SY/T 4127-2014 钢制管道冷弯管制作及验收规范规范 前 言

根据国家能源局《关于下达2012年第一批能源领域行业标准制(修)订计划的通知》(国能科技[2012] 83号)的要求, 本规范编写组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国 内外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制订本规范。

本规范共分8章和1个附录,主要内容包括:总则、术语、 冷弯管制作准备、原料管的检查验收与堆放、冷弯管制作、冷弯管质量检查与验收、标识、冷弯管的保管与运输等方面的规定。

本规范由石油工程建设专业标准化委员会负责管理,由中国 石油天然气管道局负责具体技术内容解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送中国石油天然气管道局质量管理部(地址:河北省廊坊市广阳道87号,邮编:065000)。

本规范主编单位:中国石油天然气管道局

本规范参编单位:中国石油天然气管道第二工程公司

中国石油天然气管道科学研究院

中国石油天然气管道第五工程公司

本规范主要起草人:

张英奎 张亚军 续 理

1 总则

1.0.1 为了统一钢质管道冷弯管制作的施工工艺和检验标准, 保证冷弯管制作质量,特制定本规范。

1.0.2 本规范适用于管径219mm～1210mm 钢质管道冷弯管制作及验收。

1.0.3 钢质管道冷弯管制作除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 原料管 raw steel pipe

用于制作冷弯管的成品防腐钢管或裸管。

2.0.2 冷弯管 cold bends

在不加热条件下,用设备将原料管经外力弯制成所需角度的钢管。

2.0.3 步距 the lengh of each pace

冷弯管弯制过程中每次弯制时钢管的进尺长度。

3 冷弯管制作准备

3.1 设备要求

3.1.1 冷弯管机性能应满足冷弯管制作工艺要求,具有良好的工作状态。工作压力、起升高度等数值显示应准确。

3.1.2 配套设备应满足冷弯管制作要求,工作正常。

3.1.3 所用检测冷弯管质量的测量仪器应经计量检定部门校验 合格,且在有效期内使用。

3.2 制作条件

3.2.1 冷弯管机操作手应持机械设备操作证,作业中应严格执行操作规程。 3.2.2 冷弯管制作场地应平整,并有满足要求的操作空间。

3.2.3 弯制前弯管机应安装稳固,胎具应完好无杂物。

3.2.4 在下列任何一种情况下,如无有效防护与保证措施,不应进行冷弯管作业:

1 管体温度低于-15℃或高于+600℃。

2 风速大于10m/s。

3 雨雪天气。

4 原料管的检查验收与堆放

4.1 一般规定

4.1.1 制作冷弯管的原料管材质及规格应符合设计要求,设计无要求时,直径711mm及以上或X70/L485 和 X80/L555钢级冷弯管制作应采用直缝埋弧焊管,直径711mm以下或X70以下宜采用直缝埋弧焊管。

4.1.2 用于制作冷弯管的原料钢管质量证明文件应齐全,外观检查验收合格。 4.1.3 原料管的规格、防腐等级应与冷弯管委托单一致。

4.1.4 每根原料管标识应完整、清晰、可辨认。

4.2 原料管的堆放

4.2.1 原料管应按规格、防腐层等级分别堆放,底部应采用砂土袋或细土管墩等不伤防腐层的软质材料两道(或以上)进行支垫,支垫最小宽度应为100mm,防腐管离地面不应小于200mm。

4.2.2 底层原料管的外侧应设防止钢管滚动的楔形物,楔形物不应损坏防腐层。

4.2.3 三层结构聚乙烯(3PE)原料管的堆放应符合表4.2.3 1的规定,环氧粉末(FBE)原料管的堆放应符合表 4.2.3-2 的规定。其他防腐层结构钢管或裸管堆放应符合相关标准规定。

