《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

住房和城乡建设部
更新时间:2022-07-23 实施时间:2012-12-01
 

 前言

中华人民共和国国家标准

水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范

Code for manufacture installation and acceptance of steel penstocks in hydroelectric and hydraulic engineering

GB 50766-2012

主编部门:中国电力企业联合会

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

实行日期:2012年12月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1397号

关于发布国家标准《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》的公告

现批准《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》为国家标准,编号为GB 50766-2012, 自2012年12月1日起实施。其中,第4.1.3、4.1.4条为强制性条文,必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

二〇一二年五月二十八日

前言

本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求,由中国水利水电第七工程局有限公司会同有关单位编制完成的。

本规范在编制过程中,编制组经过了广泛调查研究工作,总结了国内外近年来大、中型工程施工的实践经验,考虑了新材料、新工艺和新技术的应用情况,加强了与现行国家标准和行业标准的协调,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。

本规范共分10章和8个附录,主要内容包括:总则,基本规定,制作,安装,焊接,焊后消应处理,防腐蚀,水压试验,包装、运输和验收等。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会负责日常管理,由中国水利水电第七工程局有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交中国水利水电第七工程局有限公司(地址:四川省彭山县迎宾路94号,邮政编码:620860,E-mail:wantianming666@qq.com)。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:

主编单位:中国水利水电第七工程局有限公司

参编单位:华电郑州机械设计研究院有限公司

中国水电顾问集团水电水利规划设计总院

电力工业金属结构设备质量检测中心

主要起草人:万天明 赵显忠 王富林 赵云德 徐绍波 龚建新 马耀芳 刘雪芳 雷清华 粟皓维

主要审查人:黄张豪 吴小宁 李红春 许松林 许义群 张凤德 赵进平 刘项民 张曼曼 王志国 陈美娟 李伟忠 伍鹤皋 张为明 李丽丽 朱建文 常满祥 康学军 王生瓒 许景祥 赖德元 方旭光 裘学军 张伟平 丁小英 田国良

1总则

1      

1.0.1  为了在水电水利工程压力钢管制作、安装中贯彻执行国家的技术经济政策,坚持因地制宜,就地取材的原则,合理选择制作、安装和焊接等施工方案,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。

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1.0.2  本规范适用于水电水利工程压力钢管、冲沙孔钢衬和泄水孔(洞)钢衬的制作、安装及验收。

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1.0.3  水电水利工程压力钢管制作、安装及验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2基本规定

2  基本规定

2.0.1  压力钢管的制作、安装及验收应具备下列基本资料:

   1  设计图样。

   2  技术文件。

   3  主要钢材、焊接材料、防腐材料等的质量证明书。

   4  有关水工建筑物的布置图。

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2.0.2  压力钢管使用的钢板应符合设计文件规定。钢板的性能和表面质量应符合本规范附录A及现行有关标准和设计文件中的有关规定,并应具有出厂质量证明书。当需复验,钢板性能试验取样位置及试样制备应符合现行国家标准《钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备》GB/T 2975和《锅炉和压力容器用钢板》GB 713的规定或《承压设备用不锈钢钢板及钢带》GB/T 24511的规定。

2.0.3  压力钢管用钢板,当需用脉冲反射法超声检测(UT)时,应符合现行行业标准《承压设备无损检测 第3部分:超声检测》JB/T 4730.3的有关规定。低碳钢和低合金钢应符合Ⅲ级。高强钢应符合Ⅱ级。厚度方向受力的月牙肋或梁等所用的低碳钢、低合金钢和高强钢钢板均应符合Ⅰ级。高强钢和板厚大于60mm的低碳钢和低合金钢钢厂应逐张进行超声波检测。

   注:高强钢即标准屈服强度下限值ReL(或Rp0.2)≥450N/mm2,且抗拉强度下限值Rm≥570N/mm2的低碳低合金钢。

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2.0.4  岔管的月牙肋或梁的钢板应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的有关规定进行厚度方向拉力试验。

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2.0.5  钢板存放应避免雨淋、锈蚀,钢板叠放与支撑垫条间隔设置应避免产生变形。

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2.0.6  钢板的技术要求应符合现行国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709、《锅炉和压力容器用钢板》GB 713、《低合金高强度结构钢》GB/T 1591、《高强度结构用调质钢板》GB/T 16270、《压力容器用调质高强度钢板》GB 19189、《热轧钢板表面质量的一般要求》GB/T  14977、《承压设备用不锈钢钢板及钢带》GB/T 24511和《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878的有关规定。钢板厚度允许偏差和钢板不平度允许偏差应符合表2.0.6-1和表2.0.6-2的规定。

表2.0.6-1  钢板厚度允许偏差(mm)

注:表中厚度允许偏差是偏差类别为B类偏差钢板。

表2.0.6-2  钢板不平度允许偏差(mm)

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2.0.7  焊接材料应具有出厂质量证明书,其化学成分、力学性能、扩散氢含量等技术参数,应满足下列要求:

   1  焊条应符合现行国家标准《不锈钢焊条》GB/T 983、《碳钢焊条》GB/T 5117和《低合金钢焊条》GB/T 5118的有关规定。

   2  焊丝应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T 10045、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470、《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护焊用钢丝》GB/T 14958、《低合金钢药芯焊丝》GB/T 17493、《不锈钢药芯焊丝》GB/T 17853、《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》GB/T 17854和应符合现行行业标准《焊接用不锈钢丝》YB/T 5092的有关规定。

   3  焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470和《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》GB/T 17854的有关规定。

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2.0.8  碳弧气刨用碳棒应符合现行行业标准《炭弧气刨炭棒》JB/T 8154的有关规定。

2.0.9  焊接、切割用气体应满足下列要求:

   1  氩气应符合现行国家标准《氩》GB/T 4842中的质量要求,纯度Ar不应小于99.9%。

   2  二氧化碳气体应符合现行国家标准《工业液体二氧化碳》GB/T 6052中的质量要求,纯度CO2不应小于99.5%。

   3  氧气应符合现行国家标准《工业氧》GB/T 3863中的质量要求,纯度O2不应小于99.5%。

   4  氩-二氧化碳混合气体(MAG)焊接,应符合现行行业标准《焊接用混合气体 氩-二氧化碳》HG/T 3728中的质量要求。

   5  乙炔气体应符合现行国家标准《溶解乙炔》GB 6819中的质量要求,纯度C2H2不应小于98%。

   6  燃气丙烯应符合现行行业标准《焊接切割用燃气丙烯》HG/T 3661.1中的质量要求,纯度C3H6不应小于95.0%。

   7  燃气丙烷应符合现行行业标准《焊接切割用燃气丙烷》HG/T 3661.2中的质量要求,纯度C3H8不应小于95.0%。

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2.0.10  计量器具应按规定进行检定校准,并在有效期限内使用。

2.0.11  钢管制作、安装及验收所用的测量器具,测量精度应满足下列要求:

   1  钢卷尺的精度不低于Ⅱ级。

   2  超声波测厚仪的精度为0.1mm及以上。

   3  经纬仪的精度为DJ2级及以上。

   4  水准仪的精度为DS3级及以上。

   5  测温仪的精度为±5℃及以上。

   6  涂镀层测厚仪的精度为±(3%H+1)/μm及以上。

   7  温湿度仪的测量精度为温度0.5℃、湿度2%RH及以上。

   8  焊接用气体流量计的精度为±2%及以上。

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2.0.12  用于测量高程、里程和安装轴线的基准点及安装用的控制点,均应明显、牢固和便于使用,应由测量部门在现场向安装单位和质量检测部门交清,并提供坐标点简图。

3制作

3.1 直管、弯管和渐变管的制作

3      

3.1  直管、弯管和渐变管的制作

3.1.1  钢板画线和下料应满足下列要求:

   1  钢板画线的允许偏差应符合表3.1.1-1的规定;钢板下料的允许偏差应符合表3.1.1-2的规定。

表3.1.1-1  钢板画线的允许偏差(mm)

表3.1.1-2  钢板下料的允许偏差(mm)

   2  管节纵缝不应设置在管节横断面的水平轴线和铅垂轴线上,与上述轴线圆心夹角应大于10°,且相应弧线距离应大于300mm及10倍管壁厚度。

   3  相邻管节的纵缝距离应大于板厚的5倍且不应小于300mm。

   4  在同一管节上,相邻纵缝间距不应小于500mm。

   5  环缝间距,直管不宜小于500mm,弯管、渐变管等不宜小于下列各项之大值:

       1)10倍管壁厚度。

       2)300mm。

       3),r为钢管内半径,δ为钢管壁厚。

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3.1.2  钢板画线后应用钢印、油漆和冲眼标识,分别标识出炉批号、钢管分段、分节、分块的编号、水流方向、水平和垂直中心线、灌浆孔位置、坡口角度以及切割线等符号。所有标识和信息应具有可追溯性。

3.1.3  高强钢钢板,不得用锯或凿子、钢印作标识。但在下列情况,深度不大于0.5mm的冲眼标识允许使用:

   1  在卷板内弧面,用于校核画线准确性的冲眼。

   2  卷板后的外弧面。

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3.1.4  钢板和焊接坡口的切割应用自动、半自动切割或刨边机、铣边机加工。淬硬倾向大的高强钢焊接坡口宜采用刨边机、铣边机加工,当采用热切割方法时应将割口表面淬硬层、过热组织等用砂轮磨掉。

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3.1.5  切割质量和尺寸偏差应符合现行行业标准《热切割 气割质量和尺寸偏差》JB/T 10045.3、《热切割 等离子弧切割质量和尺寸偏差》JB/T 10045.4或《火焰切割面质量技术要求》JB 3092的有关规定。

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3.1.6  切割面的熔渣、毛刺应用砂轮磨去。切割时造成的坡口沟槽深度不应大于0.5mm;当在0.5mm~2mm时,应进行砂轮打磨;当大于2mm时应按要求进行焊补后磨平。当有可疑处应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4或《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5规定进行磁粉检测(MT)或渗透检测(PT)表面无损检测。

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3.1.7  焊接坡口尺寸允许偏差应符合现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1、《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2或设计图样的规定。不对称X形坡口的大坡口和V形坡口均宜开设在平焊(即向上)位置侧。除铅锤竖井段外,环缝采用与X水平轴为界(宜有100mm左右的变角过渡段)的翻转焊接坡口,始终使大坡口侧向上。铅锤竖井段环缝宜开设K形坡口。

3.1.8  钢板卷板应满足下列要求:

   1  卷板方向应和钢板的压延方向一致。

   2  卷板前或卷制过程中,应将钢板表面已剥离的氧化皮和其他杂物清除干净。

   3  卷板后,将瓦片以自由状态立于平台上,用样板检测弧度,其间隙应符合表3.1.8-1的规定。

表3.1.8-1  样板与瓦片的允许间隙

   4  当钢管内径和壁厚关系符合表3.1.8-2的规定时,瓦片允许冷卷,否则应热卷或冷卷后进行热处理。

表3.1.8-2    片允许冷卷的最小径厚比

   注:ReL(Rp0.2)——所卷钢板实际的屈服强度。正常情况下,为钢板质保书上提供的屈服强度值。

   5  卷板时,不得用金属锤直接锤击钢板。

   6  高强调质钢和高强TMCP钢,不宜进行火焰矫形。当采用火焰矫正弧度时,加热矫形温度不应大于钢板回火温度或控轧终止温度。

   7  拼焊后,不宜再在卷板机上卷制或矫形。

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3.1.9  钢管对圆应在平台上进行,其管口平面度要求应符合表3.1.9的规定。

