GBT50398-2018标准规范下载简介

GBT50398-2018 无缝钢管工程设计标准.pdf

[12. 1供配电系统

12.3 自动化系统 (69 12. 5 电信系统 ( 69 生产辅助设施 (71 13. 1 工具加工间 ( 71 13.2 检化验· (71 13. 3 给水排水· ( 71 13. 4 燃气· ( 72 13. 5 热力 ( 72 13. 6 采暖、通风与空调· ( 73 建筑与结构 ( 74 14.2 主厂房 ( 74 14.3设备基础 (74

1.0.1本条阐明了制订本标准的目的。 (1）强调推进无缝钢管生产技术进步和结构调整。 （2）提高无缝钢管工程设计质量和设计规范化，在市场经济条 件下，对设计工作提出了更高的要求。

1.0.1本茶阐明了制订本标准的自的。 （1）强调推进无缝钢管生产技术进步和结构调整。 （2）提高无缝钢管工程设计质量和设计规范化，在市场纟 件下，对设计工作提出了更高的要求。

0.2强化原料质量对无缝钢管质量的作用，建设无缝钢管 重视其原料有无稳定、可靠的供应商JJG（水利）001-2009 转子式流速仪检定规程，

应重视其原料有无稳定、可靠的供应商。

4.1.1本条内容在建设初期工程立项阶段对选择热轧无缝钢管 生产线类型和规格具有指导作用。 4.1.2在附录A热轧无缝钢管生产线系列中，各类热轧无缝钢 管生产线的排列顺序是依据国内外近儿年技术发展和建设情况确 定的，生产线规格以设计生产的最大钢管外径命名。

4.2冷轧冷拔无缝钢管生产线

4.2.2冷拔管机在钢管冷变形中使用最为广泛，可生产成品钢管 外径范围为0.2mm～765mm，最小壁厚为0.0lmm，壁厚与外径 的比值大于1/100的管材。冷拨机具有生产率高、生产灵活性大， 工具制造容易，设备结构简单、可靠，调整方便，便于操作和维护等 特点，适用于生产规格范围很广的各种形状的钢管，例如：毛细管， 小口径管、大口径管以及各种异型管等

工管料；冷轧管机宜用于生产薄壁和极薄壁钢管。冷轧管机变形量 大，可减少加工道次，也相应减少中间工序，提高成材率，缩短冷加 工生产周期：冷轧管的壁厚精度、表面光洁度高于冷拔管。常用的 冷轧管机产品规格为钢管外径8mm~200mm，最大可达450mm。

3热处理、精整、管加工生产

2附录B中的连续热处理生产线系列，其热处理加热炉 进梁式炉，电感应加热炉的连续热处理生产线系列暂不确定

热轧无缝钢管生产线用管坏

（1）生产批量小、钢种多、少量高合金钢 （2）有最小压缩比要求的产品； 3）某些大规格厚壁管；

5.1.2管坏的技术条件包括制造方法、化学成分、金相组

管坏的技术条件包括制造方法、化学成分、金相组织、表面 规格尺寸与公差等内容。

5.3热处理、精整、管加工生产线用管料

5.3.1热处理管料的钢号、化学成分和制造方法、非金属夹杂物 要满足标准规定要求；管料的力学性能、工艺性能、低倍组织、表面 质量等经热处理后要满足标准规定的要求。 5.3.2精整生产线所用管料的尺寸精度和技术要求要达到相应 标准的要求，其中壁厚和外径精度按照高于国家标准或行业标准 要求的企业标准执行，管端加厚的管料宜采用经过预精整的合格 钢管。

5.3.1热处理管料的钢号、化学成分和制造方法、非金属夹杂物 要满足标准规定要求；管料的力学性能、工艺性能、低倍组织、表面 质量等经热处理后要满足标准规定的要求。 一数文座

准的要求，其中壁厚和外径精度按照高于国家标准或行业 求的企业标准执行，管端加厚的管料宜采用经过预精整的合 管。

5.3.3对于镍基合金油井管，管体（接箍）车丝生产线一

轧方式生产的管料；管端加厚的油井管，在加厚并经热处理后，其 尺寸和技术要求合格时可作为车丝加工的原料；油、套管接箍料采 用与油、套管管体同钢级或高一个钢级的热轧管，同时还要满足尺 寸公差要求。根据标准规定也可以采用热锻件制成管料，但应用 较少。

