输送流体用双金属复合钢管 编制说明

1《输送流体用双金属复合钢管》（征求意见1工作概况1.1任务来源根据国家标准化管理委员会国标委发【2023】63号文“国家标准化管理委员会关于下达2023年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”要求，GB/T31940《输送流体用双金属复合钢管》的修订任务由江苏众信绿色管业科技有限公司、浙江金洲管道科技股份有限公司等单位承担。本项目是整合修订项目，代替GB/T31940-2015和GB/T32958-2016，项目编号为20232268-T-605，项目完成时间为2025年4月。1.2标准化对象简要情况双金属复合管是20世纪后期发展起来的一种新型层状金属复合材料，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。尤其是在是石油天然气输送、油井集输、化工管道以及民用建筑、市政建设等流体输送领域应用更为广泛。随着国内城市化建设步伐的加快和由此加剧的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。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，但因成本较高，使用受到了一定的限制。双金属复合管的复层为不锈钢，满足腐蚀环境输送或接触腐蚀介质或环境的要求，厚度可为管壁厚的8%-30%；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，可以在不降低卫生和防腐性能的前提下，保证刚性、承压等力学性能的前提下，节约成本，具有重要的意义。随着碳达峰、碳中和工作的不断推进，越来越关注管道输送的全寿命周期对环境的影响，因而对输送领域的管道的使用寿命和可靠性提出了严峻的挑战。我国已发布实施了关于双金属复合管的标准有CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》、SY/T6623-2018《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》、YB/T4335-2013《流体输送用冶金复合双金属无缝钢管》、GB/T37701-2019《石油天然气工业用内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》等标准规范。GB/T31940-2015《流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管》主要应用于给水排水领域、石油天然气输送、油井集输、化工管道领域；而GB/T32958-2016《流体输送用不锈钢复合钢管》主要应用于给水排水领域。自2015年和2016年发布，在使用此标准中，涉及基层材料的选择和尺寸以及剪切结合强度的指标问题，现已经不能满足目前行业发展的需要。因此，有必要对两个标准进行整合修订。另外，给水排水领域由于对管材的技术要求不高，且输送介质的压力不超过2.5MPa，并结合螺纹连接和沟槽连接所需要的最小壁厚，需要确定适用领域的管材的壁厚。例如CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》中便规定了公称尺寸、复合管公称壁厚和复层公称壁厚，故给排水领域的设计单位、生产单位和施工单位，都喜欢使用此标准。规格和壁厚标准化以后，生产单位和经营单位可以储存一定数量的库存；设计单位设计好图纸后，容易采购合适的管道，可以缩短施工周期。1.3编制单位本标准编制单位暂略）。1.4主要工作过程1.4.1起草阶段2023年12月28日，接到标准修订任务后，冶金信息标准研究院和江苏众信绿色管业科技有限公司及时与相关单位沟通协调成立了标准编制组。编制组开展了技术资料收集和标准框架结构讨论，主要工作过程如下：（1）收集了与本标准编制相关的国内外标准，APISpec5LD-2015《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》（SY/T6623-2018《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》）、DNVGL-ST-F101-2017《海2底管线系统》、CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》、GB/T37701-2019《石油天然气工业用内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》、GB/T35072-2018《石油天然气工业用耐腐蚀合金复合管件》、T/CISA007—2019《内衬不锈钢机械连接复合管件》、T/CECS10120-2021《不锈钢复合钢制对焊管件》针对这些标准进行分析，同时参考了国内相关企业的采购技术协议等资料，对双金属复合钢管的尺寸规格、材料要求、无损检测、管端口处理要求等技术指标进行修订或补充。