表4.2.3-1 三层结构聚乙烯(3PE)原料管的堆放

公称直径DN(mm) 200≤DN<300 300≤DN<400 400≤DN<600 600≤DN<800 800≤DN<1000 1000≤DN<1200
堆放层数 ≤8 ≤6 ≤5 ≤4 ≤3 ≤2

表4.2.3-2 环氧粉末(FBE)原料管的堆放

公称直径DN(mm) 200≤DN<300 300≤DN<400 400≤DN<600 600≤DN<800 800≤DN<1000 1000≤DN<1200
堆放层数 ≤7 ≤6 ≤5 ≤4 ≤3 ≤2

5 冷弯管制作

5.1 基本参数

5.1.1 冷弯管基本参数符号见图5.1.1,基本参数及弯制要求应符合表 5.1.1的规定。

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图5.1.1 冷弯管基本参数示意图

表 5.1.1 冷弯管基本参数及弯制要求

外径D(mm) 曲率半径R 壁厚t(mm) 直管段长度L1.L2(m) 弯管角度α 步距(300mm）与弯曲角度
219≤DN<323.9 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于1.8°螺旋管不大于1.3°
323.9≤DN<355.6 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于1.5°螺旋管不大于1.1°
355.6≤DN<457 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于1.2°螺旋管不大于0.9°
457≤DN<559 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于1.0°螺旋管不大于0.7°
559≤DN711 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于0.8°螺旋管不大于0.6°
711≤DN<813 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于0.6°
813≤DN<1067 ≥40D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于0.5°
1067≤DN<1219 ≥50D 符合设计要求 ≥2 按委托单执行 直缝管不大于0.4°

5.2 冷弯管制作

5.2.1 冷弯管应按冷弯管委托单要求制作,冷弯管委托单应符合设计要求。 5.2.2 在正式弯制前应进行试弯,合格后应编制试弯报告,确定正式弯制的工艺参数。

5.2.3 直径大于或等于508mm的冷弯管制作应放置胎芯。

5.2.4 弯制前应根据原料管的壁厚调整好胎芯的主要参数。

5.2.5 弯制前应在预留直管段长度后对原料管进行均匀分段。

5.2.6 弯制前应在距离管端(弯管机的出管端)500mm处设校准点。

5.2.7 弯制直缝管时,焊缝应放置于9点到10点或2点到3点之间,见图5.2.7。

5.2.8 弯制过程中,胎芯放置位置应准确,横向允许偏差为45mm,并应保证胎起到充分的支撑作用。

5.2.9 冷弯管制作过程应连续进行,每个步距(300mm)与弯曲角度的关系应符合本规范表5.1.1的规定。

5.2.10 弯制过程中,冷弯管中心线应在同一平面内。

图 5.2.7 直缝原料管弯制时焊缝的位置示意图

5.2.11 弯制过程中,应用角度测量仪在冷弯管的校准点处进行角度测量,根据测量数据随时控制弯制过程。

5.2.12 冷弯管制作完成后,应将胎芯恢复调整到原状。

6 冷弯管质量检查与验收

6.1 一般规定

6.1.1 冷弯管制作完成后,应对防腐层、椭圆度、冷弯管角度、波浪高度、波峰间距等进行检测。

6.1.2 冷弯管质量检查应按本规范附录A表格格式填写冷弯管检查记录。

6.2 防腐层检查

6.2.1 应采用目测法对防腐层外观进行检查,防腐层表面应平滑,无气泡、麻点、裂纹,内防腐层应无影响使用的损伤。

6.2.2 应采用电火花检漏仪对防腐层进行检查,3PE防腐层检测电压应为15kV,FBE防腐层检测电压应为5V/μm,应无漏点。

6.2.3 对于防腐层的漏点与损伤,应按国家现行管道防腐标准 的有关规定进行修补。

6.3 椭圆度检查

6.3.1 应在弯曲部分的两端和中间三处测量椭圆度,测量可采 用直尺、角尺、内径千分尺、外卡钳等工具,测量时应沿冷弯管水平方向和垂直方向测量,同一截面上所测量的最大与最小值之差即为该点的椭圆度。

