压力钢管制造安装及验收规范 条 文 说 明.doc

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1、压力钢管制造安装及验收规范 DL 5017-93条文说明压力钢管制造安装及验收规范 DL 5017-93条 文 说 明修订说明1 主题内容与适用范围2 引用标准3 一般规定4 压力钢管制造5 压力钢管安装6 压力钢管焊接7 压力钢管焊后消除应力热处理8 压力钢管防腐蚀9 水压试验10 包装、运输11 交接验收卡具时有的也不预热，也不按工艺规定焊接，并任意在钢板上引弧，这样容易引起微裂纹，尤其是厚度较厚有淬硬倾向的高强钢。在切除工卡具、吊耳等时，用大锤硬敲，以致撕裂母材，出现凹炕，事后对留下的焊疤残痕和凹坑不磨平，不焊补，磨平后也不认真检查，这种工艺作风应当改进。现在有些单位对此已引起重视，他们

2、通过改进工艺，使钢管内外壁保持光滑，既无焊疤，也无凹坑，即使有了个别的凹坑和焊疤，也是认真处理。针对上述情况，本规范修订中，就注意到有关这方面条文的充实和强调。 （6）注意和国内、部内有关规范协调一致。钢管设计规范（SD14485）已于85年颁发实施，原规范的条文规定基本和SD14485一致，但也有个别例外，如： 1）焊缝探伤百分比的规定，设计规范就严于施工规范，但这次修订中拟订的条文与设计、施工规范又有所不同，因为设计和施工规范的探伤百分比的多少，纯粹按一、二类焊缝划分，没有考虑钢板厚度、钢板强度等级。我们认为应当按焊缝的重要性、钢板厚度和其强度等级三者作综合考虑后规定。同时考虑无损探伤百分

3、比的多少与焊缝系数有关，则理应由设计来定，鉴于近年来已建和在建的几个大型电站的招标文件中，对钢管无损探伤百分比的规定，都严于上述各规范的现实，为此我们在修改这条条文时是综合考虑了上述各方面因素来制订的，以求更为合理实用。 2）压力钢管焊后热处理，原施工规范修订时，感到消除应力热处理，对大型钢管来讲是一件较复杂的技术问题，牵涉面广，难度大，对需否热处理，和多少厚度的钢板应作热处理，在国际上也有不同的看法和不同的规定，故加以回避，未作规定。设计规范，虽有规定，但规定应作焊后热处理钢板厚度，仅是以压力容器规范为基础放宽4mm，为什么选择放宽4mm，没有充分依据，而在施工中也未按此执行，且其规定只限于

4、碳素钢和低合金钢，没有涉及高强钢，故可以说目前还没有一个切实可用的规范。影响钢管焊后需否热处理的因素很多：与钢种的类别，钢材的性能、强度等级，钢板厚度和施工质量的保证程度和残余应力的大、小，以及热处理会否造成钢材性能劣化，或者有产生再热裂纹的可能等多种因素有关。同时，热处理是一项技术性复杂影响工程质量较大的工序，投资大，且需要占一定直线工期，牵涉到工程造价和施工进度，这必须在设计阶段就统筹考虑，其所需的费用和工期，应列入概预算和发电进度中。根据上述原因，钢管需否作焊后热处理和采用何种方法，属于设计考虑范畴，应由设计规范或设计技术文件加以规定，施工规范只在热处理工艺方面作相应规定，本规范即按此原

5、则修订。但在修订说明中，我们还是根据我们已收集和了解的资料，作一些概略的介绍，提供有关单位在对热处理问题作进一步调研、论证和试验时的参考和线索。 （7）将最新修订的钢材标准和已经鉴定并在压力容器上使用但尚未列入国家标准的新研制钢材，以及国外生产的部分常用于压力钢管的钢材，作为补充件或参考件列于附录。近年来，国产钢材标准变化很大，原规范附录中所列的碳素钢和低合金钢标准，均为6O年代标准，现本规范附录A所列，均改为80年代后期的标准即最新标准。两者对照可以看出，碳素结构钢标准中的A3、 C3已为Q235A级B级钢代替，压力容器用钢中的A3R已为20R代替，16Mn钢在压力容器设计中已不作为容器壳板

6、用钢，16Mn钢材标准中规定16Mn不保证冲击韧性要求，只有在需方要求下，可增作不同温度的冲击韧性试验。故采用16Mn钢作压力钢管用钢时，应根据工程所在地区温度、板厚等情况，提出相应的冲击韧性要求。新颁发的钢材标准中Q235B、C、D级钢和压力容器用钢，都规定了冲击韧性要求，包括冲击值、试验温度、试样方向，并且试样缺口已完全采用国际上通用的V型缺口代替原来采用的U型缺口，低合金钢的抗拉强度，在60年代标准中只规定下限值，对上限值未作规定。现在上、下限值都作了规定，硫、磷含量也有所降低。这说明我国的冶炼技术进一步提高，钢材性能进一步改善，钢材标准就相应有所提高，日渐接近国际标准，并根据需方要求可