（2）总结了国内给水排水行业对管材性能及接口性能的要求，充分了解和吸取使用单位对双金属复合钢管的技术要求和需求现状。（3）在上述工作基础上，确立编制标准的技术方案,制定原则、标准框架、标准主要内容。（4）主编单位于2024年7月完成了标准征求意见稿和编制说明的起草。1.4.2征求意见阶段2024年7月，发函广泛征求意见。由全国钢标委钢管分技术委员会秘书处将标准征求意见稿发全体委员及相关单位正式开展征求意见，共计发函家单位，并在国标委和钢铁标准网公开征求意见。截止2024年月，共发函个单位，收到个单位回函，其中个单位提出了条意见或建议（见《意见汇总处理表》）。1.5主要起草人本标准主要起草人暂略）。承担工作如下：1)收集国内相关法律法规、国内外相关标准和企业相关技术要求，并进行研究、分析和对比；2)对流体输送用双金属复合钢管市场及顾客使用情况进行调研和实物质量分析；3)编写本标准各阶段的文本和标准编制说明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的统计与分析；4)研究标准中主要技术指标确定所需的理论和论证材料；5)完成标准的报批稿及报批材料。2标准编制原则本标准的修订应满足双金属复合钢管行业发展及下游使用需求，充分体现标准的科学、合理、先进、适用。本标准的制定原则：1）符合国家相关法律法规要求；2）规范性：严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的的结构和起草规则》的要求进行编写和制定。3）适用性：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的具体性能和质量检验指标作出相应的规定，与石油天然气输送、油井集输、化工管道采用不同的技术要求。4）协调一致性原则：与相关复合钢管的上游产品（基层、复层、复合钢板等）的要求保持协调一致。5）先进性：保持一定的先进性，关键技术指标达到国际先进水平。3采标情况借鉴了APISpec5LD-2015《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》（SY/T6623-2018《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》）中关于复层厚度及允许偏差、残余压应力测试方法等要求，借鉴了DNVGL-ST-F101-2017《海底管线系统》的基层与复层的接触面的处理要求等。采用了GB/T3091-2015《低压流体输送用焊接钢管》和CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》中关于壁厚的要求。输送生活饮用水，其质量指标需符合GB/T17219《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。4标准主要内容说明4.1范围本次修订将GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的适用范围进行了整合，并将用于石油天然气输送、油井集输和化工管道的额外要求整体引用到附录A。34.2规范性引用文件1）按GB/T1.1—2020对规范性引用文件的引导语进行修改。2）本文件中引用文件中GB/T223《钢铁及合金化学分析方法》，一般企业用光谱分析法，而化学分析法用于仲裁，一般由第三方检测机构完成，第三方检测机构对GB/T223各分标准比较熟悉，故修订中不再列出GB/T223的各分标准。3）将原两个标准中的引用标准进行了汇总。4）删除了GB/T699、GB/T7735、GB/T13148、GB/T17395、GB/T21835、YB/T4204。5）增加了GB/T983、GB/T3287、GB5135.11、GB/T5235、GB/T8923.1、GB/T9124.1、GB/T9948、GB/T12459、GB/T12470、GB/T13298、GB/T13401、GB/T13814、GB/T15007、GB/T15620、GB/T20490、GB/T30062、GB/T36019、GB/T40385、GB/T40791、GB/T42662、GB/T42664、SY/T6423.3、SY/T6423.5、SY/T6423.8、YB/T4282、YB/T5092。6）更新了GB/T21832.2。4.3术语和定义补充术语和定义章节，规定GB/T30062界定的术语和定义适用于本文件。4.4符号和缩略语增加了符号和缩略语章节4.5分类增加了双金属复合钢管的分类章节按复层与基层结合方式和复层金属材料分类分为：内覆复合钢管和内衬复合钢管。