6.3.2 冷弯管弯曲段的椭圆度应小于0.02D,冷弯管端部直管段的椭圆度应小于0.01D。

6.4 冷弯管角度检查

6.4.1 应采用角度测量仪置于冷弯管的校准点处对冷弯管角度进行测量,角度测量仪的精度不低于15’。

6.4.2 冷弯管弯制角度允许偏差应为±0.5°。

6.5 波浪高度和波峰间距检查

6.5.1 应采用钢板尺、卡尺、塞尺对冷弯管波浪高度和波峰间距进行测量。 6.5.2 应将钢板尺放在冷弯管内(外)壁两个相邻的波峰上,使钢板尺和两个波峰相接触,用塞尺测出钢板尺至波谷的垂直尺寸即为波浪高度h(见图6.5.2)。直径大于或等于813mm时测量钢管内壁,直径小于813mm 时测量钢管外壁。

6.5.3 应将钢板尺放在两个相邻的波峰上,使钢板尺和两个波峰接触,接触点之间的距离即为波峰间距f(见本规范图 6.5.2)。直径大于或等于813mm时测量钢管内壁,直径小于813mm时测量钢管外壁。

6.5.4 冷弯管波浪高度不应大于3mm,两波峰间距子与波浪高度的比值不应小于150(见本规范图 6.5.2)。

图 6.5.2 波浪高度和波峰间距检测示意图

7 标识

7.0.1 应在距冷弯管一端防腐层边缘150mm处开始,按顺序在冷弯管一端的外表面做标识,颜色应易于辨认。

7.0.2 不应用冷、热字冲模锤印标识。

7.0.3 标识内容应包括制作单位名称、冷弯管角度及冷弯管自编号等。

8 冷弯管的保管与运输

8.0.1 带有管端保护圈的原料管,在冷弯管制作完成后应装好管端保护圈。 8.0.2 冷弯管应单层置放在沙土袋或细土支墩上。每根冷弯管 支墩不应少于三个,支墩的高度应保证冷弯管距地面200mm以上。中间支墩应略高于两端支墩。

8.0.3 搬运装卸冷弯管时应使用尼龙带或专用吊具进行,冷弯管和吊绳夹角不宜小于30°,两端应设牵引绳使管子卸放准确,吊装过程中应有专人指挥,轻轻放,吊具与管口的接触面应与管口曲率相同,且应有足够的宽度和深度。

8.0.4 冷弯管运输应采用带有运管专用支架的运管车,支架上应设置管托,管托与冷弯管之间接触面应放置厚度不小于5mm的橡胶板,并应使用收紧器或尼龙带加以固定。

附录A 冷弯管检验记录表格式

标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1) 表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用“必须”,反面采用“严禁”。

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

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用词:

正面词采用用“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用词,采用“可”

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

附件

钢质管道冷弯管制作及验收规范

条文说明

制定说明

《钢质管道冷弯管制作及验收规范》SY/T 4127-2014 经国家能源局于2014年10月15日以第11号公告批准发布,自2015年3月1日实施。

本规范制定过程中,编制组进行了广泛的调查研究,广泛查阅和收集了相关的检测标准法律法规,总结了近几年管道建设中各种规格冷弯管制作的实践经验,在不同工程项目所制定的冷弯管制作标准的基础上进行修改和补充,以列表的形式规范了钢质 管道常用规格冷弯管的步距与弯制角度。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,本规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及 执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与本规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握本规范规定的参考。