5.3.4钻杆用工具接头可以采用热轧厚壁无缝钢管做工具接头 原料，采用这种原料可以满足标准要求，加工工序简单，但加工量 大、金属收得率较低；也可以将轧制圆钢锯切成定尺长度、经加热 磨锻成工具接头毛坏，再经退火后投入工具接头加工，这种方法加 工的工具接头机械性能得到改善，但工序多、成本高。

6.1.2根据工程需要，可在此工序基础上增加若干必要工序

6.1.2根据工程需要，可在此工序基础上增加若干必要工序

2冷轧冷拔无缝钢管生产工

6.2.1冷轧（冷拨）无缝钢管生产工艺，可采用冷轧（冷拔）、冷 轧与冷拨联合生产。采用冷拨工艺，设备简单、投资少、操作维 护容易，但中间工序多、成材率低：采用冷轧工艺，设备比较复 杂、投资多，但可减少中间工序，提高成材率，产品尺寸和表面精 度很高，特别适合生产高精度钢管和极薄壁钢管。由于受轧机轧 混孔型数量和成本的限制，成品规格不能太多；冷轧与冷拔联合生 产工艺，具有钢管质量好，加工周期时间短，减少中间脱脂、热处 理、缩头、矫直等工序，节省能源，减少金属消耗，减少原料规格等 优点。

护容易，但中间工序多、成材率低：采用冷轧工艺，设备比较复 杂、投资多，但可减少中间工序，提高成材率，产品尺寸和表面精 度很高，特别适合生产高精度钢管和极薄壁钢管。由于受轧机轧 混孔型数量和成本的限制，成品规格不能太多；冷轧与冷拔联合生 产工艺，具有钢管质量好，加工周期时间短，减少中间脱脂、热处 理、缩头、矫直等工序，节省能源，减少金属消耗，减少原料规格等 优点。 6.2.4生产过程中，按工艺可分为管料热处理、中间管热处理和 成品管热处理。管料热处理是冷加工前对热轧管料进行的热处 理，其目的消除管料内应力，降低硬度，提高塑性以适应冷变形的 需要。管料热处理主要是针对合金钢及中、高碳钢，低碳钢管料 股不需要。 钢篮龄洪

成品管热处理。管料热处理是冷加工前对热轧管料进行的热处 理，其目的消除管料内应力，降低硬度，提高塑性以适应冷变形的 需要。管料热处理主要是针对合金钢及中、高碳钢，低碳钢管料 般不需要。

6.3.2热处理生产工艺中，可在回火炉后设置热定径工序 证热处理后钢管的外径精度。热处理过程中油套管接箍料 定径。

6.3.3热轧无缝钢管经精整线进一步处理后，达到满足有

管端加厚包括油管加厚、钻杆加厚及直连型套管加厚。管端 加厚前先对管端进行加热，后对加厚端进行检查和修磨，之后还要 人工检查和探伤，

6.3.4油井管主要包括：套管、油管、钻杆。对于这些产品，我国 与世界上大多数国家一样，以美国石油协会API标准为产品的生 产依据

6.3.4油井管主要包括：套管、油管、钻杆。对于这些产品，我国

1油管、套管管体螺纹加工是对管体的两端进行螺纹加工， 并对车丝的钢管进行管端探伤、螺纹检查、接箍拧接、水压试验、通 径检查、测长称重等；各种检查工序是螺纹加工线重要的组成部 分，对于在水压试验、通径检查、测长称重工序中有问题的钢管作 为废品处理。自前世界各国有关油并管螺纹扣型有上白种之多， API标准规定的扣型有三种：圆螺纹、偏梯形螺纹及直连型螺纹。 无缝钢管厂可将特殊螺纹车丝线与普通螺纹车丝线分升，单 独设置生产线。 2接箍加工的原料一般为多倍尺长度，首先切断成要求长 度，然后进行镗孔、平端面、车丝，接箍车丝的扣型与其对应的油管 管体、套管管体的扣型一致，车好扣型后要进行丝扣检查；检查合 格的接箍按照API标准打上钢印，然后对接箍进行表面处理及涂 漆处理。 3钻杆工具接头加工包括公工具接头和母工具接头加工 先将来料切断成要求长度，粗车后进行热处理：工具接头的机加工

