翟利平,袁 琴,吳宇新,王善寶,顧 琳
(鞍鋼股份有限公司,遼寧 鞍山 114001)
GB/T 8162—2008《結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管》實(shí)施時(shí)間已長(zhǎng)達(dá)10年,期間未做任何修改。在這十年來(lái),我國(guó)鋼鐵企業(yè)技術(shù)進(jìn)步很快,低碳微合金化、控軋控冷、熱處理等工藝技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼管品種不斷開發(fā),鋼級(jí)已由Q460不斷發(fā)展到 Q500、Q550、Q620、Q690 更高鋼級(jí)[1],這部分新技術(shù)、新牌號(hào)沒(méi)有在標(biāo)準(zhǔn)中得到規(guī)范。為滿足無(wú)縫鋼管生產(chǎn)和貿(mào)易需求,推動(dòng)鋼管行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,落實(shí)國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)揮基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的功能[1-5]、組織修訂了GB/T 8162,標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T 8162—2018(將于2019年2月實(shí)施)。
GB/T 8162適用于機(jī)械結(jié)構(gòu)和一般工程結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管。其中,“機(jī)械結(jié)構(gòu)用管”通常為經(jīng)機(jī)械加工后使用的無(wú)縫鋼管;“一般工程結(jié)構(gòu)用鋼管”通常指的是在大、中、小型工程建設(shè)中,直接使用不需內(nèi)外表面機(jī)械加工的鋼管產(chǎn)品。
GB/T 8162—2008標(biāo)準(zhǔn)主要參考了EN 10297-1∶2003《機(jī)械和一般工程用無(wú)縫圓鋼管 交貨技術(shù)條件 第1部分:非合金和合金鋼管》,以及EN 10210-1∶2006《非合金及細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼熱成型結(jié)構(gòu)管(空心材) 第一部分:交貨技術(shù)要求》。
GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)綜合對(duì)比分析我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、技術(shù)內(nèi)容等方面的異同點(diǎn),考慮標(biāo)準(zhǔn)前后版本的延續(xù)性及標(biāo)準(zhǔn)間的協(xié)調(diào)性,主要參考EN 10297-1∶2003標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也參考JIS G 3444∶2015《一般結(jié)構(gòu)用碳素鋼管》、JIS G 3445∶2016《機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼管》和 JIS G 3441∶2015《機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼管》3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
尺寸允許偏差按生產(chǎn)工藝規(guī)定得比較全面具體,分熱軋(擴(kuò))鋼管和冷拔(軋)鋼管兩大類,而國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)如ISO 2937—1974、JIS G 3444∶2015沒(méi)有分類。根據(jù)我國(guó)鋼管制造行業(yè)整體裝備水平及鋼管實(shí)物質(zhì)量總體水平的提高,GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)對(duì)冷拔鋼管外徑允許偏差的規(guī)定較2008版有所提高,外徑允許偏差指標(biāo)及與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)見表1。
表1 外徑允許偏差指標(biāo)及與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)
GB/T 8162—2018對(duì)壁厚允許偏差略有改動(dòng),其中熱軋(擴(kuò))鋼管的壁厚允許偏差未修改。對(duì)于冷拔(軋)鋼管,結(jié)合鋼管制造裝備和實(shí)物質(zhì)量水平,參考ASTM A 500—2003a《圓形與異型冷成型焊接與無(wú)縫碳素鋼結(jié)構(gòu)管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格》,將冷拔(軋)鋼管壁厚允許偏差,由原標(biāo)準(zhǔn)的按壁厚大小分兩檔,修改為分3檔,壁厚∧10 mm的冷拔(軋)管壁厚允許偏差有所加嚴(yán),冷拔(軋)鋼管壁厚允許偏差見表2。
表2 冷拔(軋)鋼管壁厚允許偏差
GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋼管長(zhǎng)度要求進(jìn)行了修改:按貨運(yùn)車裝載通常長(zhǎng)度由3 000~12 500 mm修改為3 000~12 000 m。定尺長(zhǎng)度偏差按市場(chǎng)訂貨需求和實(shí)際情況進(jìn)行了放寬調(diào)整:鋼管長(zhǎng)度≤6 000 mm時(shí),允許偏差由0~10 mm修改為0~30 mm;鋼管長(zhǎng)度∧6 000 mm時(shí),允許偏差由0~15 mm修改為0~50 mm。
鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分部分為GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)中變化最大的內(nèi)容,牌號(hào)由3類構(gòu)成。
(1)優(yōu)質(zhì)碳素鋼的化學(xué)成分采用GB/T 699—2015《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》,牌號(hào)8個(gè),與GB/T 8162—2008標(biāo)準(zhǔn)一致。