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1 总则

1.0.1 本条说明了编制本规范的目的。由于钢质管道材质、规格不同,冷弯管制作时往往出现不同工程项目有不同制作及验收标准,主要体现在冷弯管的制作工艺和检验标准。

1.0.2 本条说明规范的适用范围。用于制作冷弯管的钢质管道直径范围为219mm～219mm。

1.0.3 钢质管道冷弯管制作除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

本章对本规范中出现的名词作了适当解释。

2.0.1 原料管是指制作冷弯管所用的钢管,既可以是经过内外防腐工艺的防腐管,也可以是未经过防腐保护的钢管。

2.0.2 冷弯管指在不加热的条件下,用设备通过外力将原料钢弯制成施工现场所需角度的钢管,与热煨弯管相对应。

2.0.3 步距是弯制冷弯管时每次钢管进入弯管胎具中的尺寸。步距的长度应既能保证冷弯管弯曲段的连续,又能保证弯曲段椭圆度误差在规定范围内。

3 冷弯管制作准备

3.1 设备要求

3.1.1，3.1.2 此两条规定的目的是为保证冷弯管作业效率,确保每次弯制角度准确,从而保证冷弯管制作质量。

3.1.3 本条规定的目的是保证检测结果的准确性。

3.2 制作条件

3.2.1～3.2.3 此三条在人员、作业环境和配套机具等方面做出了相关要求,以保证冷弯管制作的正常进行。

3.2.4 为了确保操作人员和设备安全以及制作质量,在本条列举的情况下不应进行作业。

4 原料管的检查验收与堆放

4.1 一般规定

4.1.1, 4.1.2 制作冷弯管的原料管的材质、规格应符合国家现行标准的规定,并有相关的质量证明文件。相关标准如下:

1 钢管标准:《石油天然气工业管线输送系统用钢管》 GB/T9711-2011。

2 防腐标准:《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T 23257,《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》SY/T 0315。

制作冷弯管的原料钢管有无焊缝或焊缝的结构形式应符合设计要求。为了保证冷弯管的制作质量以及冷弯管与线路或设备连 接后的运营安全,原料管的选用应严格按本规范4.1.1的规定执行。

4.1.3,4.1.4 此两条规定的目的是为了原料管清晰辨认,避免混用。

4.2 原料管的堆放

4.2.1 本条规定的目的是为避免原料管混用,以及保护钢管防腐层。

4.2.2 原料钢管多层堆放置于细沙袋或细土管堆上,稳定性较差,本条的规定旨在保护原料管堆的安全稳定。

4.2.3 本条规定了管道施工中常用防腐管的堆放层数,表4.2.3-1中200mm≤DN<800mm 的防腐管堆放层数参照《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T 23257-2009中第7.4条的表9;表4.2.3-2中2000mm≤DN<600mm参照《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》SY/T 0315-2013中第9.3节的表6。由于冷弯管现场人员进出以及吊装作业频繁,为保证施工现场人员和设备安全,本条对800mm≤DN<1200mm的聚乙烯防腐管和600mm≤DN<1200mm的FBE防腐管的堆放层数进行了规定。其他防腐结构原料管裸管的堆放应符合相关规定。

5 冷弯管制作

5.1 基本参数

5.1.1 本条是对冷弯管基本参数及弯制要求的规定。

5.2 冷弯管制作

5.2.1 冷弯管委托单由委托单位向制作单位提供,冷弯管委托单应包括冷弯管角度、所使用的原料管规格、材质、防腐材料、防腐等级,以避免原料管混用以及冷弯管在现场安装发生错误。

5.2.2 本条规定的目的是防止废品的发生。在试弯时一般先用小角度、壁厚较薄的原料管进行试弯,确定每个步距的最大弯制角度,以此最终确定一根成品冷弯管的最大角度。工程实际中,相同外径尺寸不同壁厚、不同材质的冷弯管都需要进行试弯。

5.2.3, 5.2.4 此两条规定都是为了避免冷弯管的椭圆度超差。

5.2.5 冷弯管的直管段在现场安装时要与主管道相连,需要保证管端的椭圆度。保证直管段的长度,有利于保护管口不变形,以确保冷弯管现场安装质量;对原料管均匀分段,旨在保证冷弯 曲率均匀。