包括镗孔、平端面、车丝等工序；车丝后要丝扣检查；为提高工具接 头的耐磨性，需在母工具接头上堆焊硬质合金。工具接头加工后 要表面处理。 4钻杆对焊是将加工好的工具接头与已进行管端加厚的钻 杆管体焊接在一起；钻杆对焊前要对加厚管端进行加工，包括车外 圆、车端面：采用惯性摩擦对焊后对焊缝进行空萍和回火热处理。

7.1热轧无缝钢管设备选择

7.1.1为提高金属收得率，管坏切断的原则一般为不

.：1为提尚金收 此一定是倍尺锯切；火焰切割方式比锯切方式金属消耗大，对于某 些合金钢也受限制，因此不推荐火焰切割方式。 7.1.2目前国内多采用环形炉，技术成熟，对多规格管坏适应 性好，加热质量可满足穿轧要求；步进炉与环形炉相比具有平面 布置方便和加热质量优的特点，多适于加热管坏直径单一，管坏 长度较长的热轧无缝钢管生产线，如连管生产线。对短尺管 环可采用倍尺长度入炉加热，出炉后快速分切，切后的后段管坏 尚需保温的生产工艺。日本新日铁钢管外径140mm和400mm 自动轧管生产线以及住友外径426mmMPM生产线就配置了步进 炉。 大顶管生产线钢锭加热多使用均热炉。 7.1.5本条对轧管机设备的选择做出了规定。 1穿孔工序配置锥形辊穿孔机后，采用5个～7个机架连轧 管机仍能保证足够大的径壁比和延伸系数；为提高金属收得率采 用“削尖工艺，为此需设置液压压下装置。 2三辊斜轧管机采用单轧辑快开法消除荒管尾三角，同时可 以达到毛管咬入时轧辊快闭功能，避免出现薄壁管头部喇叭口。

7.1.5本条对轧管机设备的选择做出了规定

1穿孔工序配置锥形辊穿孔机后，采用5个～7个机架莲轧 管机仍能保证足够大的径壁比和延伸系数；为提高金属收得率采 用“削尖工艺，为此需设置液压压下装置。 2三辊斜轧管机采用单轧辊快开法消除荒管尾三角，同时可 以达到毛管胶入时轧辑快闭功能，避免出现薄壁管头部喇叭口。 三个轧辊为单独传动，每一轧辊均有一套电机减速机通过方向接 轴来传动，不仪改善了减速机的工作条件，而且为后台设置长导尚 辊留出了空间，提高了轧制的稳定性。 6周期轧管机的核心设备是喂料器，采用一种空气活塞喂料 器可以适应多种直径的轧辊，工具相对简单

7推制管和拉拔护管金属消耗大，不宜推荐采用。 1.6荒管再加热是以提高钢管温度便于继续轧制为目的时 以采用步进炉也可以采用感应炉，当采用在线常化工艺时，后 步进炉，

转，钢管冷却均匀且不产生弯曲，故中小口径生产线宜采用此种 形式。产量与装备水平较低或是大口径生产线宜采用链式冷 床。钢管外径在200mm以下时，可采用多根同时布料的步进式 宽体冷床。选用链式冷床时，宜在高温段采用带反向链的双链 冷床。

管如采用周期轧管、大项管及旋扩工艺生产的钢管采用切管机、铣 切锯切定尺，圆盘冷锯既可成排锯切也可单支锯切

2冷轧冷拔无缝钢管设备选

7.2.1钢管缩头可采用热缩头和冷缩头，钢管外径较大，壁厚较 厚，一般采用管端加热后热缩头；钢管外径较小，壁厚较薄，采用冷 缩头。 钢管外径8mm～60mm，壁厚小于或等于5mm可采用冷缩 头。钢管外径小于或等于16mm，壁厚小于或等于2mm可用冷轧 机轧头。

