌号为Q235钢材为例，材料标准GB/T700中规定的伸长率≥21%，而钢管标准中伸长率为≥15%(D≤168.3mm)和≥20%(D＞168.3mm)，也许钢管标准起草者考虑到钢管生产时，由于钢管成型冷却过程中，冷却效应降低了钢材延伸率的原因。事实上在平时检验焊接钢管时，常常遇到延伸率小于其材料标准规定的延伸率。因此判定材料是否符合结构钢标准又成了分歧和争议的问题。如此看来，《低压流体输送用焊接钢管》延伸率与钢结构标准规定的延伸率有一定差距，能否用于钢结构工程，只有依据工程的具体设计要求进行确定。

诚然，《直缝电焊钢管》标准从其名称和适用范围来看，更适合用于钢结构工程。但从其表2力学性能指标中分析，仍然存在问题。

表2为《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)材料力学性能指标的要求。

对表2中力学性能指标分析，仍然在抗拉强度以及延伸率指标存在与《低压流体输送用焊接钢管》相同的问题 ，在此不在详述。而不同的是《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)力学性能指标中，钢材牌号较全，但是未考虑钢管壁厚对屈服强度的影响。而结构钢力学性能规定了钢材的厚度，厚度大于16mm时，其屈服强度有所偏低，这与结构钢标准要求有一定差别。表3中延伸率与结构钢(原材料)标准规定的延伸率也有所不同。

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总之，无论是《低压流体输送用焊接钢管》，还是《直缝电焊钢管》，都与其原材料(结构钢)标准规定的力学性能要求有一定的差距，在选用钢管用途时，要根据工程的具体要求进行选用。

4　工艺性能中液压试验的区别

《低压流体输送用焊接钢管》标准中规定了“钢管应逐根进行液压试验”，而《直缝电焊钢管》除带式输送机托辊用钢管应进行液压试验外，其余用途钢管未强制规定，可根据要求，双方协商并在合同中注明，才进行液压试验。因此，《直缝电焊钢管》既可以用于流体输送，也可用于钢结构工程。但作为用于结构用钢管的《低压流体输送用焊接钢管》还是《直缝电焊钢管》，液压试验视乎有点多余。另外用于流体输送的《低压流体输送用焊接钢管》，其液压试验压力值，与钢管外径、壁厚和屈服强度有关;而用于流体输送和带式输送机托辊的《直缝电焊钢管》，其液压试验值的大小，只与钢管外径有关，与钢管壁厚和屈服强度无关。显然，《直缝电焊钢管》在用于流体输送时，是否满足液压要求，必须根据工程设计的液压值进行选择。

5　结论和建议

综上所述，《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)和《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)均可用于低压流体输送工程和一般用途的钢结构工程。同时，根据其力学性能和工艺性能的差异，在用途上有所侧重。《低压流体输送用焊接钢管》一般用于低压流体输送工程，而《直缝电焊钢管》用于一般用途的钢结构工程。但是，不管选用《低压流体输送用焊接钢管》，还是选用《直缝电焊钢管》，都要依据施工方法以及工程设计要求，进行选择，确保工程质量的安全。当前，农村饮水工程和城镇饮水管网改造工程在紧锣密鼓进行中，同时，我国的钢结构行业也处于高速发展阶段，越来越多的钢管材料应用于饮水工程和建筑钢结构。而现有的焊接钢管标准还存在不完善、不合理、不统一等诸多问题，造成在应用和执行过程中存在争议和分歧，这样不但影响着焊接钢管行业的健康发展，同时影响工程施工进度和工程质量。为此，笔者建议如下:

(1)针对现有的钢管标准和实施中存在的问题，有必要进一步明确标准的适用范围。并分别制定一套完全针对于流体输送用钢管和结构用钢管的标准体系。

(2)要充分考虑标准的相容性，要对两个标准相容性内容(如钢材牌号、延伸率、外形尺寸偏差、表面镀锌层厚度等指标)进行统一完善和补充，使其更具有合理性。同时，还要考虑钢管标准与其材料标准的相容性内容(如钢材牌号、力学性能、外形尺寸偏差等指标)的统一性和合理性。即钢管力学性能中抗拉强度指标应与材料标准相吻合;延伸率指标因钢管成型方法对材料产生延展变形，从而确定合理、统一的延伸率数值;在尺寸偏差指标中应考虑钢管对接方法对管口精度以及壁厚和壁厚偏差的要求。

(3)在这两个标准中，应增加高强度钢材牌号(Q390，Q420，Q460)在结构用钢管中的应用;同时，标准中应充分考虑大直径弧焊钢管的内容，以便适用于钢结构。

[1]GB/T3091-2008 《低压流体输送用焊接钢管》.

[2]GB/T13793-2008《直缝电焊钢管》.

[3]GB/T700-2006《碳素结构钢》.

[4]GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》.