5.2.6 本条规定了测量的基准点,确保每次测量的基准相同。

5.2.7 本条是指采用垂直液压冷弯管机制作冷弯管时直缝管的焊缝位置,将焊缝置于中性线位置,有利于减少焊缝的弯曲应力,进而保证冷弯管质量和使用安全。

5.2.8 原料管管径越大,壁厚越薄,制作冷弯管时就越容易发变形。规定直径508mm及以上冷弯管制作放置胎芯,制作冷弯管时胎芯的受力位置应与胎具的施力位置相同,并充分撑起,才能保证冷弯管的椭圆度和波浪高度。

5.2.9 步距的长度、每个步距的弯曲角度都直接影响着冷弯管的质量。本条综合了历年管道施工中冷弯管的制作经验和测量数据,制定了相应规格的直缝埋弧焊管和螺旋管每个步距的弯制角度,以确保冷弯管制作质量。

5.2.10 冷弯管制作过程中,如发现未弯制部分的钢管偏离预定方向应及时调整,可采用线坠在冷弯管的一端做记号,发现两次的弯制后不在同一直线上,用专用转错调整,确保冷弯管弯曲中心线在同一平面内。

5.2.11 本条规定的目的是保证冷弯管角度测量的准确性。

5.2.12 本条旨在避免胎芯的受力变形。

6 冷弯管质量检查与验收

6.1 一般规定

6.1.1 本条是对成品冷弯管检测项目的要求。

6.1.2 为了使每根冷弯管都具可追溯性,本条规定冷弯管应填写的记录表格式。

6.2 防腐层检查

6.2.1 本条规定采用目测法检查防腐层的项目。

6.2.2,6.2.3 管道施工中常用的两种防腐层材料为3PE和FBE,为保证防腐层质量,此两条规定了这两种防腐层的检测方法和修补标准。如3PE防腐层应按《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T 23257进行修补;FBE防腐层应按《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》SY/T 0315进行修补。

6.3 椭圆度检查

6.3.1 冷弯管在现场与直管焊接,所以椭圆度检测应分为直管段和弯曲段两部分。两端可以采用卡尺进行测量;弯曲段测量时,直径813mm及以上规格的冷弯管采用内径千分尺在内壁测量,直径813mm以下规格的冷弯管可采用外卡钳测量外壁。

6.3.2 冷弯管安装后要与主管线同时进行测径、试压。本条规定的目的是保证冷弯管直管段的椭圆度与主线路直管一致,并使测径球顺利通过。

6.4 冷弯管角度检查

6.4.1 本条是对冷弯管角度测量方法和测量仪器的要求。

6.4.2 本条规定旨在规范冷弯管的角度误差。较小的误差可以在现场安装过程中进行调整,误差较大,则会给冷弯管安装带来困难,造成管道应力集中。

6.5 波浪高度和波峰间距检查

6.5.1 本条是对冷弯管波浪高度和波峰间距检查工具的说明。

6.5.2, 6.5.3 是对冷弯管两个具体项目检查方法的说明。根据冷弯管直径选择内(外)壁的测量方法。

6.5.4 本条主要限定了冷弯管的局部变形,保证了冷弯管的曲率均匀。

7 标识

7.0.1,7.0.2 由于钢材强度高,不宜用锤印标识。用记号笔做标识写在防腐层上,既不破坏防腐层,又保留一段时间,方便查找。

7.0.3 本条说明标识包含的内容。

8 冷弯管的保管与运输

8.0.1 制定本条的目的是保护管口在装卸和运输过程中不受 损伤。

8.0.2 本条规定冷弯管单层平置,减少由于重力引起的角度变化,并能释放多余应力。

8.0.3,8.0.4 装卸和运输过程中保护防腐层和管口具有重要意义,减少防腐层修补和管口修磨。采用专用吊具可以很好地保护管口,而运输车辆安装托架和橡胶板则可以保护防腐层。