(2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分變化較大。GB/T 8162—2008標(biāo)準(zhǔn)的引用GB/T 1591—2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》,GB/T 1591—2008標(biāo)準(zhǔn)使用范圍不適用于空心結(jié)構(gòu)鋼和鋼管,存在化學(xué)成分、碳當(dāng)量、沖擊性能等不適用于鋼管的問(wèn)題,以及不便于訂貨和執(zhí)行的問(wèn)題。而GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 1591脫鉤,細(xì)化各牌號(hào)、質(zhì)量等級(jí)、成分和碳當(dāng)量要求,包括8個(gè)牌號(hào);刪除市場(chǎng)淘汰、長(zhǎng)期無(wú)應(yīng)用的3個(gè)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)Q235、Q275、Q295,增加4個(gè)淬火+回火生產(chǎn)的低合金高強(qiáng)鋼牌號(hào)Q500、Q550、Q620、Q690。
(3)合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分采用GB/T 3077—2015《合金結(jié)構(gòu)鋼》,牌號(hào)從33個(gè)減少到29個(gè)。刪除非普通結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)用的4個(gè)合金鋼牌號(hào) 12CrMo、15CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV。
與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相比,GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)中牌號(hào)更為齊全,便于選擇。另外,GB/T 8162—2018對(duì)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼各牌號(hào)按鋼管壁厚、交貨狀態(tài)規(guī)定規(guī)范各牌號(hào)碳當(dāng)量、制造方法。
因熱擠壓成型鋼管,通常適用于不銹鋼、高合金管材的生產(chǎn),GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)刪除了不適用的熱擠壓制造方法,規(guī)定鋼管應(yīng)采用熱軋(擴(kuò))或冷拔(軋)無(wú)縫方法制造。規(guī)定鋼的冶煉應(yīng)采用爐外精煉;管坯的制造方法及其要求為:連鑄圓管坯應(yīng)符合YB/T 4149—2006《連鑄圓管坯》的規(guī)定,熱軋(鍛)管坯應(yīng)符合YB/T 5221—2014《合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋和鍛制圓管坯》或YB/T 5222—2014《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和鍛制圓管坯》的規(guī)定,模鑄管坯可參照熱軋(鍛)管坯的規(guī)定執(zhí)行。
(1)拉伸性能。GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充Q500、Q550、Q620、Q690牌號(hào)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼管的拉伸性能,按GB/T 1591—2008規(guī)定,盡可能保持標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性。明確拉伸試驗(yàn)取樣規(guī)則,可取縱向或橫向試樣,仲裁以縱向試樣為依據(jù)。
(2)硬度。GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)延續(xù)GB/T 8162—2008對(duì)退火或高溫回火狀態(tài)交貨,規(guī)定了壁厚不小于5 mm的合金結(jié)構(gòu)鋼鋼管的最高布氏硬度。
(3)沖擊試驗(yàn)。GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定:當(dāng)鋼管外徑不小于70 mm,且壁厚不小于6.5 mm時(shí),應(yīng)進(jìn)行縱向沖擊試驗(yàn)。沖擊試樣尺寸應(yīng)優(yōu)先選擇較大的尺寸,小尺寸試樣沖擊功要求按遞減系數(shù)換算。Q345、Q390、Q420、Q460各牌號(hào)B、C、D質(zhì)量級(jí),沖擊能量仍與GB/T 1591—2008一致,為34 J,E質(zhì)量級(jí)為27 J。新增加的Q500、Q550、Q620、Q690牌號(hào)C、D、E質(zhì)量級(jí)沖擊能量,參考GB/T 1591—2008規(guī)定,C級(jí)為55 J,D級(jí)為47 J,E級(jí)為31 J,沖擊能量按GB/T 1591—2008同等級(jí),盡可能保持標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性。
GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)壓扁試驗(yàn)變化,對(duì)檢驗(yàn)鋼管塑性變形能力,顯示鋼管缺陷的壓扁工藝試驗(yàn)規(guī)定做了修改,刪除Q235、Q275及Q295牌號(hào)壓扁試驗(yàn)要求,增加Q390牌號(hào)壓扁試驗(yàn)要求。將外徑超過(guò)400 mm鋼管不進(jìn)行壓扁試驗(yàn)調(diào)整為外徑超過(guò)600 mm鋼管不作壓扁試驗(yàn)。
GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)增加鋼管可鍍鋅交貨,增加規(guī)范性附錄A,規(guī)定熱浸鍍鋅鋼管的技術(shù)要求。詳細(xì)規(guī)定鋅層重量及其測(cè)定方法、鋅層均勻性及其測(cè)定方法、鋅層附著力和鋅層表面質(zhì)量要求。
(1)GB/T 8162—2018標(biāo)準(zhǔn)中刪除的12CrMo、15CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV等牌號(hào)的產(chǎn)品,應(yīng)相應(yīng)按GB/T 6479—2013《高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管》、GB/T 9948—2013《石油裂化用無(wú)縫鋼管》和GB/T 5310—2017《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》[6]訂貨。
(2)GB/T 1591—2018標(biāo)準(zhǔn)于 2019年 2月開始實(shí)施,主要變化包括:鋼牌號(hào)Q345修改為Q355;所有牌號(hào)取消了質(zhì)量等級(jí)A;拉伸試驗(yàn)測(cè)量上屈服強(qiáng)度ReH;鋼牌號(hào)中除質(zhì)量等級(jí)外還包括交貨狀態(tài),即訂貨時(shí)就明確交貨狀態(tài);明確規(guī)定了不同質(zhì)量等級(jí)和交貨狀態(tài)的化學(xué)成分。這些變化,在GB/T 8162—2018中均沒(méi)有得到體現(xiàn)。GB/T 1591—2018標(biāo)準(zhǔn)不斷得到推廣應(yīng)用后,GB/T 8162—2018應(yīng)適時(shí)進(jìn)行相應(yīng)修改,使不同鋼材產(chǎn)品的要求保持一致,方便下游設(shè)計(jì)選材。