管机主要有三辊、四辊、五辊型式。国内目前二辊、三辊式冷轧机 应用最为广泛。

7.3.1本条对热处理设备的选择做出了规定。

1以油井管和管线管为主的热处理线宜选用步进炉；高压锅 炉管、轴承管及不锈钢管热处理宜选用带保护性气氛的辊底炉；大 口径、厚壁钢管热处理宜选用车底炉；钻杆对焊后焊缝热处理宜选 用感应加热炉。 步进式加热炉适用钢管品种规格范围宽，端部加厚和不加厚 的钢管都可以适用，产量高，通常其产量在10×10*t/a以上，步进 炉产量见表1。辊底式加热炉可采用保护性气体加热，减少氧化 现象，适用于光亮退火处理。钻杆对焊后的焊缝热处理，由于是在 焊接加工线上进行，宜采用感应加热炉

2采用步进式加热炉对钢管加热后，钢管表面将产生一层氧 化铁皮，钢管出炉后宜采用高压水除鳞，高压水系统压力一般为 20MPa~25MPa。 3采用水萍火装置时，中小口径钢管采用内喷外淋式；大口 径或厚壁钢管采用内喷槽式。 4热处理生产线多采用辊式矫直机，可选六辊或七辊式矫直 机。对管端外加厚的钢管，宜选用带有矫直辊快抬功能的矫直机

对于翘曲大、厚壁的大口径钢管，以及油井管的加厚端，可离线设 置压力矫直机。 5根据产品及业主的不同要求，可设置超声波与漏磁组合探 伤或超声波与涡流组合探伤设备。 6钢管冷却可采用带反问链的双链冷床或步进式冷床，使钢 管在冷却的过程中一边前进，一边转动，从而减少钢管冷却过程中 因冷却不均匀而产生附加弯曲。

7.3.2本条对精整设备的选择做出了规定。

1精整线多采用六辊式矫直机，如果管料在精整前已进行了 矫直，并能够满足标准和用户要求，精整线可不设矫直机。 2采用倍尺长度供料时，钢管切断可采用成排钢管切断，也 可采用单根钢管切断。成排切断应使用管排冷锯；单根切断可使 用冷锯或切管机。 3精整线可配置涡流、超声波、漏磁、磁粉和组合探伤装置， 根据不同钢管品种和钢级，按照标准要求进行配置。 4油管、套管水压试验机的试验压力一般在7.5MPa以上， 要求试验压力小于7.5MPa的钢管采用涡流探伤方式，不做水压 试验。锅炉管要求试验压力在8MPa以上的进行水压试验，要求 试验压力小于8MPa的采用涡流探伤方式，不做水压试验。采用 双管水压试验机还是单管水压试验机主要取决于试验钢管的规格 和生产线的产能要求。 5管端加厚线用管端加热设备有感应加热装置和火焰式缝 式炉两种。感应加热装置加热速度快、加热过程中氧化铁皮少、加 热制度稳定、劳动条件好，是广泛使用的炉型；火焰式缝式炉加热 温度不均，污染环境，已很少使用。 6管端加厚机可以分为机械式加厚机和液压式加厚机，后者 加工过程稳定，加工精度高。

7.3.3本条对管加工设备的选择做出了规定。

对于生产能力大、批量大、以圆螺纹扣型为主的生产线宜

选用前者，而加工螺纹扣型种类多的生产线宜使用后者。 4接箍车丝机可选用多工位车丝机和单工位车丝机。多工 立车丝机生产效率高，但设备一次性投资大；单工位车丝机生产较 灵活。

8.0.1提高无缝钢管工程装备水平，以提高产品质量，降 能耗和提高环保水平等为目的

8.0.I提高无缝钢管工程装备水平，以提高产品质量，降低物耗、

8.0.8目前节能型燃气炉采取的主要节能、降耗、环保措

（1）合理的燃气供应分配和可靠的热工自动化控制。 （2）充分回收烟气余热预热空气，为预热炉提供热源。 （3）炉体采用复合隔热材料。 （4）采用蓄热式燃烧方式。

9.1工作制度和年工作时间

9.1工作制度和年工作时间

无缝钢管生产线规定的年工作时间属于平均先进指标，正常 情况在投产三年左右可以达到。由于每条生产线的设备类型、装 备水平和操作管理水平等均不相同，条文中规定的年工作时间为 一个时间范围，

键工序的设备，如矫直机、探伤机、平端面倒棱机、测长称重等设 备。关键设备的负荷率决定着相关生产线的负荷率。 9.2.2可行性研究和初步设计编制的代表规格产品大纲：是考核 年产量、确定工艺流程、工艺参数和设备选择的基本依据。 9.2.3本条规定了代表规格小时生产能力的计算步骤和计算原 则。