7、以在出厂前作超声波探伤。另一方面，近年来有些电站设计已采用20R、16MnR等容器用钢作为压力钢管用钢。鉴于上述情况和水电施工单位多处于山区，远离城市，一般不易购到标准单行本，故将上述这些钢材标准作为补充件，在规范附录A中列出，以便查用。 近年来我国修建的几个高水头电站所采用的高强钢，由于国内没有适用的高强钢，故均采用进口钢材，如日本的SM58Q，美国的A537CI2、A517GrF等钢种。国外压力钢管常用的钢材，据我们所知，除上述钢材外还有日本各钢厂生产的HT6O钢，HT80钢，当然还有其他国家生产的钢材，现在择其在国内、外常用于压力钢管的部分钢材，在附录B（参考件）中列出，供参考。 至于国

8、内在“七五”期间，研制的600MPa级高强钢，据我们了解通过鉴定的有下列两种： 1）武钢研制的WCF-60（62）钢。 WCF钢是1983年国家科委安排，由武钢和北京钢铁总院等单位研制，目的是用于球罐。1985年通过鉴定，为推广该钢在球罐上的应用，1984年国家科委又下达合肥通用机械研究所，负责大型球罐用CF钢的应用研究课题的研究，于1987年通过鉴定，随着在江西萍乡用WCF钢制造、安装了第一台球罐。WCF钢是CF钢，武钢采用先进设备和工艺冶炼，故其碳、硫、磷含量低，Ceq和Pcm值也低，焊接性能好，但单价较贵。因武钢的常化炉等热处理设备是50年代由苏联进口，比较陈旧，导致钢板表面有凹坑，出厂

9、前需用砂轮磨平，有时有的钢板机械性能还不能完全控制在标准内。现在该钢尚未列入国标也未转产，武钢正计划改造常化炉等设备，改造后，可望材质能完全符合标准，但这需要一个过程。 2）鞍钢研制的HQ60钢。 HQ60钢是和SM58Q、HT-6O钢性能相当的普通调质钢，研制目的是为大型、高参数机械服务，研制项目侧重于结合工程机械的使用特点，研制深度、广度不如WCF钢，性能也不如 WCF钢。目前主要用于工程机械，以薄板居多，如果推广用于压力钢管则尚需根据钢管受力、施工和运行的技术要求以及板厚等状况，由钢研所再作一定的补充试验。限于鞍钢现有设备，大批量生产HQ60钢厚板也有困难，厚板质量能否完全保证也是一个疑

10、问，鞍钢现正引进国外设备，新设备投入运行后，其质量可望进一步提高、改善，生产能力也会有所增长，但这也需要一个过程，其价格应当低于WCF钢。 根据上述情况，国产高强钢立即大批量用于钢管还有一定问题，但本规范内容包括高强钢的制造、焊接，而实际上国内水电站压力钢管也已采用不少高强钢，但所用的高强钢均为进口钢材，终不能用国外钢材来写我国的规范，也不能在规范上一个国产高强钢牌号都没有。但要写入规范，就要有依据，就要有可靠性，不能随意写上一个。从现有国产600MPa级高强钢来讲，WCF钢无论从研制和实际使用的效果来看是最有希望、先用于钢管的。1992年新疆水利电力建设公司正在用此钢制作一无梁岔管，板厚36

11、mm。从到货的钢板看，其中有一面有大面积打磨现象，说明因钢板表面有凹坑，出厂前是经过打磨的。同时钢板单价也较贵，但可节省外汇，对国家还是有利，并且在GB15O-89钢制压力容器规范中已将 WCF钢作为已使用的钢材写入第十章附录 A（材料的补充规定）补充件中。附录补充件和正文同等有效。据此，我们也将WCF钢列入附录A（补充件）中，正文上暂不写。当然，现在工程上少量采用WCF钢，制造几节钢管是可以的，但采用的钢材必须和厂家言明，要逐张检验，挑选表面和内部质量完全符合标准的钢板。 通用机械研究所等单位1986年提出“大型球罐用CF钢的应用研究总结报告中，通过间接法看到WCF（62）钢存在一定的再热裂

