钢制弯管技术规范 编制说明

《钢制弯管技术规范》（征求意见稿）编制说明1工作简况1.1任务来源弯管是管道上重要的管件之一，既可以根据需要改变介质流动的方向，又可以缓冲地层迁移、地震及外界环境变化等附加在直管上的拉、压应力和扭矩作用。弯管是长距离输送管道、电站锅炉、市政管网、石油化工管道等的重要组成部件，钢制冷、热制造弯管在行业管道已得到广泛应用。经国家标准委国家标准技术审评中心立项评估通过，2024年3月25日，国家标准化管理委员会以【2024年】16号文件《国家标准化管理委员会关于下达2024年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》下达了制定《钢制弯管通用技术规范》国家标准的项目，计划编号为20240474-T-604，项目周期18个月，项目由中国机械工业联合会提出，全国管路附件标准化技术委员会归口。1.2主要工作过程起草（草案、调研）阶段：计划下达后，全国管路附件标准化技术委员会立即成立了标准制定工作组，收集和整理国内外资料和文件，制定标准编制工作方案。2024年4月，工作组于北京市召开第一次会议，会上，针对标准的主要技术内容以及后续工作计划展开深入讨论，明确了下一步工作安排与成员分工。为了进一步听取了工作组专家的意见和建议，2024年8月及12月分别在上海和南京召开工作组会议，起草组依据专家意见对标准草案进行了进一步的补充和完善。2025年3月于北京召开了第四次会议，参考了相关国家及行业标准，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳，会议就标准草案内容进行了深入研讨，会后标准编制组对标准草案进行修改补充和完善，形成征求意见稿，并提交至全国管路附件标准化技术委员会秘书处。审查阶段：报批阶段：1.3主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等本文件负责起草单位为本文件主要起草人：所作的工作：2标准编制原则和主要内容2.1标准编制原则本文件在修订工作中遵循“面向市场、增加品种、完善体系、方便应用”的原则，标准制定与协调通用、同类标准延续相结合，统筹推进。本文件按照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》的规定起草。在确定本文件主要技术性能指标时，综合考虑制用户和造商的利益，寻求最大的经济、社会效益，体现了标准在技术上的先进性和合理性。2.2主要技术内容的确定2.2.1范围本文件规定了钢制弯管的订货内容、材料、制造、热处理、工艺评定、检验与试验、表面防护与包装和产品质量合格证明等技术要求。本文件适用于管道用钢制弯管,其他金属材料制造的弯管可参照执行。2.2.2弯管基本尺寸参数本文件的管道接管尺寸主要引用GB/T28708《管道工程用无缝及焊接钢管尺寸选用规定》中的相关规定。依据GB/T20801.3《压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算》中6.2弯管或弯头计算厚度公式。弯管常用尺寸表制定依据：a)3D及以下倍数尺寸确定方法：为确保与GB/T12459《钢制对焊管件类型与参数》等现行相关标准保持高度一致，方便行业内统一使用与交流，对于3D及以下倍数的弯管常用尺寸，采用NPS值乘以25.4再乘以相应倍数的方式确定。这种确定方式与相关标准的尺寸体系相契合，使得在涉及多种管件配合使用的复杂管道系统中，弯管尺寸能够无缝对接，保证整个系统的精确性与可靠性。b)4D及以上规格尺寸确定方法：考虑到实际工程应用中，4D及以上规格的弯管在计算和使用时的便利性需求，本文件直接以DN值为基数乘以相应倍数来确定其尺寸。DN值在工业管道领域应用广泛，以此为基础进行尺寸计算，能够简化设计与生产过程中的数据处理流程，提高工作效率，同时也符合工程人员的使用习惯，减少因尺寸计算复杂导致的错误。通过这种分情况确定弯管常用尺寸的方式，既兼顾了与现行标准的一致性，又充分考虑了实际应用中的便捷性与高效性，为弯管的设计、制造及在管道系统中的应用提供了有力支持。2.2.3材料制造弯管常用的原材料分类原则依据GB/T20801.2《压力管道规范工业管道第2部分:材料》或相关规范的要求，适用的范围不应使用结构用钢管制造弯管，并列弯管常用原材料表，所用原材料的化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。2.2.4制造弯管的制造工艺的确定原则依着弯曲成形应根据材料、规格、弯曲半径和弯管设备，选用热弯或冷弯成形。本章的主要内容有：a)对弯管的焊缝布置进行了规定，纵向焊缝应位于弯管中性面内弧侧。在弯管成型过程中，中性面内弧侧所受的应力状态相对较为有利，将焊缝设置于此区域，可有效避免因外弧侧拉伸应力过大以及内弧侧压缩应力复杂而对焊缝造成的不良影响，有利于保证焊缝的完整性与强度，规定纵向焊缝与中性面的夹角宜在，0°~10°范围内，此角度范围的设定是基于大量的理论研究与实际工程经验总结得出。b)采用热成形制造，应严格管控制加热温度和加热范围，防止管体过热或过热，旨在确保管体材料处于适宜的热加工状态，既保证弯管过程顺利进行，又维持材料原有的良好性能；弯管冷成形制造过程中，钢管与模具的紧密配合是保证弯管质量的基础。冷成形制造过程中，钢管与模具的紧密配合是保证弯管质量的基础。