表3.1.9  钢管管口平面度

3.1.10  钢管对圆后,其周长差应符合表3.1.10的规定,纵缝处的管口轴向错边量不大于2mm。

表3.1.10  钢管周长差(mm)

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3.1.11  钢管纵缝、环缝对口径向错边量的允许偏差应符合表3.1.11的规定。

表3.1.11  钢管纵缝、环缝对口径向错边量的允许偏差(mm)

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3.1.12  纵缝焊接后,用样板检测纵缝处弧度,其间隙应符合表3.1.12的规定。

表3.1.12  钢管纵缝处弧度的允许间隙

3.1.13  纵缝焊接完后,应测量两端管口的实际外周长,并在相应管口边缘部位作出实际外周长的数字标识。

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3.1.14  钢管横截面的形状允许偏差应符合下列规定:

   1  圆形截面的钢管,圆度不应大于3D/1000,且不应大于30mm,每端管口至少测两对直径。

   2  椭圆形截面的钢管,长轴a和短轴b的长度允许偏差为±3a(或3b)/1000,且绝对值不应大于6mm。

   3  矩形截面的钢管,长边A和短边B的长度允许偏差为±3A(或3B)/1000,且绝对值不应大于6mm,每对边至少测三对,对角线差不应大于6mm。

   4  正多边形截面的钢管,外接圆直径D允许偏差为±6mm,最大直径和最小直径之差不应大于3D/1000,且不应大于8mm。

   5  非圆形截面的钢管局部平面度每米范围内不应大于4mm。

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3.1.15  单节钢管长度允许偏差为±5mm。

3.1.16  钢管安装的环缝,当采用带垫板的V形坡口时,垫板处的钢管周长、圆度和纵缝焊后弧度等的允许偏差应符合下列规定:

   1  钢管对圆后,其周长差应符合表3.1.16的规定。

表3.1.16  垫板处钢管周长差(mm)

   2  钢管安装加劲环时,同端管口最大和最小直径之差,不应大于4mm,每端管口至少应测4对直径。

   3  纵缝焊后,用本规范第3.1.12条规定的样板检测纵缝弧度,其间隙不应大于2mm。

3.1.17  弯管、渐变管以及高强钢钢管不宜采用带垫板焊接接头。

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3.1.18  加劲环、支承环、止推环和阻水环应符合下列规定:

   1  与钢管环缝距离不宜小于3倍管壁厚度,且不应小于100mm。

   2  环板拼接焊缝应与钢管纵缝错开200mm以上。

   3  内圈弧度应用样板检测,其间隙应符合本规范表3.1.8-1中的规定。

   4  环板与钢管外壁的局部间隙,不宜大于3mm。

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3.1.19  加劲环、支承环和止推环组装的垂直度允许偏差应符合表3.1.19的规定。

表3.1.19  钢管的加劲环、支承环和止推环组装的允许偏差(mm)

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3.1.20  加劲环、支承环及止推环和钢管纵缝交叉处,应在内弧侧开半径为25mm~80mm的避缝孔。

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3.1.21  加劲环、支承环及止推环上的避缝孔、串通孔与管壁连接处的焊缝端头应封闭焊接。

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3.1.22  灌浆孔宜在卷板后制孔。当高强钢钢管设有灌浆孔时,宜采用钻孔的方式制孔。

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3.1.23  灌浆孔螺纹应设置空心螺纹护套,不得使螺纹锈蚀、腻死、滑丝等损伤;空心螺纹护套的空心内径应使后续工序的固结灌浆钻的钻头能通过,无卡阻现象发生。灌浆作业结束后在戴灌浆孔堵头时才能拆出空心螺纹护套。

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3.1.24  多边形、方变圆等异形钢管,宜在制作场内进行整体或相邻管节预装配。

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3.2 岔管制作

3.2  岔管制作

3.2.1  岔管的画线、切割、卷板的要求应符合本规范第3.1节中的有关规定。

3.2.2  球形岔管的球壳板尺寸应符合下列规定:

   1  球壳板曲率的允许偏差应符合表3.2.2-1的规定。

表3.2.2-1  球壳板曲率的允许偏差

   2  球壳板几何尺寸允许偏差应符合表3.2.2-2的规定。

表3.2.2-2  球壳板几何尺寸允许偏差(mm)

3.2.3  岔管不宜采用带垫板的焊接接头。

3.2.4  肋梁系岔管和无梁岔管宜在制作场内进行整体预组装或组焊,预组装或组焊后岔管的各项尺寸应符合表3.2.4的规定。

表3.2.4  肋梁系岔管和无梁岔管的组装或组焊后的允许偏差(mm)

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3.2.5  月牙肋或梁的分段弦长方向应与钢板的压延方向一致。月牙肋或梁当需拼装对接时,拼装对接焊缝应避开其最大横截面位置8°~10°圆心角值,且不应小于800mm弧长,其余位置拼接段不应小于500mm弧长。当不满足本条前述规定时,可将其三段等分,且每段不应小于500mm。

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3.2.6  球形岔管预组装或组焊后球岔各项尺寸的允许偏差除应符合本规范表3.2.4的有关规定外,还应符合表3.2.6的规定。

表3.2.6  球形岔管组装或组焊后的允许偏差

3.2.7  岔管预组装后,应做好标识,应具有可追溯性。

3.3 伸缩节制作

3.3  伸缩节制作

3.3.1  伸缩节的画线、切割、卷板的要求应符合本规范第3.1节中的有关规定。

3.3.2  伸缩节的内、外套管和止水压环焊接后的弧度,应用本规范表3.1.8-1规定的样板检测,其间隙在纵缝处不应大于2mm。其他部位不应大于1mm。检测套管上、中、下三个断面。

3.3.3  伸缩节内、外套管和止水压环的直径允许偏差为±D/1000,且绝对值不应大于2.5mm。伸缩节内、外套管的周长允许偏差为±3D/1000,且绝对值不应大于8mm。

3.3.4  伸缩节的内、外套管间的最大和最小间隙与平均间隙之差不应大于平均间隙的10%。

3.3.5  波纹管伸缩节的制作应符合设计图样或现行国家标准《不锈钢波形膨胀节》GB/T 12522、《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T 12777和《压力容器波形膨胀节》GB/T 16749的有关规定。

3.3.6  波纹管伸缩节应进行1.5倍工作压力的水压试验或1.1倍工作压力的气密性试验。水头不大于25m时,可只做焊接接头煤油渗透试验。

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3.3.7  伸缩节在装配、包装、运输等过程中,应妥善保护,防止损坏,且不得有焊渣等异物进入伸缩节的滑动副、波纹管处。

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4安装

4.1 一般规定

4      

4.1  一般规定

4.1.1  钢管安装前,应将钢管中心、高程和里程等控制点测放到附近的永久或半永久构筑物或牢固的岩石上,并作出明显标识。

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4.1.2  凑合节现场安装时的余量宜采用半自动切割机切割。

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4.1.3  钢管在安装过程中必须采取可靠措施,支撑的强度、刚度和稳定性必须经过设计计算,不得出现倾覆和垮塌。

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4.1.4  钢管制作安装用高空操作平台应符合下列规定:

   1  操作平台、钢丝绳及锁定装置等必须经设计计算确定。

   2  必须有安全保护装置。

   3  钢丝绳严禁经过尖锐部位。

   4  电焊机等电气装置必须电气绝缘和可靠接地,严禁用操作平台作为接地电路。

   5  必须采取可靠的防火和防坠落措施。

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4.1.5  钢管壁上不宜焊接临时支撑或脚踏板等构件。

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4.2 埋管安装

4.2  埋管安装

4.2.1  埋管安装中心的允许偏差应符合表4.2.1的规定。

表4.2.1  钢管安装中心的允许偏差

4.2.2  始装节的里程允许偏差为±5mm,弯管起点的里程允许偏差为±10mm。始装节两端管口垂直度为3mm。

4.2.3  钢管横截面的形状允许偏差应符合下列规定:

   1  圆形截面的钢管,圆度的偏差不应大于5D/1000,且不应大于40mm,每端管口至少测两对直径。

   2  椭圆形截面的钢管,长轴a和短轴b的长度允许偏差为±5a(或5b)/1000,且绝对值不应大于8mm。

   3  矩形截面的钢管,长边A和短边B的长度允许偏差为±5A(或5B)/1000,且绝对值不应大于8mm,每对边至少测三组数据,对角线差不应大于6mm。

   4  正多边形截面的钢管,外接圆直径D的允许偏差为8mm,最大直径和最小直径之差不应大于3D/1000,且不应大于10mm。

   5  非圆形截面的钢管局部平面度每米范围内不应大于6mm。

4.2.4  拆除钢管上的工卡具、吊耳、内支撑和其他临时构件时,不得使用锤击法,应用碳弧气刨或热切割在离管壁3mm以上切除,切除后钢管上残留的痕迹和焊疤应磨平,并检测确认无裂纹。对高强钢应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4和《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5规定进行磁粉检测(MT)或渗透检测(PT)表面无损检测。如发现裂纹应按本规范第5.5节规定进行处理。对后续工序无妨碍的临时构件和埋管外壁的一些临时构件,可不拆除。

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4.2.5  钢管内、外壁的局部凹坑深度不应大于板厚的10%,且不应大于2mm时,可用砂轮打磨,平滑过渡,否则应按本规范第5.5.6条规定进行焊补。

4.2.6  灌浆孔堵头采用熔化焊封堵时,灌浆孔堵头的坡口深度宜为7mm~8mm。对于有裂纹倾向的母材和潮湿环境,焊接时应进行预热和后热。高强钢不宜开设灌浆孔,宜采用预埋管法或拔管法进行回填灌浆和接触灌浆。

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4.2.7  灌浆孔堵焊时应止水后再进行焊接。焊接接头外观检测合格后,应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4和《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5规定进行磁粉检测(MT)或渗透检测(PT)表面无损检测,合格等级为Ⅲ级。灌浆孔堵头抽查比例,低碳钢和低合金钢不应少于10%、高强钢不应少于25%;当发现裂纹时,应进行100%检测。

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4.2.8  钢管安装后,应与支墩和锚栓等焊接牢固。弹性垫层管的支撑不得与其管壁焊接。弹性垫层管段两端应设阻水环,并在其下游端应设排水装置。

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4.2.9  钢管宜采用活动内支撑。当采用固定支撑时,内、外支撑应通过与钢管材质相同或相容的连接板或杆件过渡焊接。

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4.3 明管安装

4.3  明管安装

4.3.1  鞍式支座的顶面弧度,用本规范表3.1.8-1规定的样板检测,其间隙不应大于2mm。

4.3.2  滚轮式、摇摆式和滑动式支座支墩垫板的纵向倾斜度和横向倾斜度均不应大于2mm,其高程、纵向中心和横向中心的允许偏差均为±5mm,与钢管设计轴线的平行度不应大于2/1000。

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4.3.3  滚轮式、摇摆式和滑动式支座安装后,应灵活动作,无任何卡阻现象,各接触面应接触良好,局部间隙不应大于0.5mm。

4.3.4  明管安装中心允许偏差应符合本规范表4.2.1的规定,明管安装后,管口圆度或形状允许偏差应符合本规范第4.2.3条规定。

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4.3.5  钢管的内支撑、工卡具、吊耳等的清除检测以及钢管内、外壁表面凹坑的处理、焊补应符合本规范第4.2节的有关规定。

4.3.6  伸缩节安装时,其伸缩量的调整应考虑环境温度的影响。受环境温度影响钢管伸缩量的计算应符合本规范第B.0.1条的规定。

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4.3.7  波纹管伸缩节焊接时不得将地线接于波纹管的管节上。

