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质量分级及“领跑者”评价要求 可锻铸铁管件

Assessment requirements for guality grading and forerunner- Malleable cast iron fittings

ICS分类号:

中国标准分类号:

主起草单位:玫德集团有限公司

牵头机构:中国铸造协会标准工作委员会

项目状态:标准审查

立项时间:2023-04-07

标准情况说明
目的、意义或必要性

目的:可锻铸铁(malleablecastiron),由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件,再经退火而成的铸铁,有较高的强度、塑性和冲击韧度, 可锻铸铁材质的管件材质性能优于其他材质产品,由于产品材质本身具有较高的塑性,因此能够保证管件螺纹的密封性能,广泛应用于水、蒸汽、煤气等介质的输送管路。本标准制订的目的旨在进一步提高可锻铸铁管件产品标准的技术水平,鼓励企业制订先进标准,鼓励用户选用优质产品,进而提高我国流体输送用管件的整体质量水平,为公众创造更为安全卫生的人居环境。

意义:一直以来,我国的可锻铸铁管件生产工艺处于低端水平,大多数生产厂家采用手工生产模式,从产品的模具制作、混砂造型、熔炼浇注、热处理、镀锌、加工及气密性测试等,均采用传统的生产模式,大多采用人工生产,职工的劳动强度大,生产环境差,生产效率低,但最主要是产品的质量保证不可控,生产出的产品质量参差不齐,材质差,螺纹精度低,无法保证产品的安装性能,出现安装开裂、漏气、漏水、安装管道歪斜等问题,影响了产品的使用领域扩展,部分管道被PVC、不锈钢等材质替代;近10年来,我国的可锻铸铁管件的生产工艺水平不断提升,各企业加大技术和产品研发投入,更多的关注产品使用性能和企业技术服务,特别是自动造型线、自动浇注机、连续式水冷炉及电炉、连续式热处理炉、自动镀锌生产线、管件加工自动化、自动化检测设备、自动化包装线等生产工艺的大幅度改进,提升了可锻铸铁管件的质量控制手段,提高了生产效率,产品质量得以大幅度的提升,因此2011年,以玫德集团为发起单位,联合国内10余家同行企业,对原可锻铸铁管路连接件国家标准进行了修订和完善,发布了现执行的GB/T 3287-2011,替代了原 GB/T 3287-2000,新标准对管螺纹轴线垂直度极限偏差值、端部倒角轴线长度、气密性试验要求等质量控制项目进行了补充,新标准的修订和执行,保证了产品的安装性能和使用安全。随着各企业生产工艺的不断改进,质量控制水平及产品质量不断提升,需要对原国标进行进一步的补充和完善。制定本标准,将对鼓励企业制订和采用先进产品标准,鼓励用户选用优质产品,进而提高我国住宅建筑供水、供气、供暖等整体质量水平,改善公众人居环境的安全卫生条件,具有重要的意义。

必要性:可锻铸铁管件的材质、结构尺寸、螺纹参数、密封性能等涉及到流体输送系统的使用寿命和使用环境的卫生安全等。 GB/T 3287标准是非等效采纳ISO 49标准制订的,是我国可锻铸铁管件行业最基本的产品标准。其产品材质、结构尺寸及尺寸偏差、螺纹参数、锌层质量要求、密封性能要求等,标准规定的范围较宽。由于不同生产企业工艺设备等技术装备水平和质量控制标准存在差异,同样符合现行国家 GB/T3287标准的可锻铸铁管件产品,内在质量、使用寿命、使用性能及生产成本存在很大差异。如管件的材质,牌号 KTH350-10和KTH300-06,铸件的强度差异15%,延伸率差异40%,管件的使用寿命差异在20-30%;管件螺纹的轴线夹角,17′和30′安装后的1米长度上的偏差量差异3.8mm;管件螺纹口径,±0.5扣和±1.25扣,安装难度差异40%;锌层的均匀性,硫酸铜试验的次数4次和6次,耐腐蚀能力差异50%,使用寿命差异50%。由于这些原因,一些内控标准较高、产品质量优异的生产企业,因与游走国家标准质量要求边缘的产品存在较大成本和价格差异,往往在产品销售招投标中处于价格劣势而失去订单。这不利于鼓励企业生产高质量产品和为用户提供全生命周期保障的市场导向。 因此,制订本标准,对鼓励企业制订和采用先进产品标准,为用户提供具有全生命周期保障的产品和服务是十分必要的。同时,也使设计单位和用户在选择产品时,清楚地了解不同等级产品存在的差异,做到明明白白消费。

