李敏

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民生活的不斷提高，人們對(duì)飲水工程越來(lái)越重視，飲水工程中大量使用熱鍍鋅焊接鋼管。而今熱鍍鋅焊接鋼管主要有兩種類型：即低壓流體輸送用焊接鋼管和直縫電焊鋼管。這在使用中如何選擇？人們也容易產(chǎn)生分歧。針對(duì)這些現(xiàn)象，結(jié)合本人多年從事鋼管檢驗(yàn)工作，對(duì)熱鍍鋅焊接鋼管執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解和應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn) 探討

目前，農(nóng)村飲水工程和城鎮(zhèn)飲水管網(wǎng)工程及改造大都采用熱鍍鋅焊接鋼管 ，熱鍍鋅焊接鋼管一般有兩種類型：即低壓流體輸送用焊接鋼管和直縫電焊鋼管。其鋼材均符合GB/T700中牌號(hào)Q195、Q215A、Q215B、Q325A、Q235B和GB/T1591中牌號(hào)Q295A、Q295B、Q345A、Q345B。然而，焊接鋼管在成型以后所執(zhí)行的指標(biāo)有所不同，兩種鋼管的適用范圍也有差異，針對(duì)這些問(wèn)題，筆者在此對(duì)這兩種焊接鋼管執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解和應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的分歧

直縫焊接鋼管有兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：即：《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008）和《直縫電焊鋼管》（GB/T13793-2008）。其中《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008）標(biāo)準(zhǔn)適用范圍描述為：“本標(biāo)準(zhǔn)適用于水、空氣、采暖蒸汽、燃?xì)獾鹊蛪毫黧w輸送用焊接鋼管”?！吨笨p電焊鋼管》（GB/T13793-2008）標(biāo)準(zhǔn)描述適用范圍為：“本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般用途的外徑不大于630mm的直縫高頻電阻焊焊接鋼管”。顯然，《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008），主要用于低壓流體輸送。雖然生產(chǎn)鋼管的材料為結(jié)構(gòu)鋼，但從標(biāo)準(zhǔn)描述的適用范圍來(lái)看，與結(jié)構(gòu)用鋼管似乎相距甚遠(yuǎn)?？墒窃谄綍r(shí)的檢驗(yàn)工作中，時(shí)常遇到委托人送檢的是建筑結(jié)構(gòu)用焊接鋼管，但在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)一欄委托人填寫(xiě)的是“GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》”。而《直縫電焊鋼管》（GB/T13793-2008）從標(biāo)準(zhǔn)描述適用范圍來(lái)看，視乎可以用于結(jié)構(gòu)用鋼。但標(biāo)準(zhǔn)中提及“一般用途”這樣，一時(shí)無(wú)法判定能否用于建筑鋼結(jié)構(gòu)，很容易產(chǎn)生歧義。在實(shí)際應(yīng)用中，有些飲水工程也選用《直縫電焊鋼管》。

2 外徑和壁厚尺寸的比較及應(yīng)用

《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》兩種鋼管的外徑和壁厚都執(zhí)行GB/T21835的規(guī)定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外徑（D）在﹥50mm～273.1mm的普通精度鋼管，其允許偏差為公稱管徑的±1.0%。其余規(guī)格的外徑允許偏差有所差異，外徑為8mm～20mm的普通精度鋼管，《直縫電焊鋼管》外徑允許偏差嚴(yán)于《低壓流體輸送用焊接鋼管》。而外徑（D）﹥273.1mm～508mm的普通精度鋼管，《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》外徑允許偏差基本為±1.0%D。對(duì)于直徑在500mm以內(nèi)的焊接鋼管，用于鋼結(jié)構(gòu)工程和流體輸送工程時(shí)，不采用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊接，按照這個(gè)精度要求，其誤差基本可以接受。如果，采用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊接會(huì)存在錯(cuò)邊錯(cuò)口現(xiàn)象，顯然，按照這個(gè)精度要求是不能接受的。