12、纹敏感性，如果SR温度降至58O以下时，再热裂纹敏感性明显降低，但尚需控制钢材中硼、矾的含量和施工中提高预热温度（如100）和焊后立即进行后热等措施，以防止再热裂纹的产生”。目前国内用WCF-62钢已经制造安装的球罐壁厚均在38mm以下，由国外引进的壁厚也为3638mm，均未进行焊后热处理。针对WCF62现存情况，我们认为在现阶段将WCF62钢用板厚度最厚规定为38mm，从而省去焊后热处理工序是合适的。（按有关规定，厚3238钢板施焊时预热95以上可省略焊后消除应力热处理）。 （8）本规范编写的目次、章节划分、条文、图、表的格式，符号的应用以及附录补充件或参考什划分，均按GB1.187标准化工

13、作导则标准编写的基本规定编写。 原规范中有关钢管制造、焊接、安装等条文约有83条，修订中删去15条，保留68条（但其中有三条在新的规范中分写成 6条故保留的为71条），增加66条，修订后的新规范共有条文137条，附录7个。1 主题内容与适用范围 简要说明制订本规范的内容及其适用范围。2 引 用 标 准 列出了必须配合使用的标准计有：SD14485，ZBJ7400388，GB3323-87，GBll345-89，JB396585，GB15O89中的附录H，GB892388和 GB26492654-89。3 一 般 规 定 主要对钢管钢板标准和技术要求作了补充和修订。 （l）321条 鉴于钢材标准

14、近年来有很大改动、提高，故附录A中特列出80年代后期即最新的各类钢材标准，标准中规定了钢材出厂前其性能和表面质量应达到的标准，以及钢板使用的厚度提供设计和施工部门在选材、订货和验收时作参考和依据。如对钢材有更高或其他附加要求，则应在合同中写明。 （2）322条 附录B增列了适用于制造钢管的部分国外钢材。 根据日本“水门、铁管技术基准”第九条规定主要受压结构以及与其直接焊接的主要附属设备所使用的材料，有焊接结构的轧制钢材（JISG3106中规定的钢材）和压力容器用的钢材（JISG3ll5中规定的钢材）以及焊接结构用的耐候性热轧钢材（JISG3114中规定的钢材）或具有优于上述材料性质的钢材。但根

15、据我们收集的资料看，日本目前钢管实际采用的钢材主要有SM400B、SM49OB、SM57OQ、 HT59O（相当于SM58Q）、HT-80（相当于JISG3128SHY685NS）。SM52OC钢在日本和其他国家的钢管上没有见到采用，HT69O（即HT7O）也用得极少。美国用于钢管的钢材是A516、A537、SA517。A537有二个级别的钢材，一级钢材（A537Cl.1）是正火钢，二级钢材（A537Cl.2）是调质钢，A517是调质钢，上述钢材都是压力容器用钢。 目前我国已建和在建电站钢管采用的国外钢材类别、牌号和生产的国家见表3.0.1。 （3）323条附录C摘录了GB709和GB6654

16、标准中有关钢板的厚度的允许偏差，以便验收和使用时检查、核对。 （4）324条中规定了钢板超声波探伤（简称超探）应遵循的标准和其合格等级，近年来不仅从国外引进的炼油、化工装置等一些重要容器不分压力高低，其钢板都要逐张进行4 压 力 钢 管 制 造4. 1 直管、弯管和渐变管制造 原规范钢管制造的几何尺寸标准，据各单位反映认为是可行的。在修订本规范时，我们又函询和查阅了鲁布格、天生桥、岩滩、库里卡尼、紧水滩和清江等电站的钢管制造标准要求，和施工中执行情况、实测记录，这几个电站所采用的钢管制造标准基本均按照原规范标准，从实测记录看，一般都能达到，有的还有一定程度提高，已达到优良标准。其中清江电站钢管

17、制造也是按原规范的标准，但在施工中，有的项目要经过一定努力才能达到，显得有些困难，这主要是因为清江钢管采用的是SM57O高强钢（SM58Q），正在制造的钢管厚度为46mm。 SM57OQ是高强度调质钢，强度高，钢板又厚，在大节组装或安装时，钢管上不准焊任何压马，用台车调圆架和压机调整，要使较大的力，才能将对口压平。他们在调整过程中，压机损坏很多，即使如此，他们基本上都达到原规范标准，只是安装环缝的间隙和对口错过量有个别超标的。天生桥和鲁布格电站钢管虽也有采用55O610MPa级高强钢制造的，因其厚度只有36mm和38mm，较清江钢管薄，压缝时没有显得如此困难，但环缝对口错边量个别也有超过3mm