范围和主要技术内容

本标准规定了:可锻铸铁管件产品“领跑者”标准评价的术语和定义、评价要求和评价方法。

本标准适用于:可锻铸铁管件产品“领跑者”标准评价。

国内外情况简要说明

1.国内外对该技术研究情况说明:1)、GB/T3287产品标准引用ISO 49《螺纹连接符合ISO 7-1的可锻铸铁配件》和欧共体标准EN10242《螺纹式可锻铸铁管件》,在标准制订时考虑到当时国内可锻铸铁管件制造工艺技术水平, 对于黑心可锻铸铁选取的材质牌号为:KTH 350-10或 KTH 300-06,可锻铸铁管件密封性能主要取决于螺纹的塑形变形,因此铸件的延伸率是决定塑形变形量的主要指标,采用过低的材质牌号,管件在安装过程中塑形变形量达不到密封要求,在安装过程中容易出现开裂、断裂等问题,同时安装后的产品在使用过程受外力作用,容易出现漏气、漏水问题,存在严重的安全隐患。 2)、GB/T3287产品标准规定了管件镀锌层的厚度要求及检测方法,其中对锌层厚度的要求为:镀锌层相关表面锌的质量不小于500克/㎡,相当于平均覆盖厚度为70μm,个别样不小于450克/㎡(63μm);对镀锌层的试验方法规定为:用电子或磁力测厚仪来检测,或者用显微法;但是由于企业之间镀锌工艺控制水平差异,锌层的厚底均匀性差距也较大,现有的检测方法无法识别锌层的均匀性,表现为在腐蚀性环境中管件的耐腐蚀年限存在较大的差异,锌层均匀的产品可以保证50年以上的耐腐蚀能力,而锌层厚薄不均的产品,使用3-5年就会出现锌腐蚀生锈的问题。因此现有的检测方法不能保证产品的使用性能,而锌层进行硫酸铜置换反应,能够实际模拟产品的实际使用工况,能够验证镀锌层锌层厚度的均匀性,普通的产品硫酸铜试验3-4次即出现红锈现象,而锌层厚度均匀的产品,硫酸铜试验次数达到6次以上,也不会出现红锈问题。 3)、我们对国内施工现场经常发现,不同管件产品安装后管道的偏差距离存在很大的差异,特别是在长度较大的直线管路上,以6米长的管路为例,安装后管路偏移有的超过50㎜,严重影响产品的使用效果;与安装效果相关的指标为管件的轴线夹角极限偏差值,目前GB/T3287产品标准规定的管件的轴线夹角极限偏差为±0.5°,即±30′;管件的轴线夹角的控制,与加工设备的精度、管件的外型尺寸一致性、工装夹具的日常维护、检验检测控制手段等多种因素相关,因此不同企业对此项指标的控制水平参差不齐,并且差距较大,控制水平高的企业,此项指标可控制在±10′之内,而控制水平较差的,此项指标可达到±50-60′,严重影响产品的安装效果,安装后管道歪斜严重,需要返工处理,严重浪费安装工时,提高安装成本; 4)、影响可锻铸铁管件产品使用性能的另外一项指标为管件螺纹口径,目前国内对管件的使用工况多数为管件在工厂加工螺纹,与管件配套的钢管为安装工地现场套丝, 目前GB/T7306.2螺纹标准中,对管件的螺纹口径控制标准为:螺纹轴向位置极限偏差1/8-2″为±11/4圈,21/2-6″为±11/2圈,这个标准的要求是比较宽泛的,主要是于国内螺纹加工工艺、加工设备、检测控制手段,不同企业之间的控制水平差距较大相关。管件螺纹口径控制的一致性,直接影响现场安装的难度,此项指标如果控制的一致性差,安装过程中会出现螺纹拧不进、安装顶丝、安装后漏水、使用大量的填充物、安装开裂等一些列问题,并且安装后钢管螺纹裸露部分长短不一,严重影响现场施工的效果。控制水平较高的企业,螺纹口径可控制在基面±0.5扣的范围内,而控制水平较差的企业,螺纹口径可能在基面±2-3扣的水平,对产品的使用性能影响严重。

2.与国内相关标准间的关系:1) 本标准涉及的可锻铸铁材质标准符合《可锻铸铁件》GB/T 9440,《可锻铸铁金相检验》GB/T 25746。 2) 本标准所涉及的密封管螺纹应符合《55°密封管螺纹 第1部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹》GB/T 7306.1,《55°密封管螺纹 第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹》 GB/T 7306.2。 3) 本标准所涉及的连接管螺纹应符合《非螺纹密封的管螺纹》GB/T 7307,《普通螺纹 基本牙型》 GB/T 192 ,《普通螺纹 直径与螺距系列》GB/T 193,《普通螺纹 基本尺寸》GB/T 196,《普通螺纹 公差与配合》GB/T 197。 4)本标准所涉及的热镀锌层厚度要求应符合《金属覆盖层 黑色金属材料热镀锌层 单位面积质量称重法》GB/T 13825、《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量 磁性法》GB/T 4956。

3.相关国际标准或国外先进标准情况:相关产品国际标准ISO49《螺纹连接符合ISO 7-1的可锻铸铁配件》和欧共体标准EN10242《螺纹式可锻铸铁管件》,是对可锻铸铁管件的基本要求,我国相对应的产品标准GB/T 3287《可锻铸铁管路连接件》为等效采用ISO49和EN10242标准,是基于我国的实际情况及产品和技术发展水平制订的,新制订的《“领跑者”标准评价要求 可锻铸铁管件》中规定的部分指标,均高于以上相关的产品标准,在国内及国际上都处于领先水平。

4.对相关国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:1)相关可锻铸铁材质国际及欧共体标准为《可锻铸铁件》 ISO 5922、EN 1562。 2)相关密封管螺纹国际标准为《密封管螺纹 第一部分:直径、公差和代号》ISO 7-1。 3)相关连接管螺纹国际标准为《非螺纹密封的管螺纹第一部分:直径、公差和代号》ISO 228-1。 4)相关热镀锌层厚度国际标准为《金属覆盖层 黑色金属材料热镀锌层 单位面积质量称重法》ISO 1460、《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量 磁性法》ISO 2178。 《可锻铸铁管路连接件》GB/T 3287等效采用《螺纹式可锻铸铁件》EN 10242:1994/A2;2003标准。

项目实施计划

起草阶段:2023.3.19-2023.6月底

征求意见阶段:2023.7月初-2023.8月中旬

审查阶段:2023.8月中旬-2023.9月中旬

报批阶段:2023.9月中旬-2023.10月中旬

起草单位
  • 起草单位:玫德集团有限公司
  • 起草单位:河北建支铸造集团有限公司、太谷县鑫卡耐夫水暖器材有限公司

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