3 關(guān)于焊接鋼管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中力學(xué)性能的解讀

《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《直縫電焊鋼管》其鋼材符合GB/T700和GB/T1591結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)。在鋼材成型為焊接鋼管后，力學(xué)性能與其鋼材力學(xué)性能有所差異，導(dǎo)致用途發(fā)生改變。

表1為《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼管力學(xué)性能要求。

從表1中力學(xué)性能指標(biāo)來(lái)分析，與鋼管原材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能指標(biāo)有所差異。（1）抗拉強(qiáng)度指標(biāo)，表1中抗拉強(qiáng)度指標(biāo)只給出了下限值，而鋼材原材料標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度指標(biāo)是一個(gè)范圍，既有上線值，又有下限值。顯然，鋼管抗拉強(qiáng)度指標(biāo)與其使用的原材料抗拉強(qiáng)度指標(biāo)上限值放寬了，這樣生產(chǎn)鋼管使用的材料是否符合GB/T700和GB/T1591結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)難以確認(rèn)。勢(shì)必與原材料標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)分歧。（2）鋼材斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo)，從表1中發(fā)現(xiàn)鋼管斷后伸長(zhǎng)率明顯低于原材料斷后伸長(zhǎng)率，以牌號(hào)為Q235鋼材為例，材料標(biāo)準(zhǔn)GB/T700中規(guī)定的伸長(zhǎng)率≥21%，而鋼管標(biāo)準(zhǔn)中伸長(zhǎng)率為≥15%（D≤168.3mm）和≥20%（D﹥168.3mm），也許鋼管標(biāo)準(zhǔn)起草者考慮到鋼管生產(chǎn)時(shí)，由于鋼管成型冷卻過(guò)程中，冷卻效應(yīng)降低了鋼材延伸率的原因。事實(shí)上在平時(shí)檢驗(yàn)焊接鋼管時(shí)，常常遇到延伸率小于其材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的延伸率。因此判定材料是否符合結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)又成了分歧和爭(zhēng)議的問(wèn)題。如此看來(lái)，《低壓流體輸送用焊接鋼管》延伸率與鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的延伸率有一定差距，能否用于鋼結(jié)構(gòu)工程，只有依據(jù)工程的具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行確定。

誠(chéng)然，《直縫電焊鋼管》標(biāo)準(zhǔn)從其名稱和適用范圍來(lái)看，更適合用于鋼結(jié)構(gòu)工程。但從其表2力學(xué)性能指標(biāo)中分析，仍然存在問(wèn)題。

表2為《直縫電焊鋼管》（GB/T13793-2008）材料力學(xué)性能指標(biāo)的要求。

對(duì)表2中力學(xué)性能指標(biāo)分析，仍然在抗拉強(qiáng)度以及延伸率指標(biāo)存在與《低壓流體輸送用焊接鋼管》相同的問(wèn)題 ，在此不在詳述。而不同的是《直縫電焊鋼管》（GB/T13793-2008）力學(xué)性能指標(biāo)中，鋼材牌號(hào)較全，但是未考慮鋼管壁厚對(duì)屈服強(qiáng)度的影響。而結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能規(guī)定了鋼材的厚度，厚度大于16mm時(shí)，其屈服強(qiáng)度有所偏低，這與結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)要求有一定差別。表3中延伸率與結(jié)構(gòu)鋼（原材料）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的延伸率也有所不同。

總之，無(wú)論是《低壓流體輸送用焊接鋼管》，還是《直縫電焊鋼管》，都與其原材料（結(jié)構(gòu)鋼）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能要求有一定的差距 ，在選用鋼管用途時(shí)，要根據(jù)工程的具體要求進(jìn)行選用。