按基层的类型分类分为：无缝复合钢管和焊接复合钢管。4.6订货内容为规范双方订货事宜，本标准规定了订货内容，与上版相比，修订内容有：修改了基层/基管的执行标准和复层的执行标准，尺寸规格增加了总壁厚的标识。4.7尺寸、外形、重量及允许偏差4.7.1外径和壁厚及允许偏差1）本次标准原表1增加了所列的各钢管公称外径的具体规格，在用户实际使用过程中，由于外径系列的问题，常常遇到施工现场对接时存在问题。根据工程使用，推荐了外径选用值；2）外径和壁厚的允许偏差延续了2015版本的要求，但增加了复层壁厚的允许偏差要求（见3）用于给水排水行业或输送相近介质的复合钢管壁厚的要求（附录B）数据参照了GB/T3091-2015和CJ/T192-2017。4.7.2不圆度按照国标的定义重新修订不圆度的技术指标，并针对焊接连接提出了内径不圆度的要求。4.7.3管端1）按照公称尺寸的范围，对管端的切斜量进行的要求。2）针对焊接连接的复合钢管，分别对内覆复合钢管和管口堆焊的内衬复合钢管的坡口以及管口封焊的内衬复合钢管坡口形状及尺寸进行了要求。由于复层厚度不一定会超过0.8mm，因而将钝边厚度的要求删除。3）基管为螺旋焊管的，要求管端的内焊缝余高不应大于0.5mm，为了防止对接焊时，内焊缝余高影响焊缝的合金元素，降低对接环焊缝的耐腐蚀性能，或者沟槽轧制加工过程中，焊筋对模具或者复层不锈钢的造成破坏或损坏。4）将衬里复合钢管的管端封焊或堆焊的要求移到了第8.8条中。4.7.4重量4计算理论重量时，本标准单独给出了不同牌号的密度。将GB/T32958-2016理论重量与实际重量所允许的偏差合并过来，要求不变。4.8技术要求4.8.1材料要求1）按照协调一致性原则，同时结合实际工程中的应用，基层材料和复层材料仅列材料牌号和相应的执行标准。2）将GB/T32958-2016中的焊材合并过来，并修改为不区分复层和基层的焊接材料选择限制，由生产单位自己确定所需要的焊材。只列焊材所需要符合的标准。GB/T983、GB/T4241、GB/T5117、GB/T5118、GB/T5293、GB/T8110、GB/T12470、GB/T13814、GB/T14957、GB/T15620、GB/T17854或YB/T5092。4.8.2制造方法1）分为了内覆复合和内衬复合。2）参照了DNVGL-ST-F101-2017《海底管线系统》和油田客户、海油客户等要求，基管内表面应进行清理。铁锈或氧化皮的清理，根据GB/T8923.1，可以为喷砂（抛砂）或火焰清理，本次修订并规定相应的清理效果要求。同时将基管内表面更改为基层和复层的接触面。如果基层与衬层的接触面中，在复合装配前，基层已经进行具有了镀锌层、涂塑层或其他涂层，则无需考虑去除氧化皮或铁锈的问题。3）增加技术要求：基层与复层的接触面的焊缝余高，不应超过0.5mm。但螺旋焊管的焊缝余高较高，且不易清除，所以排除在外。接触面焊缝余高的值参考了江苏众信绿色管业科技有限公司的试验经验结果和GB/T37701-2019标准。4.8.3交货状态将GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的交货状态整合，要求没有变化。4.8.4力学性能按照协调一致性原则，同时结合实际工程中的应用以及复合钢管的工作特点——基层承压，复层承担耐腐蚀——力学性能的要求不在罗列，而是引用基层材料或钢管的关于力学性能的相关要求。当复层去除困难时，规定了总壁厚的力学性能的验收指标的计算方法。计算方法放入附录中，不占用正文篇幅。4.8.5工艺性能4.8.5.1压扁试验1）高频焊管作为基管的单独要求删除。高频焊管作为基管的标准主要有GB/T3091和GB/T9711。基管的压扁由基管的标准进行了规定，本文件不再做额外要求。2）复合钢管的压扁试验参照APISpec5LD-2015《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》（SY/T6623-2018《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管》）中的复合钢管压扁试验的要求。与上一版标准没有变化。4.8.5.2界面剪切结合强度1）将2015版中的内覆复合钢管的粘结力强度和衬里复合钢管夹持力试验，统称为“界面剪切结合强度”——与此时方法和测得数据的本质相符——并将其移到工艺性能里。2）内覆复合钢管的要求没有变化，增加了内衬复合钢管的要求，不小于0.3MPa。指标参考了CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》并查阅了GB/T37701-2019的0.2MPa，GB/T37606-2019《钛-钢复合管》的0.5MPa。目前水务公司用户单位要求的指标基本集中在0.5MPa。钢管外径600mm以上时，受到力学试验机导柱间距的影响，测试存在一定的困难。