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4.3.8  在焊接两镇墩之间的最后一道合拢焊缝时,应拆除伸缩节的临时紧固件。

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5焊接

5.1 一般规定

5      

5.1  一般规定

5.1.1  从事一、二类焊缝焊接的焊工应考试合格,并持有相应行业签发的焊工合格证。

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5.1.2  焊工焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等,均应与焊工本人考试所取得的合格项目相符。

5.1.3  无损检测人员应持有相应行业签发的与其工作相适应的技术资格证书。焊接接头质量评定和检测报告审核应由2级或2级以上的无损检测人员进行。

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5.1.4  焊缝应按其受力性质、工况和重要性分为三类:

   1  一类焊缝包括:

       1)钢管管壁纵缝,坝内弹性垫层管的环缝,厂房内明管环缝,预留环缝,凑合节合拢环缝。

       2)岔管管壁纵缝、环缝,岔管加强构件的对接焊缝,加强构件与管壁相接处的组合焊缝。

       3)伸缩节内外套管、压圈环的纵缝,外套管与端板、压圈环与端板的连接焊缝。

       4)闷头焊缝及闷头与管壁的连接焊缝。

       5)支承环对接焊缝。

       6)入孔颈管的对接焊缝,入孔颈管与颈口法兰盘和管壁的连接焊缝。

   2  二类焊缝包括:

       1)不属于一类焊缝的钢管管壁环缝。

       2)加劲环、阻水环、止推环对接焊缝。

       3)泄水孔/洞钢衬和冲沙孔钢衬的纵向、横向或环向焊缝。

   3  三类焊缝:不属于一、二类焊缝的其他焊缝。

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5.1.5  在压力钢管制作与安装前,应进行焊接工艺评定,并编制焊接工艺规程。

5.1.6  标准抗拉强度下限值大于540N/mm2的钢材,宜做生产性焊接试验。

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5.1.7  焊条、焊丝、焊剂、保护气体等应与所施焊的钢种相匹配。低碳钢、低合金钢和高强钢焊材的选用应符合本规范表C.0.1的规定。不锈钢复合钢板焊材的选用应符合本规范表C.0.2和表C.0.3的规定。

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5.1.8  低碳钢、低合金钢和高强钢同种钢材焊接,焊缝金属的力学性能应与母材相当,且焊缝金属的抗拉强度不宜大于母材标准抗拉强度上限值加30N/mm2;不锈钢焊缝抗拉强度不宜低于母材的标准抗拉强度下限值的70%,化学成分应与母材相当。

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5.1.9  不锈钢复合钢板焊接,焊接材料的选用应符合下列规定:

   1  基层焊缝金属应保证焊接接头的力学性能,其抗拉强度不宜大于母材标准规定的抗拉强度上限值加30N/mm2

   2  覆层焊缝金属应保证耐蚀性能,其主要合金元素含量不应低于母材标准的下限值。

   3  覆层焊缝与基层焊缝之间,应选用铬镍含量较高的焊接材料焊接过渡层。

   4  不锈钢复合钢板焊接的其他技术要求应符合现行国家标准《不锈钢复合钢板焊接技术条件》GB/T 13148的有关规定。

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5.1.10  低碳钢、低合金钢和高强钢等类型的异种钢焊接,焊接材料应按强度低的一侧钢板进行选择,焊接工艺应按强度高的一侧钢板进行选择。低碳钢、低合金钢、高强钢与不锈钢焊接时,应采用不锈钢焊接材料。

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5.2 焊接工艺要求

5.2  焊接工艺要求

5.2.1  在下述环境条件下,焊接部位应有可靠的防护屏障和保温措施:

   1  气体保护焊风速大于2m/s,其他焊接方法风速大于8m/s。

   2  相对湿度大于90%时。

   3  雨雪环境。

   4  低碳钢环境温度-20℃以下,低合金结构钢环境温度-10℃以下,高强钢及不锈钢环境温度0℃以下。

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5.2.2  焊接材料应按下列要求进行烘焙和保管:

   1  焊条、焊丝、焊剂应放置于通风、干燥和室温不低于5℃的专设库房内。设专人保管、烘焙和发放。并应及时做好实测温度和焊材发放记录。烘焙温度和时间应按焊接材料说明书的规定进行。

   2  烘焙后的焊条、焊剂应保存在100℃~150℃的恒温箱内,焊条药皮应无脱落和明显的裂纹。

   3  现场使用的焊条应装入80℃~150℃的保温筒内,焊条在保温筒内的时间大于4h后,应重新烘焙,重复烘焙次数不宜大于二次。

   4  当焊剂中有杂物混入时,应进行清理或全部更换。

   5  焊丝在使用前应清除铁锈和油污。

   6  药芯、金属粉芯焊丝启封后,宜及时用完。在送丝机上未用完的焊丝应采用防潮保护措施。当两天以上不用的焊丝时应密封包装回库储存或移存于干燥环境中。久置未用的药芯、金属粉芯焊丝使用前应剪去其端部200mm~300mm。

   7  其他要求应符合现行行业标准《焊接材料质量管理规程》JB/T 3223的有关规定。

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5.2.3  工卡具、内支撑、外支撑、吊耳等临时构件与钢管焊接时应符合下列规定:

   1  材质应与管壁材质相同或相容。

   2  预热温度应比钢管焊缝预热温度提高20℃~30℃,钢管焊缝不需要预热的情况除外。

   3  与母材的连接焊缝应距离正式焊缝30mm以上。

   4  引弧和熄弧点均应在工卡具等临时构件上。

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5.2.4  定位焊缝焊接应符合下列规定:

   1  一、二类焊缝的定位焊缝焊接工艺和对焊工要求与正式焊缝相同。

   2  需要预热焊接的钢板定位焊时,应对定位焊缝周围宽150mm范围内进行预热,预热温度应比正式焊缝预热温度提高20℃~30℃。

   3  定位焊缝应在后焊一侧的坡口内,距焊缝端部30mm以上,长度应在50mm以上。但对标准屈服强度(Rp0.2)大于或等于650N/mm2或标准抗拉强度(Rm)大于或等于800N/mm2的高强钢,至少焊两层,其长度应在80mm以上。定位焊缝间距宜为100mm~400mm。厚度不宜大于正式焊缝厚度的1/2,最厚不宜大于8mm。

   4  正式焊接时,定位焊缝不得保留在低碳钢和低合金钢的一类焊缝内以及高强钢的一、二类焊缝内。

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5.2.5  施焊前,应将坡口及其两侧10mm~20mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净。并应检测装配尺寸和坡口尺寸,定位焊缝上的裂纹、气孔和夹渣等缺欠均应清除。

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5.2.6  焊缝预热温度应由焊接性试验确定,或按表5.2.6推荐的预热温度进行。

表5.2.6  焊缝预热温度

   注:1  环境气温低于5℃应采用较高的预热温度。

       2  对不需预热的焊缝,当环境相对湿度大于90%或环境气温:低碳钢和低合金钢低于-5℃、非奥氏体型不锈钢低于0℃时,预热到20℃以上时才能施焊。

       * 当拘束度低、坡口无水渍、环境湿度小且焊接中未发现裂纹时,可不预热。

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5.2.7  加热装置的选择应符合下列规定:

   1  满足工艺要求。

   2  加热过程对被加热工件无有害影响。

   3  能够均匀加热。

   4  能够有效的控制温度。

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5.2.8  预热区的宽度应为焊缝中心线两侧各3倍板厚且不应小于100mm。应在距离焊缝中心各50mm处对称测量温度,而当板厚大于70mm时,应在距离焊缝中心各70mm处对称测量温度。每条焊缝测量点间距不应大于2m,且不应少于3对。

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5.2.9  焊接层间温度不应低于预热温度,低碳钢和低合金钢不应大于230℃,不锈钢及高强钢不应大于200℃。测量温度位置同本规范第5.2.8条。而对低碳钢或标准抗拉强度的平均值不大于590N/mm2的低合金钢的封闭焊缝焊接时,亦可除打底焊和盖面焊外的中间层配合风铲锤击,锤头应磨成R2.5mm~R4mm圆形。

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5.2.10  焊接时,应在坡口内引弧、熄弧,熄弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开。焊条电弧焊、半自动气体保护焊和自保护药芯焊丝焊等的焊道接头应错开25mm以上,埋弧焊、熔化极自动气体保护焊和自保护药芯焊丝自动焊应错开100mm以上。被焊件焊缝端头的引弧和熄弧处,应设与被焊件材质相同或相容的助焊板。

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5.2.11  施焊时同一条焊缝的多名焊工宜保持速度一致。

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5.2.12  高强钢和冷裂纹敏感性较大的低合金钢,可按下列规定采取后热措施:

   1  高强钢和厚度大于38mm的低合金钢宜做后热。

   2  后热温度:低合金钢为250℃~350℃,高强钢为150℃~200℃,保温时间不少于1h。不锈钢为200℃~250℃,保温时间不少于4h。后热应在焊后立即进行,焊后立即进行消除应力热处理者可不后热。测量温度位置应符合本规范第5.2.8条的规定。

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5.2.13  双面焊缝单侧焊接后应进行背面清根,当用碳弧气刨清根时,应磨除渗碳层和刨槽表面缺欠。需要预热焊接的焊缝,碳弧气刨清根前应预热。

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5.2.14  带垫板的V形坡口组装间隙应控制在6mm~15mm。不对称的X形坡口或Y形坡口组装间隙宜控制在0~3mm,当局部间隙在6mm~20mm时,允许在坡口两侧或一侧做堆焊处理,但应符合下列规定:

   1  不得在焊缝内留下填塞的金属材料。

   2  堆焊后应用砂轮修整。

   3  堆焊部位的焊缝,应进行表面无损检测。

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5.2.15  坡口间隙大于本规范第5.2.14条中的局部间隙规定时,应经专门研究后再进行堆焊修整。

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5.2.16  加劲环、止推环、阻水环和支承环等与钢管管壁的组合焊缝,除设计规定外,管壁侧的焊脚为1/4环板厚度,且不应大于9mm,环板侧焊脚盖过坡口宽度1mm~5mm。肋或梁与钢管构成组合焊缝,当管壁开设焊缝坡口时,焊缝在肋或梁侧的焊脚为1/4环板厚度,且不应大于9mm,在管壁侧焊脚盖过坡口宽度2mm~5mm。

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5.2.17  补强板或进入孔等无法进行内部无损检测的重要焊缝,应按一类焊缝焊接工艺施焊。

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5.2.18  焊接的其他技术要求应符合现行行业标准《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T 678的有关规定。

《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

5.3 焊接工艺评定

5.3  焊接工艺评定

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5.3.1  焊接工艺评定力学性能试验的试件、样坯的制备,试样尺寸、试验方法和合格标准应符合本规范附录D的规定。预焊接工艺规程和焊接工艺评定格式应符合本规范附录E的规定。焊接工艺评定力学性能试验和化学成分分析报告应由具有相应资质的机构出具。

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5.3.2  焊接工艺评定因素应按重要程度分为重要因素、补加因素和次要因素。

   1  重要因素规定为影响焊接接头的抗拉强度和弯曲性能,不锈钢还应包括耐蚀性能的焊接工艺因素。

   2  补加因素规定为影响焊接接头冲击吸收能量的焊接工艺因素,当规定进行冲击试验时,需要增加补加因素。

   3  次要因素规定为对焊接接头力学性能和不锈钢的耐蚀性能无明显影响的焊接工艺因素。

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5.3.3  钢材分类、分组应符合表5.3.3中的规定。