钢管与模具吻合良好，在弯管过程中，钢管各部位受力均匀，能够按照模具设定的形状准确变形，从而确保弯管的几何尺寸精度。c)弯管制造应按弯管工艺评定进行，评定合格后方可生产。2.2.5热处理弯管的热处理是保证产品质量的重要工序，是质量管理中的特殊过程，制造商应对此高度重视。第9章热处理的主要内容有：a)规定了根据材料、壁厚、成形方式等因素，可选择适用的方式对弯管进行热处理。弯管规格不同，壁厚不同，成形方式不同，如果仅按材料规定按一种方法进行热处理而不考虑其他因素，可能会造成产品的性能指标达不到标准规定的情况。因此，弯管制造商应根据产品的不同情况选择适宜的热处理工艺来保证性能指标满足标准规定。同时，为方便使用，表3给出了推荐的常用的热处理方式，推荐的热处理方式参考了原材料标准中的热处理规定、其他标准规定和生产实践。b)对可不进行热处理的条件和需要供需双方商定是否热处理进行了规定。这些规定是根据工程实践、相关标准规范和试验研究成果确定的。c)重新热处理规定：当工艺评定力学性能试验或复验不合格时，允许对该批弯管重新热处理后再行试验，但限制重新热处理次数不超过两次。这是因为适当的重新热处理有可能调整材料性能，使弯管达到合格标准，但多次重新热处理可能导致材料性能恶化，如晶粒过度长大、元素烧损等，反而降低弯管质量，所以限制重新热处理次数，以保证弯管质量的可控性。2.2.6工艺评定弯管工艺评定是对弯管制造过程中所采用的特定工艺方法进行验证的过程。不同的管材、管径、弯曲半径以及热成形或冷成形工艺参数组合，都会对弯管的质量产生不同影响。通过弯管工艺评定，能够全面、深入地了解特定工艺条件下弯管的质量特性，包括材料性能变化、几何尺寸精度、表面质量等方面。只有经过评定合格的工艺，才能确保在实际生产中，无论批量大小，都能稳定生产出符合质量要求的弯管产品。未经评定或评定不合格就投入生产，极有可能导致弯管质量参差不齐，无法满足管道系统的设计与使用要求。工艺评定在进行批量生产弯管前，应选取预制直管或者成品直管进行试验评定，验证所采用的弯管工艺能够满足规定的尺寸公差要求，同时不会对材料造成影响，并验证弯管段是否需要进行消应力热处理。规定了当工艺评定力学性能试验或复验不合格时，允许对该批弯管重新热处理后再行试验，但重新热处理的次数不应超过两次。弯管工艺评定主要按照附录B的要求进行，包括评定的总则、覆盖的范围、工艺评定试验等，其中工艺评定涉及的试验主要包括外观质量、尺寸与公差、化学成分、拉伸试验、冲击试验、硬度试验、无损检测、金相检验、晶粒度检测、铁素体检测以及爆破试验等内容。2.2.7检验与试验检验与试验主要包括外观质量、尺寸与公差、弯管端面坡口、化学成分、拉伸试验、冲击试验、硬度试验、无损检测、金相检验、晶粒度检测、铁素体检测以及爆破试验等项目，规定了检验与试验数量、检验与试验方法、检验时机及出厂、工艺评定所检内容。这些试验的依据主要来自GB/T20801.5《压力管道规范工业管道检验与试验》、SY/5257《油气输送用感应加热弯管》、DL/T515《电站弯管》。3主要试验（或验证）情况钢制弯管的形状和作用类似于对焊管件中的弯头。取得特种设备生产许可证的国内管件制造商按相关法规和标准要求，已完成了大量的弯管的设计验证试验（型式试验），具有充分的设计、制造经验，主要试验（或验证）情况是相关尺寸的检测或验证报告汇总。本文件在设计和制造按标准第10章弯管工艺评定、附录B工艺评定、附录C设计验证试验进行设计和制造，制造商应保存这些文件，需要时提供给采购方查验的要求，考虑以上原因，本文件在编制过程中不另进行产品的验证试验。4标准中涉及专利的情况本文件不涉及专利问题。5预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况钢制弯管是机械、石油、化工、冶金、电力、船舶、城建等行业管道系统和装备中使用量大面广的基础通用产品，通过连接不同角度和方向的管道，组成复杂的管道系统。随着我国管道工程和装备的大型化、高参数化发展，钢制弯管由于其预制化程度高、安全性强、连接方式多样的产品特性，应用日益广泛。目前国内钢制弯管产品种类多、规格全，但钢制弯管质量良莠不齐，主要的原因是缺乏行之有效的质量评价依据。钢制弯管技术规范标准发布实施后，为钢制弯管质量评价提供依据，将大大提高我国钢制弯管产品的质量，促进国内管件产品质量接轨国际水平，方便国内企业参与国际竞争，为我国技术、产品“走出去”提供技术便利和保障。可总体提高管道性能，降低环境污染和安全隐患。通过该标准为钢制弯管的设计提供依据，可有效减少介质泄漏和逸散，降低环境污染和易燃易爆物质的安全隐患。进一步完善国内弯管性能测试及质量评价标准体系，缩小与国外发达国家标准水平的差距。6与国际、国外对比情况国际上，以美国ASMEB16.49《用于输送和分配的管道系统中的工厂制造的钢制感应弯管》和ASMEB16.9-2018《工厂制造的锻钢对焊管件》为代表。本标准参考借鉴了美国ASMEB16.49《用于输送和分配的管道系统中的工厂制造的钢制感应弯管》和ASMEB16.9-2018《工厂制造的锻钢对焊管件》。国内相关的标准主要有GB/T35067-2018《石油天然气工业用耐腐蚀合金复合弯管》、SY/T5257《油气输送用钢制弯管》、DL/T515《电站弯管》，但尚无钢制弯管相关国家标准。本标准主要是对石油天然气及清洁能源工业用钢制弯管进行完善，以更好的指导钢制对焊弯管的设计、材