18、的。根据上述可见，原规范中的钢管制造标准，对不同管径、不同钢种、不同厚度的钢板都能适用，只是个别项目有些问题，这进一步说明，这部分条文是切实可行的。据此，本规范对这些条文予以保留，只是个别的参照国内、外有关标准加以修订。 由于本规范内容包括高强钢，根据高强钢性能，在制造中应制订相应规程以保证质量。同时，近年来有些钢管在施工中采用新的工艺，对此也需要有相应的规程，为此增订了一些条文。 （l）高强钢缺口敏感性强，不允许尖锐的缺口存在，故4.1.3条规定高强钢板上严禁用凿子或钢印作标志，就是打冲眼也作了一定限制。 （2）由于火焰校正瓦片弧度的温度，高于调质钢的回火温度，高强钢如用火焰校正弧度，就要影

19、响材质组织，降低钢材机械性能，故4.1.5条中规定严禁使用。 (3)高强钢和低合金钢厚板在卷板时，如果卷板前不清除浮锈，或卷板过程中不及时清除新掉下来的浮锈，当这些锈皮聚积于上辊和钢板之间，经过多次辊卷，逐渐将锈皮压入钢板中形成压痕，这在龙羊峡、白山、天湖、天生桥、清江等电站钢板卷板过程中都或多或少出现过，故4.1.5条中提出注意防范。 （4）4. 1. 5条C条文中规定碳素钢和16MnR、15MnVR等允许冷卷或热卷，但高强度调质钢应冷卷，因为热卷要使其材质劣化。这在日本水门、铁管技术基准第3节筹3O条“管体钢板的加工”条文的解释中也指出“当钢板很厚，超过卷板机或压力机的加工能力. 不妨将钢

20、板加热后进行热卷加工, 但如果因加热使材质发生变化时，就不得采用热卷加工方式”。 另外日本其他有关资料也有如下的规定：非调质钢板冷卷、热卷均可，热卷时，加热温度为 85O1050，加工温度在850以上，也有资料介绍加热温度为 898950，终止温度不低于728。调质钢板原则上要进行冷卷，不提倡进行热卷，但当不可避免要进行热卷时，其加工温度应按下列要求处理，加热温度95O以下，重新热处理工艺900950淬火（在搅动的水中），600650回火，但调质钢要热卷再热处理等问题，最好事前进行协商。 关于欧美的情况，则有如下的介绍：近年来，根据压力容器大型化的要求，国外压力容器制造广泛采用了调质高强度钢，

21、以减薄压力容器壁厚，因而，在压力容器制造过程中，必须考虑调质工艺。 调质的方法有四种： 1）制造厂购入调质完毕的钢板，由制造厂进行冷弯加工、焊接及应力消除； 2）制造厂购入未经调质的钢板，由制造厂热弯或热压成瓦片形式，分别进行调质后，用低输入热量的焊接方法制作成筒节； 3）制造厂购入未经调质钢板，经制造厂热弯卷成型，用大输入热量的焊接方法焊成筒节，整体调质； 4）锻造成整个筒节，然后将筒体调质。 其中1）方法适用于薄板。4）方法适用于锻造容器的工厂。一般压力容器制造厂常选择2）或3）方法，选用2）方法的制造厂，可以配备较小的淬火槽；采用3）方法的制造厂，配备较大的淬火槽或其它装置。 结合国情，

22、国内一般工厂还不具备上述热卷和重新调质的设备，即使有少数工厂具备有上述设备，因钢管直径大，节数又多，处理后很难完全保证质量，同时造价很高，在现阶段调质钢瓦片应当以采用冷卷为好，4.1.5条表2的注1即是这样规定的。 （5）415条中表2规定的允许冷卷的内径（D）和壁厚（）的关系是按JB741-80钢制焊接压力容器技术条件编写。JB741-80的规定如下： 冷成型简体厚度S符合下列条件者，应进热处理： 碳素钢、16MnR类似的材料SO.O3D； 其他低合金钢SO.O25D（S指壁厚，下同）。 JB741-80规范是修订JB74173规范而成，现已被GB15O-89 钢制压力容器规范所代替，但这条

23、条文在二次修订中始终保留未变。 JB74180规范修订说明中，对此条文作如下的说明： “关于冷卷筒体的规范，JB741-73规范是参照1967年兰州普低钢会议提出的指标，即当SD40时，冷卷后应进行热处理，并经卡彼得和费洛德提出和外层纤维应变公式核算后确定，卡彼得和费洛德提出的外层纤维应变率（）应控制在34.5，实际上为安全起见，值控制在2.5和3。JB74173就是按钢材强度级别不同分为上述两个档次进行规定。至于其他低合金钢包括那几种牌号的钢材，在规范上未作说明，但根据GB6654-86压力容器用，碳素和低合合钢厚钢板标准中所规宁的低合个钢计有；16MnR，15MnVR，15MnVNR，18