表5.3.3  钢材分类、分组

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5.3.4  符合下列情况之一者,可不再作焊接工艺评定:

   1  已评定合格的焊接工艺,能提供有效证明文件者。

   2  按本规范第5.3.3条钢材分类,在同类别号中,当重要因素、补加因素不变时,高组别号的钢材评定适用于低组别号的钢材。

   3  同组别号钢材的焊接工艺评定可互相代替。

5.3.5  不同类别号的钢材组成的焊接接头,即使两者分别进行过焊接工艺评定,仍应进行焊接工艺评定。但类别号Ⅲ内的组别号Ⅲ-4及以下低组别号、类别号Ⅱ和类别号Ⅰ相互间组成的焊接接头,当母材高类别号或高组别号经焊接工艺评定合格时,可不再做焊接工艺评定,反之,不可以。

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5.3.6  异种钢焊接工艺评定试件焊缝及两侧热影响区均应进行冲击试验,焊接工艺评定项目和数量应符合本规范第5.3.18条的规定。

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5.3.7  焊接工艺评定中所采用的焊接位置,宜用平焊位置,有冲击吸收能量要求的,应采用立向上焊位置。

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5.3.8  改变焊接方法,应重做焊接工艺评定。

5.3.9  已进行过焊接工艺评定,但改变下列重要因素之一者,应重新进行焊接工艺评定。

   1  钢材类别改变,或厚度大于本规范表5.3.17中规定的适用范围。

   2  焊条牌号中前两位数字、焊丝牌号、焊剂牌号改变。

   3  预热温度比评定合格温度值降低50℃以上时。

   4  改变保护气体种类,混合保护气体比例,取消保护气体以及用混合气体代替单一气体时。

   5  改变熔化极气体保护焊过渡模式从喷射弧、熔滴弧或脉冲弧变为短路弧或反之。

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5.3.10  要求做冲击试验的试件,当与做过的某个焊接工艺评定的重要因素相同时,只是增加或改变下列一个或几个补加因素,可按增加或改变的补加因素,补充一个焊接工艺评定的试件,此试件仅做冲击试验:

   1  改变焊后消除应力热处理温度范围和保温时间。

   2  最高层间温度比所评定的层间温度高50℃以上。

   3  改变电流的种类或极性。

   4  焊接热输入或单位长度焊道的熔敷金属体积超出已焊接工艺评定的范围。

   5  埋弧焊或熔化极气体保护焊由单丝焊改为多丝焊或反之。

   6  用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条。

   7  用酸性药芯焊丝代替碱性药芯焊丝。

   8  埋弧焊、熔化极气体保护焊由多道焊改为单道焊。

   9  从评定合格的位置改为立向上焊。

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5.3.11  当与已做的焊接工艺评定中的重要因素和补加因素都相同时,仅改变下述次要因素时,只需修改焊接工艺规程,不必重新进行焊接工艺评定:

   1  坡口形式。

   2  坡口根部间隙。

   3  取消或增加单面焊时的焊缝钢垫板。

   4  增加或取消非金属或非熔化的金属焊接衬垫。

   5  焊条及焊丝直径。

   6  除向上立焊外的所有焊接位置。

   7  需做清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊。

   8  施焊结束后至焊后热处理前,改变后热温度范围和保温时间。

   9  电流值或电压值。

   10  摆动焊或不摆动焊。

   11  焊前清理和层间清理方法。

   12  清根方法。

   13  改变焊条、焊丝摆动幅度、频率和两端停留的时间。

   14  导电嘴至工件的距离。

   15  手工操作、半自动操作或自动操作。

   16  有无锤击焊缝。

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5.3.12  后热不应为焊接工艺评定因素,但应在焊接工艺规程里注明。

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5.3.13  对接焊缝焊接工艺评定应采用对接焊缝试件。角焊缝焊接工艺评定应采用角焊缝试件或对接焊缝试件。组合焊缝焊接工艺评定应采用对接焊缝试件,当组合焊缝要求焊透时,应增加组合焊缝试件。

5.3.14  对接焊缝试件或角焊缝试件,经评定合格的工艺用于焊接角焊缝时,焊件厚度的有效范围不限。

5.3.15  当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时,可按每种焊接方法和焊接工艺分别进行评定。亦可使用两种或两种以上焊接方法或焊接工艺进行组合评定。

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5.3.16  不锈钢复合钢板的焊接工艺评定应符合本规范附录F有关规定。

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5.3.17  经评定合格的对接接头试件的焊接工艺适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度的有效范围应符合表5.3.17的规定。

表5.3.17  焊接工艺适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度的有效范围

   注:①  t指一种焊接方法(或焊接工艺)在试件上所熔的焊缝金属厚度。

         限于焊条电弧焊、钨极氩弧焊、等离子焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊的多道焊。

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5.3.18  板材对接接头试件力学性能评定项目和试样数量应符合表5.3.18的规定。

表5.3.18  板材对接接头试件力学性能评定项目和试样数量

   注:1  当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有明显差别时,宜改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验,纵向弯曲只取面弯及背弯试样各2个。

       2  要求做冲击吸收能量试验时,试样数量为热影响区和焊缝上各取3个,异种钢接头每侧热影响区分别取3个,焊缝取3个。采用组合焊接方法(工艺)时冲击试样中应包括每种方法(工艺)的焊缝金属和热影响区。

5.3.19  组合焊缝及角焊缝的试件应符合本规范附录D的规定。

5.3.20  当需要进行硬度试验时,同种钢焊接接头的硬度,应大于母材最低维氏硬度的70%,不应大于母材维氏硬度值HV100N加100,且不应大于表5.3.20中的规定。异种钢焊接接头硬度值应大于硬度较低母材侧之值的70%,且不应大于两侧母材硬度平均值的130%。

表5.3.20  同种钢焊接接头允许的最大硬度值HV100N

   注:抗拉强度Rm≤432N/mm2的铁素体钢、奥氏体钢可不做硬度评定试验。

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5.3.21  焊接工艺评定后,应编写焊接工艺评定报告并做出综合评定,并应在此基础上编制焊接工艺规程。

5.4 焊接接头检测

5.4  焊接接头检测

5.4.1  所有焊接接头均应进行外观检测,外观质量应符合表5.4.1的规定。

表5.4.1  焊接接头外观检测(mm)

   注:1  δ是钢板厚度代号。

       2  手工焊是指焊条电弧焊、C02半自动气保焊、自保护药芯半自动焊以及手工TIG焊等。而自动焊是指埋弧自动焊、MAG自动焊、MIG自动焊和自保护药芯自动等。

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5.4.2  焊接接头内部质量检测选用超声波检测或射线检测(RT);焊接接头表面质量检测选用磁粉检测(MT)或渗透检测(PT),铁磁性材料应优选磁粉检测(MT)。当其中一种无损检测方法检测有疑问时,应采用另一种无损检测方法复查。超声检测包括脉冲反射法超声检测(UT)、相控阵超声检测(PA-UT)和衍射时差法超声检测(TOFD)。

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5.4.3  T形接头或空间狭窄处可采用相控阵超声检测(PA-UT)。

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5.4.4  焊接接头内部无损检测长度占焊缝全长的百分比不应少于表5.4.4中的规定。

表5.4.4  无损检测长度占焊缝全长百分数

   注:1  抽检时,应选择T字对接焊缝等易产生焊接缺欠的部位进行,每条焊缝抽检部位不少于2处,相邻抽检部位的间距不小于300mm。

       2  衍射时差法超声检测(TOFD)或射线检测(RT)抽检长度不应小于150mm,应选择脉冲反射法检测(UT)或相控阵超声检测(PA-UT)发现。

       3  焊接接头用脉冲反射法检测(UT)或相控阵超声检测(PA-UT)有疑问时,可用衍射时差法超声检测(TOFD)或射线检测(RT)进行复验。

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5.4.5  对有延迟裂纹倾向的钢材或焊缝,无损检测应在焊接完成24h以后进行。抗拉强度(Rm)大于或等于800N/mm2的高强钢,无损检测应在焊接完成48h后进行。

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5.4.6  无损检测应符合下列规定:

   1  射线检测(RT)应按现行国家标准《金属溶化焊焊接接头射线照相》GB/T 3323的有关规定执行,检测技术等级为B级,一类焊缝不低于Ⅱ级为合格,二类焊缝不低于Ⅲ级为合格。

   2  脉冲反射法超声检测(UT)和相控阵超声检测(PA-UT)应按现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T 11345的有关规定执行,检测技术等级为B级,一类焊缝Ⅰ级为合格,二类焊缝不低于Ⅱ级为合格。

   3  衍射时差法超声检测(TOFD)应按现行行业标准《水电水利工程金属结构及设备焊接接头衍射时差法超声检测》DL/T 330的有关规定执行,或应按现行行业标准《承压设备无损检测 第10部分:衍射时差法超声检测》JB/T 4730.10的有关规定执行,一类焊缝和二类焊缝均不低于Ⅱ级为合格。

   4  磁粉检测(MT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4有关规定执行或渗透检测(PT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5的有关规定执行,一类焊缝Ⅱ级为合格,二类焊缝Ⅲ级为合格。

   5  同一焊接接头部位或同一焊接缺欠,使用两种及以上的无损检测方法进行检测时,应按各自标准分别评定合格。

5.4.7  焊接接头局部无损检测当发现有不允许缺欠时,应在缺欠的延伸方向或在可疑部位做补充无损检测,补充检测的长度不小于250mm。当经补充无损检测仍发现有不允许缺欠时,则应对该焊工在该条焊接接头上所施焊的焊接部位或整条焊接接头进行100%无损检测。

5.4.8  焊接接头缺欠返工后应按原无损检测工艺进行复检,复检范围应向返工部位两端各延长至少50mm。

5.5 缺欠处理

5.5  缺欠处理

5.5.1  焊接接头发现有裂纹等危险性缺欠时,应进行分析,找出原因,制订措施后,再进行处理。焊接缺欠分类划分应符合《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》GB/T 6417.1的有关规定。

5.5.2  焊接接头超标缺欠应用碳弧气刨或砂轮清除,用碳弧气刨时应用砂轮磨除渗碳层。当缺欠为裂纹时,则磁粉检测(MT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4或渗透检测(PT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5的有关规定进行检测。

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5.5.3  焊补预热温度应比正式焊缝预热温度高出20℃~30℃。焊补后按本规范第5.2.12条的规定进行后热。

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5.5.4  低碳钢、低合金钢和不锈钢除盖面焊层外,其余焊层可采用逐层逐道锤击锻打来防止焊补产生的焊接裂纹和降低焊接收缩应力。高强钢焊接不得锤击锻打,应采取预热和后热或其他措施来防止焊接裂纹等缺欠。不锈钢焊接时宜采用多层多道焊接,不得横向摆动焊接。

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5.5.5  返工后的焊接接头,应采用超声波检测或射线检测(RT)进行复查。同一部位的返工次数,低碳钢、低合金钢和不锈钢不宜超过2次,高强钢不宜超过1次。

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5.5.6  不锈钢、高强钢钢板表面不得有电弧擦伤和硬物击痕。当有擦伤或击痕时应采用砂轮打磨将其清除。当打磨后的深度大于2mm时则应进行焊补,高强钢应进行预热焊补,焊补后立即后热缓冷。

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5.5.7  管壁表面凹坑深度大于板厚的10%或大于2mm的,应用碳弧气刨或砂轮修磨成便于焊接的凹槽,再行焊补。焊补后应用砂轮将焊补处磨平。对高强钢还用磁粉检测(MT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4或渗透检测(PT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5的规定进行检测。

