GBT 31938-2026 矿粉矿浆输送管用钢板和钢带标准立项发展报告

矿粉矿浆输送管用钢板和钢带标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SteelPlatesandStripsforSlurryTransportPipesforOrePowderandPulp摘要关键词：矿粉矿浆输送管；钢板；钢带；产品标准；国家标准；管道安全；材料标准；GB/T31938-20261引言1.1编制背景矿浆管道输送技术因其运输成本低、环保效益显著、不受公路铁路运力限制等突出优势，已被公认为继铁路、公路、水路之后的第四大散装物料运输方式。我国幅员辽阔，矿产资源分布与冶炼加工地往往相距甚远。以铁矿为例，大型铁矿多集中于内蒙古、四川、河北及云南等地，而冶金产能则广泛分布于东部沿海和中部省份，资源与需求的空间错配使得长距离矿浆管道输送具有巨大的应用需求。20世纪90年代以来，我国先后建成了尖山—密地、瓮福—坝固、太钢—岚县等多条铁精矿输送管道，管道长度达到数十乃至上百公里。近年来，随着全球矿业巨头力拓、淡水河谷等企业在中国周边布局大规模矿浆输送项目，以及国内一批超长距离、大管径、高压力矿浆管道工程的规划建设，行业对该类管道用高品质钢板和钢带的需求急剧上升。然而，输送管道的服役条件极为苛刻——矿浆中固体颗粒对管壁产生持续的磨损作用，矿浆所含水分及溶存离子引发电化学腐蚀，管道内部压力波动和弯管段流速变化产生冲蚀疲劳。工程实践表明，单一钢材防腐措施均存在局限性：涂层在使用过程中可能因磨损和剥离而失效，阴极保护系统在管道内壁无法有效实施，而管壁腐蚀穿孔和磨损减薄一旦发生，将直接造成矿浆泄漏，不仅导致停产损失，更会引发严重的环境污染事件。因此，"以管体材料自身抗腐蚀磨损性能为本"的选材理念逐渐成为行业共识，对钢板和钢带的强韧性配合、耐磨性、耐蚀性以及焊接性能提出了远高于普通结构用钢和石油天然气输送管用钢的要求。1.2标准立项的必要性从标准体系建设现状来看，我国现行矿浆输送管道用钢板和钢带标准存在明显的覆盖空缺。现有通用标准如GB/T709《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》仅规定了尺寸偏差等通用要求，GB/T1591《低合金高强度结构钢》面向一般建筑结构用途，而GB/T21237《石油天然气输送管用宽厚钢板》虽在成分设计思路上有一定参考价值，但其针对油气输送工况，对耐磨性能和浆体腐蚀环境的适应能力并未提出专项技术要求。API5L（美国石油学会管线钢管规范）和ISO3183等国际标准同样面向油气输送场景。在实际工程中，设计单位和使用企业不得不参照多个标准执行，技术要求不统一、质量判据不明确的问题非常突出。为从根本上解决上述问题，2023年全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）经过充分调研和论证，提出了《矿粉矿浆输送管用钢板和钢带》国家标准立项申请，并经国家标准化管理委员会批准列入国家标准制修订计划。该标准的编制旨在建立一套完整的适用于固态物料水力输送管道工程的材料技术指标体系，涵盖材料分类、化学成分设计、力学性能、工艺性能和试验检验方法等方面，为产品的设计、制造、验收和工程应用提供统一依据。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：第一，安全优先原则。矿浆管道输送系统一旦发生泄漏或爆管事故，不仅造成停产和维修损失，更可能导致尾矿浆外泄等重大环境安全事故。因此，标准各项技术指标的设置以保障管道在复杂服役工况下的结构完整性和长期使用安全性为首要目标。第二，科学性与先进性相结合。标准编制过程中广泛收集了国内外相关标准和工程实践数据，跟踪研究了近年来矿浆管道用钢板在材料设计方面取得的最新进展——包括低碳微合金化设计理念、超纯净钢冶炼技术、高均质化连铸工艺以及TMCP（热机械控制轧制）技术的应用成果，将行业先进技术水平转化为可量化、可检验的标准技术指标。第三，可操作性与协调性原则。标准条款力求精炼明确，技术要求便于生产和使用双方共同执行，取样、制样及各项试验方法均引用现行有效的国家标准方法，确保可实施性。同时，标准注意与已有的钢板钢带基础标准和管道工程相关标准保持协调，避免条款冲突和重复规定。