24、MnMoNbR5 压 力 钢 管 安 装 压力钢管安装基本上保留原条文，只略作更动： （1）将明管安装和埋管安装分列。 （2）明管和埋管的安装中心偏差不再如原规范分为两个标准，而是列为一个标准（统一按明管标准）。 （3）本规范中对钢管尾工提出了较严格要求。过去我们对钢管尾工不重视，对工卡具、吊耳拆除用大锤硬敲，以致撕裂母材，有的在母材上造成凹坑，对内支撑拆除同样也损伤母材，而对出现的凹坑有的根本不加焊补，有的也就随意点焊完事，对拆除和焊补后的残留痕迹和高出部分也不用砂轮磨平，这对高强钢尤其不利。因高强钢缺口敏感性强，故除磨平外，有的还要求作磁粉或渗透探伤，以免存在微裂纹，留下隐患。据此在5.1

25、.5条、5.l.7条作了相应规定，对钢板上凹坑的焊补，在6.5.5条中也规定了相应的工艺要求，以保证焊补质量，改变过去钢管装完钢管表面出现不光滑不平整的现象。当然，这样做要增加一定的工程量，但可采用新的工艺措施来解决。鲁布格电站钢管压缝采用工卡具，他们事先将需用工卡具的位置考虑布置好，这样可以将应焊在钢管上固定工卡具的钢块，事先在钢管厂按布置的位置，按焊主缝同样的工艺要求（如预热，严格烘焙焊条等）焊在钢管上。同样焊接内支撑时也是先按预定位置，在钢管上按同一工艺要求，先焊上一块钢板，然后再在其上焊接内支撑。这样可避免临时随意施焊不保证焊接质量，且可减少应力。拆除时，用碳弧气创或氧一乙炔火焰在离管

26、壁3mm以上处将固定块切除，然后用砂轮磨平，保持管壁光滑。对高强钢在施工初期和必要时用磁粉或渗透探伤，这就是说在刚开始拆除工卡具和内支撑时，为检查有无微裂纹存在，可逐个进行探伤检查。经过一段时期检查，如没有发现裂纹，则可改为抽查，抽查是针对这些没有按工艺施焊和清除残痕的部位或组对时应力较大处的工卡具残痕。天生桥和清江电站已采用新的工艺措施，代替工卡具压缝，这样，当然更好了。6 压 力 钢 管 焊 接61 焊接工艺评定 过去水电系统金属结构焊接都按规范或临时编写的焊接工艺规程施焊，焊前不作焊接工艺评定。进行焊接工艺评定是确保工程质量的一项重要措施，在制造钢管前，根据图纸、技术条件、结构特点、施工

27、条件及工艺过程进行焊接工艺评定，解决在具体条件下的实施合格焊接工艺这个问题，可见焊接工艺评定只是在具体条件下的工艺试验，焊接工艺评定报告中提供了焊件接头性能，在进行焊接工艺时，若性能不合格，可以改变工艺，重新评定，直到评定合格为止。这就避免用产品当试板，以经验代替试验的现象，而是采取事前通过试验，根据试验成果结合实践经验编制焊接工艺规程来指导施工，这样编制的规程就切实可行能保证焊接质量。 1985年以前，我国没有正式颁发有关焊接工艺评定标准的单行本。1985年，机械、化工两部及石化总公司批准颁发JB3964-85压力容器焊接工艺评定标准，这可以说我国有了第一本单独颁发的焊接工艺评定标准，该标准

28、参照美国标准美国机械工程师学会（ASME） 锅炉及压力容器规范第九卷焊接和钎焊评定进行编写。1989年，能源部颁发了SD340-89火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程，这本评定规程，主要也是参照美国锅炉及压力容器规范第九卷，结合火电厂具体情况编写的。 这两本标准涉及钢材面广，计有低碳钢，普低钢、低合金耐热钢、马氏体热强钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。涉及焊接手段的，JB396485计有气焊、手弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐蚀层堆焊，SD34O-89涉及的有气焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊；涉及试件种类的，均有板状试件、管状试件和T型接头试件。

29、 压力钢管则不然，无论钢材、焊接手段和试件种类均要简单得多。钢材只有低碳钢、低合金钢和高强钢三种，焊接手段主要只有手弧焊和埋弧焊，焊接试件主要只有板状试件和T型接头试件。但压力钢管也存在较压力容器和锅炉复杂的一面，一个压力容器或锅炉多数是由一种钢材和一种厚度的钢板制成，压力钢管则不然，如鲁布格是由四种不同强度等级的钢材组成，厚度也各不相同；日本下乡电站只有两种钢材SM49OB和SM57OQ，但SM570Q钢板的厚度为1954mm，厚度变化范围较大。可见压力钢管焊接与压力容器焊接和锅炉焊接有其共性，但也有其特殊性。如果简单地规定压力钢管焊接工艺评定按照JB3964或SD340执行，则使用单位会感