目前国内江苏省产品质量监督检验研究院具有专用测试测试此剪切结合强度值。同时这个指标也是内衬复合钢管行业，国内的测试方法，国外标准红未有此指标的测试和技术指标的要求。用户单位不关心测试的过程，更多关注技术性能指标，所以将试验方法放入附录中，不占用正文篇幅，下同。54.8.5.3残余压应力作为钢管外径600mm以上时，界面剪切结合强度的代替方法供生产厂家进行替代。并规定了不应小于30MPa的技术要求。试验方法放入附录中，不占用正文篇幅。4.8.5.4负压试验近年，用于市政建设的内衬复合钢管越来越多，涉及到服役后，水锤的影响，用户以及设计单位对复层和基层的分离问题额外关注。因而增加负压试验的技术要求。4.8.6液压试验1）修订明确使用焊接生产的内覆复合钢管应逐根进行水压试验。并规定了最大试验压力。用于输送于石油天然气输送、油井集输和化工管道的水压试验参照附录A。2）其他制造方法制造的复合钢管，液压试验的试验压力的计算和允许的最大试验压力应满足基层钢管的要求，计算时取基管的壁厚和屈服强度（基层承压，复层承担耐腐蚀）。保留了上版标准中，对内衬复合钢管如基管已进行液压试验，复合钢管可不再进行液压试验。4.8.7表面质量整合了GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的要求。4.8.7.1外防腐根据实际用户的需求，用户很多时候需要镀锌防腐、涂塑防腐、三层聚乙烯（3PE）外防腐等，因而增加了外防腐的协商要求。4.8.8管道端口及接口性能4.8.8.1管端封焊和堆焊将2015版本中的封焊和堆焊要求从5.5的要求中移到这里。并进行修订1）端口的封焊或堆焊处理方式主要是与连接方式相关，同时内覆复合钢管不需要处理，所以规定修改为焊接连接的内衬复合钢管。2）管端口封焊和堆焊都应进行无损检测。无损检测满足文件无损检测的要求。3）管端口堆焊层数应不小于2层，堆焊层轴向长度应不小于2tb且不小于30mm。4）堆焊层应作为内覆复合钢管进行技术要求，并进行相关的检验检测。4.8.8.2接口耐腐蚀性能复合钢管与管件的机械连接的接口的耐腐蚀性能非常重要。进行接口耐腐蚀性能测试评价时，需要规定所使用管件的要求。目前国内没有国家标准或行业标准进行规定，但有团体标准。所以需要将配套的复合管件的要求列入附录中。机械连接的接口是可拆卸的。复合钢管需要解决的是外层钢管和外层管件遇介质接触腐蚀的问题。如果介质与外层钢管或管件接触，必定会与Fe发生反应，析出Fe2+，在O2的作用下转化为Fe3+，因此需要测试Fe析出量。按照团体标准中测试铁析出量不应超过0.3mg/L。同时试验方法放入附录中，不占用正文篇幅。4.8.8.3冷热循环性能机械连接的所使用的管件也是机械复合的。因而需要考虑服役长期的可靠性。所以设计了冷热循环试验的方式进行验证。同时这种方式也是最接近客户使用状态的。连接后，进行温差冷热循环通水的试验过程。试验结束后，需要验证所试验的管道系统是否还具有承压性能，试验结束后，需要目视检查是否具有缺陷。试验方法放入附录中，不占用正文篇幅。4.8.9无损检测整合了GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的要求，采用了标准的方法，并增加了内窥镜检测的要求。4.8.10卫生性能6整合GB/T32958-2016的要求。4.9试验方法1）对化学分析的方法进行了规定。2）将标准中罗列的自己试验的方法：界面剪切强度试验、残余压应力、接口腐蚀试验、冷热循环试验放入了附录中。4.10检验规则整合了GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的要求。针对卫生性能、冷热循环性能和接口耐腐蚀性能增加了型式检验。4.11标识、包装和质量证明书整合了GB/T31940-2015和GB/T32958-2016的要求，对标识进行了修订。4.12附录A4.12.1冷定径和冷扩径与上一版标准一致，仅从正文中移到附录中。此要求是针对石油天然气输送、油井集输、化工管道的要求。4.12.2技术要求4.12.2.1断裂韧性试验与上一版标准一致，将钢级范围修改为了屈服强度的范围，更具有广泛性。4.12.2.2硬度与上一版标准一致，仅从正文中移到附录中。此要求是针对石油天然气输送、油井集输、化工管道的要求。但对内衬复合钢管的测试位置进行了详细的规定。4.12.2.3晶间腐蚀与上一版标准一致，仅从正文中移到附录中。此要求是针对石油天然气输送、油井集输、化工管道的要求。增加了镍合金材料的晶间腐蚀的要求。4.12.2.4塌陷试验整合GB/T32958-2016的要求。4.12.2.5液压试验液压试验额外的要求。试验压力与正文不一致，并且最高试验压力也不一样。4.12.2.6无损检测增加无损检测的额外要求及验收条件。4.13附录B删除了原附录B，新附录B规定了应用于给水排水行业或相近输送介质时，螺纹连接和沟槽连接的复合钢管的外径及壁厚要求。