某些用于特定品种与规格的单体设备，如不锈钢的表面清 与轧尖机等，其负荷率较低，因此冷轧冷拔生产线的负荷率 体规定，只需满足功能完善、数量经济合理即可。

9.2.6经计算得出的起重机台数与实际选用的起重机台数之比 称为起重机负荷率，起重机负荷率超过85%将会影响实际生产节 奏；在一个跨间内多台起重机的平均运行距离低于50m时，起重 机的能力将无法有效发挥，

本节中第10.0.1条～第10.0.3条指出各类无缝钢管生产线 的生产流程与平面布置特征，规定了平面布置的设计原则。 10.0.1本条对热轧无缝钢管生产线的布置做出了规定。 1直线布置是指热轧产品切断之前，由管坏到钢管一直向同 一方向移动，否则为折返布置； 2为方便生产辅助设施、内网管线的管理、检修、维护，新建 的连轧管生产线基本上都设置厂高架平台； 10.0.5本公司内部供料由无缝钢管生产线及连铸各承担7d～ 10d的存放量，以满足连铸检修停产时无缝钢管的生产；公司外部 供料存放量应多一些，但属于无缝钢管生产线的存放量也以7d～ 10d为宜，否则会使原料仓库变得很大。成品仓库主要满足成品 检验周期的需要，因此确定为7d

12.1.1根据无缝钢管工程的负荷情况，10kV电源满足供电要 求，为首选供电电压。

12.3.2本条对基础自动化系统做出了规定

5紧急停车按钮采用蘑菇头按钮，安装在操作人员方便操作 的位置，采用安全型可编程控制器或继电器硬件电路组成紧急停 车系统。

5在生产线的关键部位、操作人员需要边观察边操作但又 难以直接观察的部位设置工业电视系统摄像机，能够给管理人 员或操作人员提供及时准确的图像信息，起到辅助生产及管理的 作用。

13. 1 工具加工间

13.1. 2本条对工具加工间设施做出了决定。

13.1.2本茶对其加.间设施做出了决定。 13锯片修磨设备包括锯片齿型修磨机，锯片齿顶、齿面修磨 机，锯片齿侧修磨机，锯片刀头钎焊机，锯片抛光机，锯片钝化设备 等。

13.2.5目前国内关于抗硫化氢腐蚀和氢致开裂腐蚀（SSCC） HIC)等腐蚀试验所采用的试验仪器均为进口仪器，国产仪器在此 领域尚无大的进展，故国标中对该类试验场所、环境没有统一规 定。硫化氢气体为可燃、剧毒气体，腐蚀试验室内储存的硫化氢气 体存在安全隐惠，故设计这类腐蚀试验室时，要从安全生产角度考 虑防燃、防爆、通风、尾气处理及个人安全防护等措施

3.3.3本条对水处理做出了

3冷轧、冷拨废水主要来自冷轧、冷拨酸洗简，属于简断不 定期排放有毒、有害废液，根据《钢铁工业水污染物排放标准》 GB13456的要求、工厂规模及配置，规定了本条内容。 （1）废水处理系统应根据废水类别分系统收集和处理。 （2）废酸再生处理系统应根据使用酸液不同，经技术经济比较 后，采用不同的处理系统。 （3）泥浆处理系统处理方式的选择应根据泥浆的物理性质、化 学成分和设计要求等因素，经技术经济比较后确定

4石墨废液即可由本企业设专门的处理设施处理达标后排 放也可以外委给专业的石墨废液处理企业处理

13.4.1本条对燃气供应设施设计做出了规定

1.4.1本茶对燃气供应设施设计做出规定。 2各种炉型可用燃料气有高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、混 合煤气、天然气（液化天然气）、液化石油气等。在没有上述煤气或 使用天然气（液化天然气）、液化石油气不经济的地区可以使用冷 发生炉煤气作为燃料气。燃料气根据当地供气条件或钢铁联合企 业全厂燃气平衡情况及燃气用户的工艺要求，在兼顾节能环保和 经济性的条件下合理选用。尽可能首先消耗本厂的副产低热值煤 气，有利于全厂范围内的节能环保和循环经济指标的实现。 5根据国家安蓝局《关于进一步加强冶金企业煤气安全技术 管理的有关规定》，“凡开、闭时冒出煤气的隔断装置育板、眼镜阀 或扇形阀及敬开式插板阀等，不应安装在厂房内或通风不良之 处。 13.4.3管道氮气具有供应及时、调节方便的优点。液氮气化、汇 流排、变压吸附制氮等氮气供应方式若不设置氮气储罐，时间上有 后，不能及时供给，影响安全生产