30、到无所适从，可能导致各行其事，各取所需，分散性很大。事实上，两者都以ASME的规定为依据，其基本原则是相同的，仅结合使用对象的不同而有所侧重和修改。近年来，我国修建的几个电站，如鲁布格、清江、天生桥、岩滩和承包尼泊尔的库里卡尼电站，都作了焊接工艺评定试验，可供借鉴。故本规范编写是参照了国内已颁发的几个规范和上述几个电站的焊接工艺评定实例，也对照了美国ASME和日本JIS标准中有关焊接工艺评定的规定，编写而成。其中有关试样的制备，试样的形状尺寸，试验方法，评定标准，以及评定报告的格式，则基本是按照GB2649265489焊接接头机械性能试验方法和SD340-89中有关规定。故将这部分内容列入附录

31、D，这样也压缩了正文的篇幅。 岔管管壳板与肋板的角焊缝属于对接和角接的组合焊缝是主要受力焊缝。这种焊缝作焊接工艺评定试验时和一般角焊缝不同，除做角焊缝焊接工艺评定外，还应采用管壳板和肋板的各自最厚板制作板状试件，作焊接接头机械性能试验。同时在焊接前，应作斜Y型焊接裂纹试验，窗形拘束裂纹试验和Z型窗框式裂纹试验，以确定其所需的相应预热温度。 63 焊接的基本规定和工艺要求 焊接基本规定和工艺要求，基本保留原规范中的条文。鉴于本规范内容包括高强钢，同“修订说明”中已说到，无损探伤百分比多少与焊缝系数等有关，应由设计来定，近年来已建和在建电站的招标文件中规定的无损探伤百分比，多数高于设计和施工规范的

32、规定值，据此，我们以本规范规定要求作为必须达到的百分比，即是最低的保证值。如设计单位另有规定则按规定办。无损探伤手段用超声波或X射线，可任选一种。对重要工程如采用超声波探伤，对一类焊缝可以酌量用X射线复验。 （4）无损探伤等级评定标准：近年来所执行的标准是X射线按GB3323-87标准评定，超声波探伤按JBll5281标准评定。1989年超声波探伤又颁发了GBll34589标准，该标准将检验等级分为ABC三级，其中B级适用于压力容器，故本标准规定钢管的一、二类焊缝分别以GBll34589标准中的B和 B作为合格级别和 GB3323-87标准中的、级为合格标准相对应。65 缺陷的处理和焊补 过去

33、对焊缝内部缺陷和管壁表面凹坑的处理和焊补不够重视，以至有的内部缺陷焊补有反复焊补三、四次的。表面凹坑的处理、焊补，有的则更是敷衍了事。为此本规范在6.5.16.5.6条中作了较细致、严格的规定。7 压力钢管焊后消除应力热处理 （1）本规范的修编原则中，已详细阐述了钢管需否作焊后热处理以及采用热处理的方法属于设计范畴，必须由设计规范或设计技术文件规定。本规范只对热处理工艺作出相应的规定。7.1.1条即据此规定。 （2）从热处理效果讲，炉内整体热处理效果较局部热处理好。如有条件，当然以在炉内作整体热处理为好，但这需要具备相应的设备，造价也高。有些水电工地没有条件作整体热处理，有的就采用局部热处理，

34、局部热处理效果不如整体热处理，但需要的设备较简单，耗资也少。GB15089钢制压力容器规定“B类焊缝（即环缝）以及缺陷补偿，允许采用局部热处理”。日本水门、铁管技术基准第4节第29条规定“对现场焊接的大直径管，大型结构的焊接接头等难以整体地进行消除残余应力的退火的场合，可代之以局部退火或采用预热以及其它有利于提高焊缝性能的办法”。日本工业标准JISZ37OO-1980规定“对局部热处理加热范围，纵缝应从焊缝中心算起，两侧必须是各为焊接区板厚6倍以上，如果是环缝，则在焊缝最宽部位的外侧3倍板厚以上范围内加热”。由上可见，对纵缝的热处理要求较环缝严格，本规范7.2.3条就是参照上述两个规范的规定制