4 工藝性能中液壓試驗(yàn)的區(qū)別

《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了“鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行液壓試驗(yàn)”，而《直縫電焊鋼管》除帶式輸送機(jī)托輥用鋼管應(yīng)進(jìn)行液壓試驗(yàn)外，其余用途鋼管未強(qiáng)制規(guī)定，可根據(jù)要求，雙方協(xié)商并在合同中注明，才進(jìn)行液壓試驗(yàn)。因此，《直縫電焊鋼管》既可以用于流體輸送，也可用于鋼結(jié)構(gòu)工程。但作為用于結(jié)構(gòu)用鋼管的《低壓流體輸送用焊接鋼管》還是《直縫電焊鋼管》，液壓試驗(yàn)視乎有點(diǎn)多余。另外用于流體輸送的《低壓流體輸送用焊接鋼管》，其液壓試驗(yàn)壓力值，與鋼管外徑、壁厚和屈服強(qiáng)度有關(guān)；而用于流體輸送和帶式輸送機(jī)托輥的《直縫電焊鋼管》，其液壓試驗(yàn)值的大小，只與鋼管外徑有關(guān)，與鋼管壁厚和屈服強(qiáng)度無(wú)關(guān)。顯然，《直縫電焊鋼管》在用于流體輸送時(shí)，是否滿足液壓要求，必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的液壓值進(jìn)行選擇。

5結(jié)論和建議

綜上所述，《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008）和《直縫電焊鋼管》（GB/T13793-2008）均可用于低壓流體輸送工程和一般用途的鋼結(jié)構(gòu)工程。同時(shí)，根據(jù)其力學(xué)性能和工藝性能的差異，在用途上有所側(cè)重。《低壓流體輸送用焊接鋼管》一般用于低壓流體輸送工程，而《直縫電焊鋼管》用于一般用途的鋼結(jié)構(gòu)工程。但是，不管選用《低壓流體輸送用焊接鋼管》，還是選用《直縫電焊鋼管》，都要依據(jù)施工方法以及工程設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行選擇，確保工程質(zhì)量的安全。當(dāng)前，農(nóng)村飲水工程和城鎮(zhèn)飲水管網(wǎng)改造工程在緊鑼密鼓進(jìn)行中，同時(shí)，我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也處于高速發(fā)展階段，越來(lái)越多的鋼管材料應(yīng)用于飲水工程和建筑鋼結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)有的焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn)還存在不完善、不合理、不統(tǒng)一等諸多問(wèn)題，造成在應(yīng)用和執(zhí)行過(guò)程中存在爭(zhēng)議和分歧，這樣不但影響著焊接鋼管行業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)影響工程施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。為此，筆者建議如下：

（1）針對(duì)現(xiàn)有的鋼管標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施中存在的問(wèn)題，有必要進(jìn)一步明確標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。并分別制定一套完全針對(duì)于流體輸送用鋼管和結(jié)構(gòu)用鋼管的標(biāo)準(zhǔn)體系。

（2）要充分考慮標(biāo)準(zhǔn)的相容性，要對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相容性內(nèi)容（如鋼材牌號(hào)、延伸率、外形尺寸偏差、表面鍍鋅層厚度等指標(biāo)）進(jìn)行統(tǒng)一完善和補(bǔ)充，使其更具有合理性。同時(shí)，還要考慮鋼管標(biāo)準(zhǔn)與其材料標(biāo)準(zhǔn)的相容性內(nèi)容（如鋼材牌號(hào)、力學(xué)性能、外形尺寸偏差等指標(biāo)）的統(tǒng)一性和合理性。即鋼管力學(xué)性能中抗拉強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)與材料標(biāo)準(zhǔn)相吻合；延伸率指標(biāo)因鋼管成型方法對(duì)材料產(chǎn)生延展變形，從而確定合理、統(tǒng)一的延伸率數(shù)值；在尺寸偏差指標(biāo)中應(yīng)考慮鋼管對(duì)接方法對(duì)管口精度以及壁厚和壁厚偏差的要求。

（3）在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)增加高強(qiáng)度鋼材牌號(hào)（Q390，Q420，Q460）在結(jié)構(gòu)用鋼管中的應(yīng)用；同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)充分考慮大直徑弧焊鋼管的內(nèi)容，以便適用于鋼結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T3091-2008 《低壓流體輸送用焊接鋼管》.

[2]GB/T13793-2008《直縫電焊鋼管》.

[3]GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》.

[4]GB/T1591-2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》.