2工程所需蒸汽无法从外部获得时，需要设置以水为介质的 蒸汽锅炉房，锅炉的额定蒸发量、额定出口压力和温度根据各种负 荷对蒸汽参数的要求来确定。锅炉房设计根据无缝钢管工厂的总 本规划进行，做到远近结合，以近期为主。 3厂区内蒸汽管网为了防止输送蒸汽有较天损失，通常采用 高压过热输送蒸汽，为满足用户要求，一般通过减温减压到饱和蒸 汽后使用。

13.6采暖、通风与空调

13.6.3酸洗间的天窗或风帽一般用作自然通风。为改善操作环 境及满足环保要求，酸洗间的工作槽包括各种酸洗槽、碱洗槽、清 洗槽等都设槽边吸风口。

14.2.3主厂房一般跨度为18m～36m，根据主厂房工艺设备布 置及场地地基状况，合理选择柱距，基本柱距可在6m～18m之间 选择。

14.2.6主厂房建筑围护结构热工设计结合不同地区的气象条

4.2.6主厂房建筑围护结构热工设计结合不同地区的气 ，合理选用节能技术，并与所在地区的气候相适应，防正由 结构设计不合理，产生过热或结露。

14.2.7主厂房内不同生产线散热负荷不一样GB／T 37996-2019 动力锂电池用橡胶密封件，散热负荷大的区

域适当加大通风大窗和进风窗面积，甚至可下部开，以纟 自然通风。

14.2.9由于主厂房的面积较大，根据不同工艺段的要习

面设计。不同地段可采用不同面层，如细石混凝土、涂料、贴面等 地面垫层厚度根据地面荷载分别确定

14.3.1穿孔机主机、连轮机主机、限动装置、张力减径机/定径机 基础应该直接落入地面，与高架平台脱开。： 14.3.2设备基础要按规范设置伸缩缝，因工艺及设备要求不允 许设置伸缩缝的超长、超宽设备基础，应设置后浇带、膨胀带或采 用跳仓法分段施工。

15.0.2无缝钢管企业主厂房位置和朝向，要尽可能使主厂房纵 轴与夏季盛行风向垂直布置，以改善通风条件，在南方酷热地区无 要注意日照对主厂房内劳动条件的影响，尽量避免西晒。 无缝钢管各生产线无其是冷轧、冷拨、热处理、精整、管加工生 产线需要比较洁净的环境，条件允许时宜按本条规定执行。 15.0.5～15.0.7联合布置可以实现物流运距最短，运营费用省； 厂区用地省，有效节约用地；节省建设费用。当有条件进行联合布 置时采用联合布置。 15.0.8废酸处理间应布置在主厂房常年最小风频风向的上风 侧，是为了避免散发出来的酸气影响主厂房内设备寿命和工人操 作环境。

16.0.3无缝钢管主要污染源及其主要污染物指钢管生产时产生 的颗粒物，加热炉烟气中含有的二氧化硫、氮氧化物JGJ／T187-2019 塔式起重机混凝土基础工程技术标准及条文说明，清洗槽产生 含油、酸、碱等蒸汽，设备冷却产生含油废水，酸洗磷化产生含磷酸 盐、石油类及COD废水，主厂房内主辅机设备运转及钢管运输收 集等产生噪声。地方标准中各项指标优于国家标准的按地方标准 执行，含酸、含油、磷化废水需单独处理后达标排放。 16.0.4无缝钢管生产线应设计有完善的防雷、防洪涝、防台风， 抗震、防火灾爆炸、防中毒和室息、防烫、防高温、防酸、防碱、防 触电、防机械伤害、防起重伤害、防车辆伤害、防高处坠落、防物体 打击等安全防护措施，保障人身安全。 16.0.7消防设施包括建（构）筑物的防火防爆、水消防、化学消 防、电气消防、消防车道设施。