4.14附录C用户只关心产品的性能技术参数，不关心具体的测试过程和计算过程，所以将复合钢管力学性能允许值的计算方法放入了附录C。4.15附录D用户只关心产品的性能技术参数，不关心具体的测试过程和计算过程，所以将内衬复合钢管7界面剪切结合强度测试方法放入附录D。与上一版标准相比，明确了试样的结合部位的长度。结合部位的长度制样的一致性，才能降低测试过程中的影响因素，测试的结果之间才具有可对比性。4.16附录E用户只关心产品的性能技术参数，不关心具体的测试过程和计算过程，所以将残余压应力测试方法放入了附录F中。与上一版标准一致，仅从正文中移到附录中。4.17附录F目前与双金属复合钢管配套的双金属复合管件的国家或行业标准。只有团体标准和企业标准。因而将团体标准中的相关技术参数放入附录F中。4.18附录G用户只关心产品的性能技术参数，不关心具体的测试过程和计算过程，所以将接口耐腐蚀性能试验方法放入附录G。4.19附录H用户只关心产品的性能技术参数，不关心具体的测试过程和计算过程，所以将冷热循环性能试验放入附录H。4.20其他条款其余条款与2017年版未做技术性修改，个别条款做了编辑性的修改和编写顺序的调整。4.21新旧标准水平的对比本文件以GB/T31940-2015为主，整合了GB/T32958—2016的内容，与GB/T31940—2015相比，除结构调整、内容整合和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)增加了符号和缩略语（见第4章）；b)增加了分类（见第5章）；c)更改了订货内容，增加了基层和/或基管执行文件号，复层执行文件号（见第6章，2015版的第4章）；d)增加了外径尺寸系列值，并推荐了外径选用值（见7.1.1和表1）；e)增加了复层壁厚的允许偏差要求（见表2）；f)增加了用于给水排水或输送相近介质的复合钢管壁厚要求（见7.1.3和附录B）；g)更改了不圆度要求（见7.2，2015版的5.4）；h)更改了管端切斜要求（见7.5.1，2015版的5.5.2）；i)更改了坡口要求（见7.5.2，2015版的5.5.1）；j)增加了管端螺旋焊缝的高度要求（见7.5.3）；k)增加了实际重量与理论重量允许偏差要求（见7.6.3）；l)更改了基层和复层材料牌号和化学成分要求，增加了焊材要求（见8.1，2015版6.1m)增加了内衬复合工艺，基层与复层的接触面处理要求（见8.2.2.2、8.2.2.3和8.2.2.4n)删除高频焊接钢管的压扁试验要求（见2015版6.6.2.1）；o)增加了内衬复合钢管截面剪切结合强度和残余压应力要求（见8.5.3.2和8.5.4）；p)增加了负压试验要求（见8.5.5）；q)更改了液压试验根据输送介质不同有不同的要求，同时内衬复合钢管基管已进行水压试验，复合钢管可不再液压试验（见8.6和附录A.4.7）；r)增加了外防腐的协商要求（见8.7.8）；s)增加了管道端口接口耐腐蚀性能和冷热循环性能的要求（见8.8.2和8.8.3）；t)更改了无损检测要求（见8.9，2015版6.10和附录B）；u)增加了卫生性能要求（见8.10）；v)增加了塌陷试验要求（见附录A.4.6）。以上的技术变化，可以提高文件适用性和通用性，提高了管端切斜的要求、增加了基层与复层接触面处理的要求和接触面焊缝余高的要求，尤其是具体壁厚指标的加入对复合钢管在民用建筑、市政建设领域的应用具有重要的意义。85标准中涉及专利的情况本标准未发现涉及专利问题。6确定国家标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据）本标准是对GB/T31940-2015和GB/T32958—2016的整合修订。主要内容源于此两个版本的标准。结合了当前用户使用的具体情况，同时参照了国内外相关标准。例如：1）给水排水行业或相近输送介质时，螺纹连接和沟槽连接的复合钢管的外径及壁厚参照了GB/T3091-2015《低压流体输送用焊接钢管》、CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》标准和CECS205:2015《内衬内覆不锈钢复合钢管管道工程技术规程》。2）附录F双金属复合管件中的相关内容参照了T/CISA007—2019《内衬不锈钢机械连接复合管件》的内容。3）试验方法中的附录G接口耐腐蚀性能和附录H冷热循环性能也参照了T/CISA007—2019《内衬不锈钢机械连接复合管件》和CJ/T117-2018《建筑用承插式金属管管件》中的试验方法。7主要实验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果编制组通过对钢管进行出厂检验以及用户的入厂检验和使用经验，对复合钢管主要性能指标进行了验证，标准规定的各项指标符合实际，具有先进性