6焊后消应处理

6  焊后消应处理

6.0.1  钢管和岔管焊后消应处理应按图样或设计技术文件规定执行。

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6.0.2  高强钢不宜做焊后热处理消应。

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6.0.3  低碳钢、低合金钢焊后消应热处理温度应按图样规定执行。图样对焊后消应热处理温度未作规定时,则可根据钢材特性、焊接性试验成果在580℃~650℃区间选取热处理温度。对于有回火脆性的钢材,热处理应避开脆性温度区。

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6.0.4  低碳钢、低合金钢的钢管或岔管在炉内做整体消应热处理时,工件入炉或出炉时,炉内温度应低于300℃,其加热速度、恒温时间及冷却速度应按下列要求控制:

   1  加热速度:升温至300℃后,加热速度不应大于220×℃/h,且不应大于220℃/h。

   2  恒温时间:每毫米壁厚需2min~4min,且不应少于30min,保温时各部温差不应大于50℃。

   3  冷却速度:恒温后的冷却速度不应大于275×℃/h,且不应大于275℃/h。300℃以下可自然冷却。

   注:δ为焊接接头的最大厚度,单位为mm。

6.0.5  低碳钢、低合金钢的钢管或岔管做整体消应热处理确有困难时,允许采用局部消应热处理。加热宽度应为焊缝中心两侧各6倍以上最大板厚的区域。加温、保温、降温速度和时间与整体消应热处理相同,内外壁温度应均匀,在加热带以外部位应采取保温措施。

6.0.6  消应热处理后,应提供消应热处理曲线。局部消应热处理后至少应提供一次消应效果和硬度测试数据,焊接接头硬度要求应符合本规范第5.3.20条的规定。

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6.0.7  采用爆炸消应处理时,施工前应针对材质和结构型式,通过爆炸消应工艺试验确定合理的消应参数,焊接接头的力学性能及消应效果应满足设计或相关要求。

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6.0.8  采用振动时效工艺时,施工前应选取合理的振动时效工艺参数,焊接接头的力学性能及消应效果应满足设计或相关要求。

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7防腐蚀

7.1 表面预处理

7      

7.1  表面预处理

7.1.1  钢管表面预处理前应将铁锈、油污、积水、遗漏的焊渣和飞溅等附着污物清除干净。

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7.1.2  表面预处理采用局部喷射或抛射除锈,所用的磨料应清洁、干燥,用金属磨料、氧化铝、石榴石、铜矿渣、碳化硅和金刚砂等磨料,金属磨料粒度范围宜为0.5mm~1.5mm,人造矿物磨料和天然矿物磨料应根据表面粗糙度等级技术要求选择,粒度范围宜为0.5mm~3.0mm。潮湿环境中不得使用钢质磨料。

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7.1.3  局部喷射用的压缩空气应经过滤除去油和水。

7.1.4  钢管内壁经局部喷射或抛射除锈后,表面清洁度应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第2部分:已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》GB/T 8923.2标准中规定的PSa2.5级。除锈后,厚浆型重防腐涂料及金属热喷涂表面粗糙度数值应达到Rz60μm~Rz100μm,其他应达到Rz40μm~Rz70μm。表面粗糙度用触针式的轮廓仪检测或比较样板目视评定。

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7.1.5  钢管外壁经局部喷射或抛射除锈后,采用水泥浆或涂料防腐蚀时,应达到表7.1.5中所规定的除锈后表面清洁度。

表7.1.5  钢管外壁表面预处理质量要求

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7.1.6  钢管除锈后,应用干燥的压缩空气或用吸尘器清除灰尘,涂装前当发现钢板表面污染或返锈时,应重新处理到原除锈等级。

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7.1.7  当空气相对湿度大于85%,环境温度低于5℃和钢板表面温度低于大气露点以上3℃时,不得进行除锈。大气露点换算表应符合本规范附录B的规定。

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7.1.8  钢管防腐的其他技术要求应符合现行行业标准《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》DL/T 5358的有关规定。

《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

7.2 涂料涂装

7.2  涂料涂装

7.2.1  防腐蚀涂料涂层配套系统宜选由底漆、中间漆和面漆组成。底漆应具备良好的附着力和防锈性能,中间漆应具有屏蔽性能且与底漆、面漆结合性能良好,面漆应具有耐磨性能、耐候性能或耐水性能。

7.2.2  涂层配套系统的选择应根据所处环境按下列要求选用:

   1  防腐蚀涂料各层配套性能,可按本规范表G.0.1的规定选用。

   2  埋管外壁涂层通常为改性水泥胶浆或苛性钠水泥浆,明管外壁处于空气环境下时应选用耐候性能良好的涂层配套系统,可按本规范表G.0.2的规定选用。

   3  钢管内壁应选用耐磨性能和耐水性能良好的涂层配套系统,可按本规范表G.0.3的规定选用。

   4  输水工程钢管道内壁涂层除应具备耐磨性能和耐水性能外,还应符合卫生标准要求。其涂层配套系统,可按本规范表G.0.4的规定选用。

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7.2.3  经除锈后的钢材表面宜在4h内涂装,晴天和正常大气条件下,最长不应大于12h。

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7.2.4  使用的涂料应符合图样规定,涂装层数、每层厚度、每层涂装间隔时间、涂料调配方法和涂装注意事项,应按设计文件或有关规定进行。

7.2.5  钢管管节应在安装环缝两侧各200mm范围内和灌浆孔及排水孔周边100mm范围内,涂装车间底漆,如无机富锌底漆。安装焊接完成后,按规定进行表面预处理,并进行涂装。

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7.2.6  当空气中相对湿度大于85%,钢板表面温度低于大气露点以上3℃或高于60℃以及环境温度低于10℃时,均不得进行涂装。大气露点换算表按本规范附录B的规定。

7.3 涂料涂层质量检测

7.3  涂料涂层质量检测

7.3.1  每层涂装前应对上一层涂层外观进行检测,当发现漏涂、流挂、皱皮等缺欠应及时处理。涂装后应用湿膜测厚仪测量湿膜厚度。

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7.3.2  涂装后应进行外观检测。涂层表面应光滑、颜色均匀一致,无皱皮、起泡、流挂、针孔、裂纹、漏涂等缺欠。水泥浆涂层厚度应基本一致,粘着牢固,不起粉。

7.3.3  涂层内部质量应符合下列规定:

   1  涂层厚度用涂镀层测厚仪检测。在0.01m2的基准面上测量3次,每次测量的位置应相距25mm~75mm,取3次测量值的算术平均值为该基准面的一个测点厚度测量值。对于涂装前表面粗糙度大于Rz100μm的涂层进行测量时,应取5次测量值的算术平均值为测点厚度值。

   2  单节钢管内表面积大于或等于10m2时,每10m2表面不应少于3个测点;单节钢管内表面积小于10m2时,每2m2表面不应少于1个测点。在单节钢管的两端和中间的圆周上每隔1.5m测一点。涂层厚度应满足85%的测点厚度达到设计要求,达不到厚度的测点,其最小厚度值不应低于设计厚度的85%。

   3  不含导电元素涂料的涂层用针孔检测仪,侧重于安装环缝两侧的涂层检测。应符合表7.3.3-1规定的电压值检测针孔,发现针孔,用砂纸、弹性砂轮片打磨处理后补涂。

表7.3.3-1  涂层厚度与检测电压关系

   4  涂层厚度不足或有针孔,返工固化后,应复查。

   5  采用划格法进行附着力检测时:

       1)当涂层厚度大于120μm时,在涂层上用硬质刀具划两条夹角为60°的切割相交线进行抽查,切割相交线应划透涂层至基材,用胶带粘牢划口部分,然后沿垂直方向快速撕起胶带,涂层无剥落为合格。

       2)当涂层厚度小于或等于120μm时,可用专用刀具在涂层表面以3mm~5mm等距离划出相互垂直的两簇平行线,构成若干方格,应符合表7.3.3-2规定检测涂层附着力等级,0级~2级为合格涂层。

表7.3.3-2  涂层划格法附着力检测

   6  采用拉开法(亦称拉拔法)进行附着力定量检测时,附着力指标可按表7.3.3-3或由供需双方商定。拉开法可选用拉脱式涂层附着力测试仪,检测方法按仪器说明书的规定进行。

表7.3.3-3  涂层拉开法附着力检测(N/mm2)

   7  采用划格法或拉开法进行涂层附着力检测时,任选一种方法均可。

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7.4 金属喷涂

7.4  金属喷涂

7.4.1  金属喷涂用的金属丝应符合下列规定:

   1  锌丝应符合现行国家标准《锌锭》GB/T 470中的Zn-1的质量要求,且Zn≥99.99%。

   2  铝丝应符合现行国家标准《变形铝及铝合金化学成分》GB 3190中的L2质量要求,且A1≥99.5%。

   3  锌铝合金丝的含铝量应为13%~35%,其余为锌。

   4  铝镁合金丝的含镁量应为4.8%~5.5%,其余为铝。

   5  金属丝应光洁、无锈、无油、无折痕,直径为3.0mm。

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7.4.2  喷涂宜采用电弧喷涂,电弧喷涂无法实施的部位可采用火焰喷涂。

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7.4.3  金属喷涂可根据不同喷涂材料结合工作环境按下述厚度施工:

   1  喷锌层或喷铝层厚度宜为120μm~150μm。

   2  锌铝合金层、铝镁合金层、稀土铝合金层宜取100μm~120μm。

7.4.4  钢材表面预处理后,宜在2h内喷涂,在晴天和正常大气条件下最长不应大于8h。

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7.4.5  当空气相对湿度大于85%,钢板表面温度低于大气露点以上3℃以及环境温度低于5℃时,均不得进行喷涂。大气露点换算表应符合本规范附录B的规定。

7.4.6  喷涂应均匀,分多次喷涂,每次喷涂层厚25μm~60μm为宜,相邻两次喷涂的喷束应垂直交叉。

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7.4.7  金属喷涂层经检测合格后,应及时用有机涂料进行封闭。涂装前将金属喷涂层表面灰尘清理干净,涂装宜在金属喷涂层尚有一定温度时进行。

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7.5 金属涂层质量检测

7.5  金属涂层质量检测

7.5.1  金属喷涂层应进行外观检测。涂层表面应均匀,无杂物、起皮、鼓泡、孔洞、凹凸不平、附着不牢固的金属熔融粗颗粒、掉块、底材裸露的斑点及裂纹等现象。当喷涂时发现涂层外观有明显缺欠应停止喷涂,遇有少量夹杂可用刀具剔刮,当缺欠面积较大时,应铲除重喷。

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7.5.2  金属涂层的厚度检测和结合性能检测方法应符合本规范附录H的规定。

7.6 牺牲阳极阴极保护系统施工

7.6  牺牲阳极阴极保护系统施工

7.6.1  牺牲阳极阴极保护应与涂料保护联合作用。

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7.6.2  牺牲阳极阴极保护的钢管应与水中其他金属结构电绝缘。

7.6.3  牺牲阳极阴极保护系统施工前应符合下列规定:

   1  测量钢管的自然电位。

   2  确认现场环境条件与设计文件一致。

   3  确认保护系统使用的仪器和材料与设计文件一致。

7.6.4  牺牲阳极的布置和安装应符合下列规定:

   1  牺牲阳极的工作表面不应粘有油漆和油污。

   2  牺牲阳极的布置和安装方式不应影响钢管的正常运行,并应能满足钢管各处的保护电位均应符合设计的要求。

   3  牺牲阳极与钢管的连接位置应除去涂层并露出金属基底,其面积宜为0.01m2左右。

   4  牺牲阳极应通过钢芯与钢管短路连接,宜优先采用焊接方法,亦可采用电缆连接或机械连接。

   5  牺牲阳极应避免安装在钢管的高应力和高疲劳荷载区域。

   6  采用焊接方法安装牺牲阳极时,焊接接头应无毛刺、锐边、虚焊。

   7  牺牲阳极安装后应将安装区域表面处理干净,并按技术要求重新涂装,补涂时不得污染牺牲阳极表面。

   8  其他技术要求应符合现行行业标准《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》DL/T 5358的有关规定。

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《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

7.7 牺牲阳极阴极保护系统质量检测

7.7  牺牲阳极阴极保护系统质量检测

7.7.1  牺牲阳极阴极保护系统施工结束后,施工单位应提交牺牲阳极安装竣工图,应核查阳极的实际安装数量、位置分布和连接是否符合规定。

7.7.2  保护系统安装完成交付使用前,应测量钢管的保护电位,确认钢管各处的保护电位应符合设计规定。

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7.7.3  牺牲阳极正常使用后,应定期对保护系统的设备和部件进行检测和维护,确保在使用年限内有效运行。

7.7.4  使用单位应至少每半年测量一次并记录钢管的保护电位,当测量结果不满足要求时,应及时查明原因,采取措施。

8水压试验

8  水压试验

8.0.1  钢管、岔管水压试验和试验压力值应按图样或设计技术文件规定执行。

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8.0.2  钢管、岔管水压试验前,应制订安全措施和安全预案。

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8.0.3  试验用闷头应通过设计计算确定。

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8.0.4  试压时水温应在5℃以上。

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8.0.5  呼吸管的一端应安装在钢管、岔管内试验状态下的最高位置。

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8.0.6  当高程差大于100m的钢管段做水压试验时,宜在钢管段上端顶部设置真空破坏阀。

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8.0.7  水压试验应在钢管、岔管制作或安装完成及质量检测合格后进行。充水前,应对工卡具、临时支撑件、支托、起重设备等解除拘束处理,且应对结构上的焊疤、划痕等缺欠进行修补打磨处理。

8.0.8  钢管、岔管水压试压时,应分级加载,每级均应做检测。加载至额定工作压力,保持30min以上,检测压力表指针保持稳定,无指针颤动现象等异常情况,才允许继续加压。加压速度以不大于0.3MPa/min为宜,当压力大于10MPa以上时,加压速度不大于0.2MPa/min为宜。升至最大试验压力,保持30min以上,此时压力表指示的压力应无变动。然后下降至工作压力,保持30min以上。整个试验过程中应无渗水、混凝土裂缝、镇墩异常变位和其他异常情况。

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8.0.9  钢管、岔管水压试验完成后,通过增压系统的溢流控制阀以不大于0.5MPa/min的速度分级卸至钢管内水的自重压力,再打开钢管段上端的呼吸管阀门后,进行排水作业。

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8.0.10  试验系统在试验过程中出现问题需要处理时,应通过增压系统的溢流控制阀将系统压力卸至自重压力后再根据具体情况进行。

8.0.11  需要焊接、热切割、碳弧气刨、热矫形等作业时,应先将管内水排空。

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9包装、运输

9  包装、运输

9.0.1  钢管瓦片应成节配套运输,并绑扎牢固,应防止倾倒和变形。支承环、加劲环、阻水环、止推环和连接板等附件应配套绑扎成捆运输,并用油漆标明名称、配套编号。

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9.0.2  瓦片在运输过程中宜加临时支撑或框架,叠放瓦片时宜在片间填塞软垫。支撑不得直接焊于瓦片上,应通过工卡具和螺栓等连接件加以固定。

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9.0.3  运输成型的管节时,视其刚度情况,可在管节内加设临时支撑,宜管外加设鞍形支架座或加垫木条。

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9.0.4  钢索捆扎吊运管节或瓦片时,应在钢索与管节或瓦片相触部位加设软垫。在吊装、运输中应避免损坏涂层。

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10验收

10.1 过程验收

10      

10.1  过程验收

10.1.1  制作过程和安装过程应有《工序质量传递卡》。

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10.1.2  制作过程应按本规范第2章、第3章、第5章~第9章的相关规定进行过程验收。

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10.1.3  制作后或安装前应对钢管、伸缩节和岔管的各项尺寸进行复验,并应符合本规范和设计要求。

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10.1.4  安装过程应按本规范第4章~第8章的相关规定进行过程验收。

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10.1.5  钢管安装后应与支墩和锚栓等焊接牢固,不得在混凝土浇筑时发生钢管移位。

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10.1.6  钢管制作安装用高空操作平台投入使用前应进行过程验收。

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10.1.7  安装后的扫尾工作,当临时支撑的清除、管壁凹坑焊补、焊疤打磨、灌浆孔封堵等应符合本规范的规定。

10.1.8  充水试验前应将管道内的焊条头、电线电缆头、石块和泥沙等杂物清除干净。环境条件许可时,宜用流动水冲洗管道。

10.1.9  管道充水试验应根据水头分级充水,每级水头差宜不大于50m,每级稳压时间不应小于15min。

10.1.10  充水试验或(和)水压试验,应无渗水和其他异常现象。

10.2 完工验收

10.2  完工验收

10.2.1  钢管安装结束后,应进行完工验收。

10.2.2  完工验收应由建设、监理、施工和设计等参建单位组成的现场验收小组进行。

10.2.3  完工验收应依据设计图样、技术文件、材料质量证明书、焊接工艺评定试验或试验证明、焊接和探伤人员的资格证明、制作安装符合本规范的检测记录等进行。

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10.2.4  制作完工验收时,应提供下列资料:

   1  压力钢管制作图样。

   2  主要材料出厂质量证明书。

   3  设计修改通知单。

   4  制作时最终检测和试验的检测记录。

   5  焊接接头无损检测报告。

   6  防腐检测资料。

   7  重大缺欠处理记录和有关会议纪要。

   8  其他相关的技术文件。

10.2.5  安装完工验收时,应提供下列资料:

   1  压力钢管工程竣工图样。

   2  主要材料出厂质量证明书。

   3  设计修改通知单。

   4  安装时最终检测和试验的检测记录。

   5  焊接接头无损检测报告。

   6  防腐检测资料。

   7  重大缺欠处理记录和有关会议纪要。

   8  其他相关的技术文件。

10.2.6  当钢管的制作安装为同一单位完成时,可只提供本规范第10.2.5条规定的资料。

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10.2.7  钢管工程结算计量,当采用计算法计量时按下列公式计算:

   式中:G——钢管工程结算计量(t);

         t——钢板实际厚度,为钢板公称厚度和表10.2.7中的厚度附加值相加(m);

         B——管节公称长度(m);

         L——管节公称中径展开弧长(m);

         ρ——钢板密度(t/m3),低碳钢、低合金钢及高强钢取7.85t/m3,不锈钢和耐热钢的钢板密度应符合《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878中的规定;

         g——焊缝计算重量(t),焊缝重量通常为母材重量的1.5%~3%。

   注:1  公称厚度、公称长度、公称中径等通常为设计图样标定。

       2  公式(10.2.7)不含加劲环、止推环和阻水环等钢管附件重量。

表10.2.7  钢板厚度附加值(mm)

   注:表中是B类偏差钢板的厚度附加值,为本规范表2.0.6-1中允许偏差的上偏差与下偏差之和的平均值。当为C类偏差钢板时,则按现行国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709规定的允许偏差的上偏差与下偏差之和的平均值即为C类偏差钢板的厚度附加值。

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10.2.8  制作与安装的质量合格标准应符合设计图样和本规范的规定。

10.2.9  参建各方应按本规范第10.2.6条规定提供资料后,签署验收文件完成验收。

《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

 附录A钢板性能标准和表面质量标准

附录A 钢板性能标准和表面质量标准

A.1 钢板性能

A.1.1 低碳钢和低合金钢的性能应符合表A.1.1-1~表A.1.1-4的规定。

表A.1.1-1 低碳钢的化学成分

注:1 牌号表示方法:钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度数值、质量等级的符号和脱氧方法的符号等四个部分按顺序组成,如Q235A.F。

2 符号:Q-钢材屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母。A、B、C、D分别为质量等级的符号。F-沸腾钢。Z-镇静钢。TZ-特殊镇静钢。

3 在牌号组成表示方法中,“Z”与‘'TZ”代号予以省略。

A.1.2 压力容器用低碳钢和低合金钢厚钢板的化学成分和力学性能应符合表A.1.2-1、表A.1.2-2的规定。

A.1.3 抗拉强度(Rm)大于或等于610N/mm2级高强钢钢板性能应符合下列规定:

1 钢板的化学成分应符合表A.1.3-1和表A.1.3-2的规定。

2 钢板可根据需方要求,逐张进行力学性能和冷弯性能试验,其结果应符合表A.1.3-3和表A.1.3-4的规定。

3 钢板的其他技术要求应符合现行国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709、《锅炉和压力容器用钢板》GB 713、《高强度结构用调质钢板》GB/T 16270和《压力容器用调质高强度钢板》GB 19189的有关规定执行。

A.1.4 不锈钢和不锈钢复合钢板性能应符合表A.1.4-1~表A.1.4-6的规定。

表A.1.1-2 低碳钢的力学性能

注:1 冷弯试验中B为宽度,a为板厚。

2 进行拉伸和弯曲试验等,钢板应取横向试样。

3 夏比冲击吸收能量值按一组三个试样单值的算术平均值计算。允许其中一个试样单值低于规定值,但不得低于规定值的70%。

4 钢材一般以热轧状态交货,根据需方要求,经双方协议,也可用控轧控冷(TMCP)、正火状态或调质态交货(A级钢除外)。

5 其他技术要求应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700的有关规定。

表A.1.1-3 低合金钢的化学成分

表A.1.1-4 低合金钢的力学性能

注:1 根据需方要求,并在合同中注明,钢材应进行20℃夏比冲击试验,冲击吸收能量应符合表的规定。

2 根据需方要求,并经双方协议,钢材可进行0℃、-20℃、-40℃夏比冲击试验,横向试样冲击吸收能量应符合表中规定。当进行-20℃或-40℃冲击试验时钢中硫、磷含量各不大于0.035%,并应为细晶粒钢。