2.2编制依据本标准的制定依据包括：《中华人民共和国标准化法》及其实施条例、《国家标准管理办法》等法律法规文件；GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》规定的编写规则；GB/T709《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》规定的尺寸允许偏差体系；GB/T228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》等基础试验方法标准；以及GB/T21237《石油天然气输送管用宽厚钢板》中经实践验证有效的技术框架要素。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了矿粉矿浆输送管用钢板和钢带的牌号表示方法、订货内容、尺寸外形和重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装标志及质量证明书等技术内容，适用于制造矿粉矿浆输送直缝埋弧焊管用厚度不大于60mm的热轧钢板以及制造螺旋缝埋弧焊管用厚度为4mm至25.4mm的热轧钢带。3.2牌号表示方法标准规定了矿粉矿浆输送管用钢板和钢带的牌号体系，由代表"矿浆"用途的汉语拼音字母和代表屈服强度特性的数值组合而成，便于使用方按强度等级和用途选材，同时与现有钢板标准体系中的牌号设计规则保持风格一致。3.3尺寸外形与重量钢板和钢带的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T709的规定。这一安排既保证了标准的简洁性，又维持了与现有热轧钢板钢带供货体系的一致性，便于钢厂组织生产和用户验收。3.4技术要求（一）冶炼工艺标准规定钢应采用转炉或电炉冶炼，并应进行炉外精炼。这一要求旨在保证钢水纯净度，有效降低钢中有害杂质元素含量，尤其是对韧性和焊接性能不利的硫、磷元素以及气体和非金属夹杂物含量，从源头上保证材料的综合质量。（二）牌号与化学成分标准基于强度等级和应用需求规定了多个牌号。化学成分设计采用低碳加微合金化的技术路线：较低碳含量保证良好的焊接性能和低温冲击韧性，同时避免焊接热影响区硬化引发的应力腐蚀开裂倾向；铌、钒、钛等微合金元素的复合添加则通过细晶强化和沉淀强化机制获得高强度和高韧性的良好匹配。（三）力学与工艺性能标准对各牌号钢材的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、屈强比、冲击吸收能量均规定了明确指标。其中冲击韧性要求覆盖了管道在寒冷地区冬季施工和低温运行工况下的抗脆性断裂能力。此外，标准对厚度方向性能（Z向性能）提出了要求，以保证厚壁钢管在焊接接头处具有足够的抗层状撕裂能力。（四）表面质量与内部质量标准规定了钢板和钢带表面不得存在影响使用性能的裂纹、结疤、折叠、气泡和夹杂等缺陷，并对允许通过修磨处理的缺陷范围和修磨后的尺寸要求进行了规定，既保证了产品质量又兼顾了生产经济性。3.5试验方法、检验规则与包装标志各试验项目均采用现行有效的国家标准试验方法，包括拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和超声检测等。检验规则明确了组批规则、取样部位、取样数量和复验判定规则。包装、标志和质量证明书应符合GB/T247的规定，以保证产品从出厂到安装全过程的可追溯性。4标准编制过程与工作基础4.1编制过程概述本标准的编制经历了预研论证、立项申报、草案编制、征求意见、送审审查和报批等阶段。在预研和立项阶段，全国钢标准化技术委员会联合主要钢铁生产企业和矿浆管道工程设计研究院所开展了广泛的行业调研，系统梳理了国内已建和在建矿浆管道项目对钢板材料的技术要求和使用反馈，并赴主要生产企业进行实地调研，掌握了第一手生产和应用数据。通过召开多次专题研讨会，论证了在我国建立矿粉矿浆输送管用钢板和钢带产品国家标准的必要性和可行性，确定了标准的总体框架和主要技术指标设置方向，为标准立项奠定了坚实基础。在标准草案编制和征求意见阶段，起草工作组在充分消化调研资料的基础上，参考国内外相关标准的最新版本，结合近年来我国钢铁企业开发矿浆输送管用钢的实际生产数据和用户使用验证结果，逐条讨论形成了标准草案。