35、订的。 我国已施工电站的钢管、岔管，有的是作炉内整体退火，如南亚河岔管由夹江厂制造委托德阳二重厂在炉内作整体退火；渔子溪一级和猫跳河岔管是在现场建造的土退火炉内作整体退火；天湖电站的钢管管段和岔管在制造厂炉内作整体退火。有的则作局部热处理，如渔子溪二级电站岔管采用局部退火，其设备采用上海水鑫电器厂生产的LDD型局部热处理系统，根据他们测定的数据分析认为局部退火在升温和恒温阶段，对于原有的内应力起到了一定的消除作用，但在降温阶段，局部加热部位的冷缩受其它部位的约束，冷缩不自由而产生了新的应力，故其效果比整体退火差，但可起到一定的改善内应力作用。从某些试验结果表明局部热处理后峰值残余应力约下降30

36、，但拉应力宽度有较大增加，重要的以下可不作热处理。” 由上可见，钢管纵缝是在自由状态下施焊，残余应力影响不大，如选用的6O0MPa级高强度调质钢，低温韧性高，材料性能优良，稳定，焊接质量有保证，则板厚50mm以下钢管可以不作热处理。但没有在规范上见到有这样明确的规定。同时，在现有的个别工程上，板厚超过50mm的也有不作热处理的。 美国过去没有颁发针对压力钢管的规范，从最近才了解，由美国土木学会和能源部批准发行一本“美国水力发电工程规划设计原则”一书。我们对美国的情况了解不多，从已收集的资料看，古里工程钢管用的是A516Gr.7O，板厚3O58mm，在技术条件中规定厚度超过38mm的钢管纵缝应进

37、行热处理，环缝超过38mm的可不进行热处理，但这部分焊缝要100射线探伤，焊缝内外表面应作100磁粉探伤。美国大古力电站钢管管径12.2m，钢材A537CI.l，钢板最厚为50mm，没有进行退火处理，但作了水压试验，对底部的闷头厚75mm和两个1520mm出入管嘴作了焊后热处理。 通过上述可见，钢管焊后热处理的目的主要是防止脆性破坏，对多厚钢板可省略焊后热处理，对碳素钢和低合金钢国内外规范规定较明确，规定了两个限值，一个是32mm，一个是38mm。一般是按板厚超过38mm的钢管纵缝应作焊后热处理，厚32mm38mm，钢管纵缝如材质性能优良，焊前经90以上预热和100探伤，焊缝质量有保证可以不作

38、退火处理。对调质钢因低温韧性好，和焊后热处理时温度控制不当，又会使材质劣化，日本规范规定即使板厚超过32mm的钢管纵缝或岔管的角焊缝也可不作焊后热处理，但没有明确规定多厚钢板可免作，而是规定合乎“在使用上不可能出现脆性破坏或者退火后钢材会带来不利影响”的条件，就可以不作热处理，写得很圆滑，含糊，实际上是要设计者按这个原则去决定。从我们收集到的资料来看，似乎是50mm以下，个别也有超过5Omm的，如各方面合乎条件，可以不作热处理，但岔管还是作热处理。美国水力发电工程规划导则一书中，首先也明确超过38mm应作焊后热处理，以后又说在特殊情况下，纵缝不超过50mm，环缝不超过65mm（包括碳素钢和低合

39、金钢）可省略焊后热处理。其所谓的特殊情况是：经过设计者全面考虑；钢材有合适的韧度；经过充分的预热。实际上也是要求设计者结合工程具体情况考虑决定。这是由于影响需否作热处理的因素很多，规范上作硬性规定不一定合适，故只提出原则要求，让设计者结合工程具体情况考虑决定，使设计能灵活掌握有考虑余地，更为合适。8 压力钢管防腐蚀 钢管焊接质量影响安全运行，钢管防腐蚀质量，影响钢管使用寿命和重涂周期，过去我们对前者较重视，对后者不重视，改革开放以来，看到了和国外的差距，已引起各方面重视，原规范对防腐蚀要求，只有定性要求，没有定量的要求。保证防腐蚀质量主要有三个环节：一是表面预处理质量；二是涂料选用和涂装工艺；

40、三是涂装后的质量检测。近年来，鲁布格、天生桥、清江等电站钢管的表面处理质量，按瑞典标准SISO55900 Sa 2 1/2 或美国SSPC SP10标准和GB892388标准进行检查，涂料采用厚浆形涂料，涂装后的漆膜厚度、针孔等用仪器进行检测并已累积了一定经验。国家技术监督局也于1988年颁发了GB892388涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级标准，GB892388标准基本和瑞典、美国的表面处理标准相同，标准中含有除锈等级的标准照片，可以用以对照检查表面处理质量，漆膜测厚仪国内也已有生产，可以说客观上已具备了按GB8923标准作表面处理质量检查和涂装后进行定量检测的条件，故本规范防腐蚀条文中作了