3 夏比冲击试验,按一组三个试样算术平均值计算。允许其中一个试样单值低于规定值,但不得低于规定值的70%。

4 进行拉伸和冷弯试验时,钢板应取横向试样。

5 钢材一般以热轧状态交货。根据需方要求,经供需双方协议,也可按控轧控冷(TMCP)、正火、正火+回火或调质状态交货。

6 其他技术要求应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的有关规定。

表A.1.2-1 压力容器用低碳钢和低合金钢的化学成分

注:1 如果钢中加入Nb、Ti、V等微量元素,A1含量的下限不适用。

2 经供需双方协议,并在合同中注明C含量下限可不作要求。

3 厚度大于60mm的钢板,Mn含量上限可至1.20%。

4 其他技术要求应符合现行国家标准《锅炉和压力容器用钢板》GB 713的有关规定。

表A.1.2-2 压力容器用低碳钢和低合金钢的力学性能

注:1 根据需方要求,经供需双方协议,Q245R、Q345R和13MnNiMoNbR可进行-20℃的V形冲击试验,其冲击吸收能量不小于表中规定。

2 常温夏比V形冲击吸收能量,按三个试样的算术平均值计算,允许其中一个试样比规定值低。但不得低于规定值的70%。

3 钢板尺寸应符合现行国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709的有关规定。

4 根据需方要求,钢板可进行超声波检测。超声波检测方法和保证级别由供需双方协商,并在合同中注明。

5 根据需方要求,厚度大于16mm的钢板可逐张检测。

表A.1.3-1 抗拉强度(Rm)大于或等于610N/mm2级容器用高强钢化学成分

注:1 使用温度低于-20℃的钢板,含Ni量下限为0.20%。

2 冷裂敏感指数Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%)。

3 其他技术要求应符合现行国家标准《压力容器用调质高强度钢板》GB 19189的有关规定。

表A.1.3-2 抗拉强度(Rm)大于或等于610N/mm2级容器用高强钢力学性能

表A.1.3-3 部分焊接容器用高强钢化学成分

注:1 使用温度低于-20℃的钢板,含Ni量下限为0.20%。

2 冷裂敏感指数Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%)。

表A.1.3-4 部分焊接容器用高强钢力学性能

注:1 HQ60、HQ70、HQ80C的热处理条件是:920℃淬火+680℃回火。

2 HQ100、HQ130的热处理条件分别是:920℃淬火+620℃回火(回火索氏体)、920℃淬火+250℃回火(回火板条马氏体)。

3 高强度高韧性钢12Ni3CrMoV的热处理制度可任选:910℃正火、910℃正火+660℃回火、910℃水淬+660℃回火、910℃水淬+690℃回火。

4 在弯芯直径D=3a(a为钢板厚度)时,均要求冷弯180°后试样完好。

表A.1.4-1 不锈钢的化学成分

表A.1.4-2 不锈钢的力学性能

表A.1.4-3 不锈钢复合钢板覆层、基层材料标准

注:* 不得用于水中氯离子含量大于25mg/L的水质。

表A.1.4-4 不锈钢复合钢板面积结合率

注:1 不锈钢复合钢板的结合率达不到表中规定,允许对复合缺欠的覆层进行熔焊修补,这种修补应满足以下注2要求。

2 按未结合面积与总面积的比率,以及单个未结合面积的大小和个数将复合钢板分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级,Ⅰ级复合钢板适用于不允许有未结合区存在的、加工时要求严格的结构件,Ⅱ级复合钢板适用于可允许有少量未结合区存在的结构件。Ⅲ级复合钢板适用于覆层材料只作为抗腐蚀层来使用的一般结构件。

3 代号B为爆炸法、R为轧制法、BR为爆炸和轧制。

4 其他应符合现行国家标准《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T 8165的有关规定。

表A.1.4-5 不锈钢复合钢板力学性能

注:1 不锈钢复合钢板的屈服强度下限值亦可按下列公式计算:

式中:ReL1——覆层钢板的屈服强度下限值(N/mm2);

ReL2——基层钢板的屈服强度下限值(N/mm2);

t1——覆层钢板的厚度(mm);

t2——基层钢板的厚度(mm)。

2 不锈钢复合钢板的抗拉强度下限值亦可按下列公式计算:

式中:Rm1——覆层钢板的抗拉强度下限值(N/mm2);

Rm2——基层钢板的抗拉强度下限(N/mm2);

t1——覆层钢板的厚度(mm);

t2———基层钢板的厚度(mm)。

3 当覆层伸长率标准值小于基层标准值、复合钢板伸长率小于基层,但不小于覆层标准值时,允许剖去覆层仅对基层进行拉伸试验,其伸长率不应小于基层标准值。

4 不锈钢复合钢板的覆层不做冲击吸收能量试验。

表A.1.4-6 不锈钢复合钢板弯曲性能

注:a为复合钢板厚度。

A.2 钢板表面质量

A.2.1 钢板表面质量应符合下列规定:

1 钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮。钢板不得有分层。

2 钢板表面允许有不妨碍检测表面缺欠的薄层氧化铁皮、铁锈,由于压入氧化铁皮脱落所引起的不显著的粗糙、划痕,轧辊造成的网纹及其他局部缺欠,但凹凸度不得大于钢板厚度公差之半,且保证不应大于允许的最小厚度。

3 钢板表面的缺欠不允许焊补和堵塞,应用凿子或砂轮清理。清理处应平缓无棱角,清理深度不得大于钢板厚度负偏差的范围,并保证不应大于钢板允许的最小厚度。

4 切边钢板的边缘不得有锯齿形凹凸,但允许有深度不大于2mm、长度不大于25mm的个别发纹。不切边钢板,因轧制而产生的边缘裂口及其他缺欠,其横向深度不得大于钢板宽度偏差之半,并且不得使钢板局部宽度小于公称宽度。

5 钢板表面质量其他规定应符合现行国家标准《热轧钢板表面质量的一般要求》GB/T 14977的有关规定。

 附录B线膨胀量计算和大气露点换算表

附录B 线膨胀量计算和大气露点换算表

B.0.1 受环境温度影响的钢管伸缩量按下式计算:

式中:△L——受环境温度影响的钢管伸缩量;

α——钢管线膨胀系数,取1.2×10-5[1/(m·℃)]

△t——钢管环境温差(℃),安装时的气温减去所处环境的多年平均水温;

L0——多年平均水温下的钢管长度(m),可以用设计图样长度近似代替。

B.0.2 钢管管壁温度按下式计算:

式中:T——钢管放空时受日光照射时的管壁温度(℃);

t——空气温度,简称气温(℃)。

B.0.3 相对湿度按下式计算:

式中:RH——相对湿度;

Ma——空气中水的含量(%);

Mg——该空气可含水的最大容量(%)。

注:1 湿度就是指空气中湿气的含量,物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。

2 相对湿度是指实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值(%)。

B.0.4 在不同空气温度t和相对湿度RH下的露点td可按下式计算:

B.0.5 大气露点换算表应符合表B.0.5的规定。

表B.0.5 大气露点换算表

 附录C钢管焊接材料选用

附录C 钢管焊接材料选用

C.0.1 钢管焊接材料的选用应符合表C.0.1-1、表C.0.1-2的规定。

表C.0.1-1 钢管焊接材料的选用方法之一

C.0.2 不锈钢复合钢板焊条电弧焊时焊条的选用应符合表C.0.2的规定。

表C.0.2 不锈钢复合钢板焊条电弧焊时焊条的选用

C.0.3 不锈钢复复合钢板焊条电弧焊和埋弧焊时焊接材料的选用应符合表C.0.3的规定。

表C.0.3 不锈钢复合钢板焊条电弧焊和埋弧焊时焊接材料的选用

 附录D焊接工艺评定力学性能试验

D.1对接接头试件制备

附录D 焊接工艺评定力学性能试验

D.1 对接接头试件制备

D.1.1 板状对接接头试件尺寸应满足切取所需试件,试样切取部位应符合图D.1.1的规定。

图D.1.1 试验切取部位

1-舍弃试样;2-背弯或侧弯试样;3-拉伸试样;4-面弯或侧弯试样;5-备用试样;6-背弯或侧弯试样;7-拉伸试样;8-面弯或侧弯试样;9-冲击试样;10-试件两端丢弃长度:手工焊每端30mm,自动焊每端50mm(指未焊助焊板的试件)

D.1.2 试件焊完后应做外观检测、超声波检测或射线检测(RT),合格后再做力学性能试验。

D.1.3 焊接接头外观检测应符合本规范表5.4.1的有关规定。

D.1.4 试件的射线检测(RT)应符合现行国家标准《金属溶化焊焊接接头射线照相》GB/T 3323的有关规定、射线照相的质量不应低于B级,焊接接头质量不低于Ⅱ级。试件的超声波检测应符合国家现行标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T 11345的有关规定,检测等级为B级,焊接接头质量不低于Ⅰ级。

D.1.5 硬度试样和试验应符合下列规定:

1 硬度检测应符合图D.1.5的规定位置进行检测。

2 其他技术要求和有关试验方法,应符合现行国家标准《金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法》GB/T 231.1、《焊接接头硬度试验方法》GB/T 2654和《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》GB/T 4340.1的有关规定。

3 焊接接头的硬度应符合本规范第5.3.20条的规定。

D.2对接接头力学性能试样的形状和尺寸

D.2 对接接头力学性能试样的形状和尺寸

D.2.1 拉伸试样应符合下列规定:

1 对接接头的试样可选用带肩板状试样。

2 带肩板状试样应符合图D.2.1的规定。

图D.2.1 对接接头带肩板状试样图

3 试样应采用机械加工或磨削方法制备,要注意防止表面的加工硬化或材料过热。在受试长度范围内,表面不应有横向刀痕或划痕。

4 试样的焊缝余高应以机械方法去除,使之与母材齐平,试样厚度(S)应等于或接近试件母材厚度(δ)。当试件厚度大于30mm时,则可从焊接接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样,但每个试样的厚度不应小于30mm,且所取试样应覆盖接头的整个厚度,并应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》GB/T 2651的有关规定。在这种情况下,应当标明试样在焊接试件厚度中的位置。采用钼丝切割等精密加工方法时,允许将试样在厚度方向均匀分层取样,等分后的两片或多片试样试验代替一个全厚度试样的试验。

5 厚度小于或等于30mm的试件,采用全厚度试样进行试验。

D.2.2 弯曲试样应符合下列规定:

1 纵、横向面弯、背弯试样尺寸和表面粗糙度应符合图D.2.2-1规定,横向侧弯试样尺寸应符合图D.2.2-2规定。

图D.2.2-1 板材纵、横向面弯及背弯试样

图D.2.2-2 板材横向侧弯试样

2 纵、横向面弯、背弯试样长度应按下式计算:

式中:D——弯心直径(mm);

S——试样厚度(mm)。

横向侧弯试样长度应按下式计算:

式中:L值应不小于150mm。

3 纵、横向面弯、背弯试样宽度(B)为38mm,侧弯试样厚度(S)为10mm,横向侧弯试样宽度(B)此时为试件厚度(δ)方向。

4 试样拉伸面棱角(R)不应大于2。

D.2.3 冲击试样应符合下列规定:

1 以10mm×10mm×55mm带有V形缺口的试样为标准试样,试样的尺寸及偏差应符合图D.2.3-1的规定,试样缺口底部应光滑,不得有与轴线平行的明显划痕。

图D.2.3-1 V形缺口冲击试样

注:图中其余表面粗糙度Ra12.5μm。

2 试样应采用机械加工或磨削方法制备,应防止加工表面的应变硬化或材料过热。

3 试样缺口按试验要求可分别在焊缝及热影响区,试样的缺口轴线应当垂直焊缝表面、取样位置应符合图D.2.3-2所示。

图D.2.3-2 焊接接头冲击试样位置

当δ≤40mm时,δ1=1mm~2mm,当δ>40mm时,δ2=δ/4。

双面焊时,δ2从后焊面的钢材表面测量。

1-热影响区;2-焊缝区

4 试样缺口处当发现有肉眼可见的气孔、夹渣等缺欠时,则不能用该试样进行试验。

《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

D.3力学性能试验方法和合格标准

D.3 力学性能试验方法和合格标准

D.3.1 拉伸试验应符合下列规定:

1 试验所涉及的试验仪器、试样尺寸检测、试验条件和性能检测等均应符合现行国家标准《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T 228.1、《焊接接头拉伸试验方法》GB/T 2651、《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》GB/T 2652的有关规定。