草案通过信函和会议等多种方式广泛征求了生产企业、管道制造企业、设计单位、工程施工方、业主单位及科研院所的意见，起草工作组对反馈意见逐条进行了认真处理和回复，对草案进行了多轮修改完善。在标准送审和报批阶段，全国钢标准化技术委员会组织召开专家审查会，对标准送审稿进行了严格的技术审查。审查专家一致认为该标准内容完整、技术指标设置合理、与现行标准体系协调一致，达到国际同类标准先进水平，建议作为推荐性国家标准报批。标准经国家标准化管理委员会批准发布，编号为GB/T31938-2026。4.2主要参编单位——鞍钢集团有限公司鞍钢集团有限公司（以下简称"鞍钢"）是本标准编制的核心牵头单位。鞍钢始建于1916年，是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业，被誉为"共和国钢铁工业的长子"，现已发展成为跨区域、多基地、国际化的大型钢铁企业集团。在矿浆输送管用钢领域，鞍钢拥有超过二十年的研发积淀。早在2000年前后，鞍钢即依托自身丰富的矿产资源开发经验和钢铁冶炼技术积累，开始了针对矿浆输送管道用钢的系统研究。依托海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室和先进钢铁材料技术国家地方联合工程研究中心等国家级研发平台，鞍钢建立了矿浆管道用钢专项研发体系，形成了从成分设计、冶炼连铸、轧制工艺到用户技术服务的全流程研发能力。在标准编制过程中，鞍钢充分发挥了自身在矿浆管道用钢生产制造方面的丰富实践经验。鞍钢是国内极少数具备矿粉矿浆输送管用宽厚钢板和热轧钢带全品种批量供货能力的钢铁企业，已先后为国内多条重点矿浆管道工程批量供应钢板和钢带产品，积累了完善的生产工艺参数体系和大量实物性能数据。在标准技术指标确定过程中，鞍钢将多年积累的工业性试验数据和工程应用经验转化为标准的核心技术内容，为各牌号化学成分范围的确定、强度—韧性指标的科学匹配以及焊接性能要求的合理设定提供了坚实的数据支撑。此外，鞍钢积极参与国际标准化活动，在推动中国钢铁产品标准与国际接轨方面积累了丰富的实践经验。这些国际化经验为本标准在编制过程中合理借鉴国际先进标准技术内容提供了有力保障，也为未来该标准走向国际舞台创造了有利条件。5标准实施预期效果与展望本标准的发布实施将在以下方面发挥重要作用。在行业层面，标准填补了国内矿粉矿浆输送管用钢板和钢带产品标准的空白，使产品生产、采购、检验和验收全过程有据可依，从根本上解决了此前"无标可依"的困扰，有利于规范市场秩序、防止低质产品流入重点工程。同时，本标准的实施还将有力推动钢铁企业优化产品结构，促进高附加值矿浆管用钢的研发和产能布局，提升我国钢铁产品的差异化竞争力。在应用层面，标准为矿浆输送工程的材料选型和设计提供了明确依据。工程设计单位可根据管道设计压力、矿浆特性、敷设环境等条件合理选择牌号，这有利于实现"选有所依、用有所据"，在保障管道安全的前提下避免不必要的材料浪费。在经济社会效益层面，通过标准的引导作用，可推动矿浆输送管道用钢向高强韧化、高耐蚀耐磨化方向发展，有效延长管道服役寿命，减少泄漏事故和维修换管频次，降低全生命周期成本。同时，矿浆管道输送以其低碳环保的运输方式替代公路运输，有助于减少碳排放和道路扬尘污染，环境效益显著。在国际化层面，当前全球矿业正向大型化、集约化方向发展，澳洲、巴西、非洲等地区的矿业开发对长距离矿浆管道需求强劲，国际工程市场对该类钢材品种需求旺盛。本标准有望在条件成熟时转化为国际标准提案，提升中国在矿浆管道材料标准领域的国际话语权。6结论GB/T31938-2026《矿粉矿浆输送管用钢板和钢带》是我国首个专门针对矿粉矿浆输送管道用钢板和钢带制定的国家标准，填补了该领域标准体系的空白。标准科学设定了涵盖牌号体系、化学成分、力学性能、工艺性能和检验规则在内的完整技术指标体系，既反映了近年来我国在该领域取得的技术进步，又兼顾了当前生产水平和工程应用需求，整体达到国际同类标准的先进水平。标准的发布实施将为矿浆管道输送工程的材料保障提供有力的技术支撑，对提升管道本质安全水平、促进矿业绿色低碳发展、推动中国钢铁标准国际化具有深远意义，预期将在行业中获得广泛实施应用，产生显著的经济效益和社会效益。参考文献[1]GB/T31938-2026，矿粉矿浆输送管用钢板和钢带[S].[2]GB/T1.1-2020，标准化工作导则第1部分：标