41、相应的修订，以求钢管防腐蚀质量能有个较明显的提高。 金属喷涂在以礼河三、四级电站，由捷克进口的岔管上曾采用喷铝防腐。近年来新疆大山口、喀什等三个电站的岔管，也采用喷铝防腐。对是否采用喷铝防腐有争议，持不赞成喷铝同志认为：涂铝层起不到牺牲阳极保护碳钢的作用；铝镀层呈波浪形，多空洞与碳钢交界处结合不甚紧密、有空隙，所以铝镀层还起不到隔水的机械保护作用；喷铝投资昂贵，铝是国家短缺物资，喷铝时工艺要求很高。持赞成喷铝的认为：从试验表明铝电位虽比碳钢正，但相差甚微，促使碳钢的腐蚀是微不足道的；已经采用的喷铝构件运行10年以上仍完好。至于实际情况如何，通过以礼河10多年来的运行证明，捷克喷铝防腐的效果达到

42、15年才开始破坏，而四级电站的环氧沥青只运行35年，三级的环氧红丹作底漆，环氧树脂作面漆也只是运行79年。显然从以礼河电站看，喷铝防腐蚀优越得多，但值得注意的是，1981年停水检查时，铝层也开始破坏，其情况如下： 1）尚有热沥青的部位（大部分已脱落）剥开沥青，铝涂层仍是完好的。 2）热沥青早已脱落，洗掉附着的泥巴后，可见铝涂层比上面第一种情况明显减薄（原铝层厚0.30mm），用放大镜仔细观察的毛孔有铁的黄褐色可见，但钢板是没有锈蚀的。 3）在铝层面上可以见到如半颗黄豆大小的鼓点，剥下鼓点，里面有些碎末，即铝涂层破坏成氢氧化铝。 新疆几个电站由于刚施工完不久，尚来不及检查，效果如何不得而知，国内

43、现在尚未见有在钢管上喷锌的报导，国外有些国家已从单纯的锌丝和铝丝发展到铝锌合金丝喷涂和锌铝复合喷涂的。 根据上述情况，本规范根据GB9795-88、GB979688标准，同时参照JISH8301-1977、ISO20631973（E）国际标准，制订喷铝的施工规范。至于喷铝、锌厚度则本规范虽有规定，但以结合工程具体情况，由设计规定为好。9 水 压 试 验水压试验的作用如下：（1）验证设计的合理性和正确性；（2）验证钢材性能的可靠性；（3）验证焊接接头性能的可靠性；（4）可削平残余应力的峰值，并在某种程度上降低残余应力。 可见水压试验应当说是对钢管设计、施工的合理性、可靠性一次较全面的检验，岔管水

44、压试验比较简单，且不占直线工期，故我们认为对新钢种、新型结构的岔管以及高水头和高强钢焊制的岔管应作水压试验。至于一般常用的岔管是否需作水压试验，则由设计部门根据工程具体情况考虑决定。 明管应作水压试验，这是因为本规范的规定，小型水利水电工程亦应参照执行，而有一部分水头较高的小型水电站，其钢管有为明管的，这些小型水电站由于投资少，钢材国家又不给指标，只好找各种钢材代用，技术力量薄弱，施工设备不足，焊后有的不作无损探伤检验，全赖水压试验对钢管质量作最后全面检验。在水压试验时，据介绍有渗漏水现象，同时也有个别小直径明管在运行过程中发生事故的。如果再不规定作水压试验，后果会更严重。小直径钢管作水压试验

45、较容易，所需投资也不大。故规定应作水压试验。 大直径钢管情况就不同了。这类钢管往往是由部属单位设计、施工，技术力量强，施工和检验设备全、设计时注意慎重选材，施工时严格按规范施焊、检查，使钢管质量有充分保证。大直径钢管要作水压试验不仅技术上存在一定难度，同时耗资较多，工期较长，如确实有一定困难时，那就不如通过慎重选材，严格贯彻焊接工艺，加强全面无损探伤检查，来保证钢管质量，从而省去水压试验。为引起对此项工作的重视，最后还应经上级部门批准。10 包装、运输 包装，运输基本保留原规范中有关钢管包装，运输的条文。但指出为防止瓦片在运输过程中变形，如用型钢加固时，不得将型钢直接焊于瓦片上，应通过用工具卡和螺栓等联接，一则将来割除费事，二则从事这种加固的焊工技术水平低，且不重视质量，往往造成瓦片表面缺陷。11 交 接 验 收 保留原条文。 说明 ： 本条文说明与压力钢管制造安装及验收规范DL5017-93配套使用。压力钢管制造安装及验收规范DL5017-90于19930218发布并实施。长江委信息研究中心馆藏 29