2 试样母材为同种钢号时,每个试样的抗拉强度和伸长率均不应小于母材钢号标准规定值的下限。

3 试样母材为两种钢号时,每个试样的抗拉强度和伸长率均不应小于两种钢号标准规定值下限的较低值。

D.3.2 弯曲试验应符合下列规定:

1 试验所涉及的试验仪器、试样尺寸检测、试验条件和性能检测等均应符合现行国家标准《金属材料 弯曲试验方法》GB/T 232、《焊接接头弯曲试验方法》GB/T 2653的有关规定。

2 试样的焊缝中心应对准弯心轴线。侧弯试验时,当试样表面存在缺欠时,则以缺欠较严重一侧作为拉伸面。

3 弯曲试样按表D.3.2规定的角度进行弯曲,其拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹或缺欠,试样的棱角开裂一般不计,但由夹渣或其他焊接缺欠引起的棱角开裂长度应计入。

表D.3.2 弯曲试验尺寸的规定

注:1 衬垫焊焊接接头弯曲角度应按双面焊的规定。

2 异种钢焊接接头弯曲角度按低塑性一侧钢种的规定。

D.3.3 冲击试验应符合下列规定:

1 试验机、试验要求应符合现行国家标准《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》GB/T 229、《焊接接头冲击试验方法》GB/T 2650有关规定。

2 冲击试验温度和冲击吸收能量合格值应符合图样或相关技术文件规定。每个区3个试样为一组的冲击吸收能量平均值不应小于母材钢号标准规定值的下限,且至多允许有一个试样的冲击吸收能量小于标准规定值下限,但不得小于标准规定值下限的70%。常温冲击吸收能量不得小于27J。

D.4角焊缝试件

D.4 角焊缝试件

D.4.1 角焊缝试件尺寸及试样应符合图D.4.1及表D.4.1的规定。

图D.4.1 角焊缝试件及试样(mm)

表D.4.1 角焊缝试件厚度组成(mm)

D.4.2 板材组合焊缝试件尺寸及试样应符合图D.4.2及表D.4.2的规定。

图D.4.2 板件组合焊缝试件及试样(mm)

表D.4.2 板材组合焊缝试件厚度组成(mm)

D.4.3 角焊缝及板材组合焊缝的评定试件焊完后,需经外观检测和磁粉检测(MT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4或渗透检测(PT)应按现行行业标准《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5的规定进行检测,合格等级Ⅱ级。合格后,将试件两端各弃去25mm后五等分切开,应符合本规范图D.4.1、图D.4.2的规定。

D.4.4 角接接头合格标准:焊缝金属和热影响区不得有裂纹、未熔合。

D.4.5 板材组合焊缝的焊缝金属和热影响区不得有裂纹、未熔合,焊缝根部焊透程度符合设计规定。

 附录E预焊接工艺规程和焊接工艺评定报告格式

附录E 预焊接工艺规程和焊接工艺评定报告格式

E.0.1 预焊接工艺规程(PWPS)格式应符合表E.0.1的规定。

表E.0.1 预焊接工艺规程格式

E.0.2 焊接工艺评定报告(PQR)格式应符合表E.0.2的规定。

表E.0.2 焊接工艺评定报告格式

 附录F不锈钢复合钢板焊接工艺评定

附录F 不锈钢复合钢板焊接工艺评定

F.1 一般规定

F.1.1 本工艺评定规定适用于轧制法、爆炸轧制法、爆炸法和堆焊法生产的不锈钢制品。

F.1.2 不锈钢复合钢板的焊接工艺评定除应符合本规定外,尚应符合本规范第5.3节焊接工艺评定条件中有关规定。

F.2 焊接工艺评定规则

F.2.1 试件应以不锈钢复合钢板制备。

F.2.2 经评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度有效范围,应按试件的覆层和基层厚度分别计算。

F.2.3 经评定合格的焊接工艺适用于焊件覆层焊缝金属厚度有效范围的最小值,为试件覆层焊缝金属厚度。

F.2.4 试样进行拉伸和弯曲试验时,不锈钢复合钢板焊接接头,包括基层、过渡焊缝和覆层都应得到检测,冲击试验只检测基层部分的焊接接头。

1 拉伸试样应包括覆层和基层的全厚度。

2 当过渡焊缝和覆层焊缝焊接工艺评定重要因素不同时应取4个侧弯试样。当过渡焊缝和覆层焊缝焊接工艺评定重要因素相同时尽量取侧弯试样,也可以取2个背弯试样和2个面弯试样。背弯试验时基层焊缝金属受拉伸。弯曲试验尺寸应符合表F.2.4的规定。

表F.2.4 弯曲试验尺寸

3 只在基层焊缝区及热影响区做冲击试验。

F.2.5 力学性能试验的合格指标应符合下列规定:

1 拉伸试验:每个试样的抗拉强度Rm应符合本规范表A.1.4-5复合钢板力学性能表脚注中公式(A.1.4-2)的计算结果。

2 弯曲试验:试样弯曲到规定的角度后,拉伸面上任何方向不得有长度大于3mm的任一裂纹或缺欠,试样的棱角开裂不计。对轧制法、爆炸轧制法、爆炸法生产的不锈钢复合钢板侧弯试样复合界面未结合缺欠的分层、裂纹,允许重新取样试验。

3 冲击试验:每个区3个试样为一组的常温冲击吸收能量平均值应符合图样或相关技术文件规定,且不应小于27J,允许有1个试样的冲击吸收能量低于规定值,但不应低于规定值的70%。

 附录G涂料配套性能及涂层厚度

附录G 涂料配套性能及涂层厚度

G.0.1 涂层涂料配套性能,可按表G.0.1选用。

表G.0.1 涂料配套性能

注:○-可以;△-要根据条件而定(注意涂覆间隔时间);×-不可以。

G.0.2 明管外壁处于空气环境下的涂层配套系统,可按表G.0.2选用。

表G.0.2 明管外壁处于空气环境下的涂层

G.0.3 钢管内壁涂层配套系统,可按表G.0.3选用。

表G.0.3 钢管内壁选用的涂层

G.0.4 输水工程钢管道内壁涂层配套系统,可按表G.0.4选用。

表G.0.4 输水工程钢管道内壁涂层

注:表中所有涂料应具有卫生部门颁发的卫生许可证。

《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范[附条文说明]》GB 50766-2012

 附录H金属涂层厚度和结合性能的检测

附录H 金属涂层厚度和结合性能的检测

H.1 金属涂层厚度检测

H.1.1 金属涂层厚度检测方法应符合下列规定:

1 当有效表面的面积在1m2以上时,用涂镀层测厚仪,在一个面积为0.01m2的基准面上测量10点涂层厚度,取实测10个值的算术平均值。测点分布应符合图H.1.1-1的规定。当有效面积在1m2以下时,在一个面积为100mm2的基准面上测量3点、4点、5点涂层厚度,取实测点数值的算术平均值,测点分布见图H.1.1-2。

图H.1.1-1 十点法测点位置图

图H.1.1-2 三点、四点、五点测点布置图

2 根据钢管管径大小和管节长度不同,每节钢管表面可布置3个~12个基准面。

3 实测的涂层厚度小于设计值的80%时,应予补喷涂。

4 其他规定应符合现行国家标准《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》GB/T 9793的有关规定。

H.2 金属涂层结合性能检测

H.2.1 金属涂层结合性能检测方法经符合下列规定:

1 用图H.2.1-1所示硬质刃口刀具,将涂层切割成方形格子,格子尺寸应符合表H.2.1的规定。

图H.2.1-1 切割刃口的形状

表H.2.1 涂层切格尺寸表

2 切割时刀具的刃口与涂层表面约保持90°,应符合图H.2.1-2的规定。切割后,涂层至基表体表面应完全切断。

图H.2.1-2 刀具切割角度

3 在格子状涂层表面贴上粘胶带,用500g负荷的辊子或用手指压紧,然后按图H.2.1-3所示的规定方法,以手持粘胶带的一端,按与涂层表面垂直的方向,以迅速而又突然的方式将粘胶带拉开,检测涂层是否被胶带粘起而剥离。

图H.2.1-3 粘胶带拉开方式

1-将图层切断成格状尺寸;2-涂层;3-将粘胶带的一端从垂直方向拉开;4-涂层切断后用手指压紧粘胶带;5-涂层表面;6-基体表面

4 涂层的任何部位都未与基体金属剥离为合格,如果胶带上有破断的涂层黏附,但破断部分发生在涂层间,而不是涂层与基体的界面上,基体未裸露,亦认为合格。

 本规范用词说明

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

《压力容器》GB 150

《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T 228.1

《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》GB/T 229

《金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法》GB/T 231.1

《金属材料 弯曲试验方法》GB/T 232

《锌锭》GB/T 470

《碳素结构钢》GB/T 700

《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709

《优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带》GB/T 711

《锅炉和压力容器用钢板》GB 713

《不锈钢焊条》GB/T 983

《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1

《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2

《低合金高强度结构钢》GB/T 1591

《焊接接头冲击试验方法》GB/T 2650

《焊接接头拉伸试验方法》GB/T 2651

《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》GB/T 2652

《焊接接头弯曲试验方法》GB/T 2653

《焊接接头硬度试验方法》GB/T 2654

《钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备》GB/T 2975

《变形铝及铝合金化学成分》GB 3190

《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T 3274

《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T 3280

《金属熔化焊焊接接头射线照相》GB/T 3323

《低温压力容器用低合金钢钢板》GB 3531

《工业氧》GB/T 3863

《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T 4237

《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》GB/T 4340.1

《氩》GB/T 4842

《碳钢焊条》GB/T 5117

《低合金钢焊条》GB/T 5118

《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293

《厚度方向性能钢板》GB/T 5313

《工业液体二氧化碳》GB/T 6052

《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》GB/T 6417.1

《溶解乙炔》GB 6819

《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110

《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T 8165

《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第2部分:已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》GB/T 8923.2

《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》GB/T 9711

《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌,铝及其合金》GB/T 9793

《碳钢药芯焊丝》GB/T 10045

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T 11345

《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470

《不锈钢波形膨胀节》GB/T 12522

《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T 12777

《不锈钢复合钢板焊接技术条件》GB/T 13148

《熔化焊用钢丝》GB/T 14957

《热轧钢板表面质量的一般要求》GB/T 14977

《高强度结构用调质钢板》GB/T 16270

《压力容器波形膨胀节》GB/T 16749

《低合金钢药芯焊丝》GB/T 17493

《不锈钢药芯焊丝》GB/T 17853

《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》GB/T 17854

《压力容器用调质高强度钢板》GB 19189

《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878

《承压设备用不锈钢钢板及钢带》GB/T 24511

《水电水利工程金属结构及设备焊接接头衍射时差法超声检测》DL/T 330

《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T 678

《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》DL/T 5358

《焊接切割用燃气丙烯》HG/T 3661.1

《焊接切割用燃气丙烷》HG/T 3661.2

《焊接用混合气体 氩-二氧化碳》HG/T 3728

《火焰切割面质量技术要求》JB 3092

《焊接材料质量管理规程》JB/T 3223

《承压设备无损检测 第3部分:超声检测》JB/T 4730.3

《承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测》JB/T 4730.4

《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》JB/T 4730.5

《承压设备无损检测 第10部分:衍射时差法超声检测》JB/T 4730.10

《炭弧气刨炭棒》JB/T 8154

《热切割 气割质量和尺寸偏差》JB/T 10045.3

《热切割 等离子弧切割质量和尺寸偏差》JB/T 10045.4

《压力容器用爆炸焊接复合板 第1部分:不锈钢-钢复合板》NB/T 47002.1

《焊接用不锈钢丝》YB/T 5092

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