1、ICS 29.240备案号：国家电网公司企业标准Q/GDW 705 2012输电线路钢管塔用法兰The flange for transmission line steel tubular tower2012-03-30发布2012-03-30实施国家电网公司发布Q/GDWQ/GDW 705 2012I目次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 法兰类型 14 法兰用钢 35 技术要求 36 制造工艺 47 外形尺寸允许偏差 58 检验 69 包装、标识及质量合格证书 7编制说明 9Q/GDW 705 2012II前言随着我国电网建设的不断发展，电压等级不断提高，输电铁塔日趋大型化、复
2、杂化，钢管塔以其优异的结构性能在输电线路工程中获得了广阔的应用空间。法兰作为钢管塔的主要连接构件，其产品质量对于输电铁塔的安全稳定服役具有重要影响。我国现行国家标准及行业标准体系中，相关法兰标准均针对流体管法兰而制定，其受力特性及技术要求与结构管法兰存在较大差异，无法适用于输电线路钢管塔的加工。为实现输电线路钢管塔应用工作的顺利开展，保证钢管塔用法兰的产品质量，明确采购验收技术依据，特制定本标准。本标准规定了输电线路钢管塔用法兰类型、法兰用钢、制造工艺、外形尺寸允许偏差等方面的技术要求，以及检验、产品包装、标识和质量合格证书方面的要求。本标准从实施之日起，代替 Q/GDW 384-2009 附
3、录 B输电线路钢管塔用带颈法兰技术条件 、附录 C输电线路钢管塔用板式平面法兰技术条件 。本标准由国家电网公司基建部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院、华东电力设计院、青岛武晓集团有限公司、潍坊五洲风电设备有限公司、青岛东方铁塔制造有限公司、山西冠力法兰有限公司、山西众立法兰有限公司、唐山粤丰机械制造有限公司。本标准主要起草人：张磊、田璐、徐德录、董建尧、袁 骏、张东英、常建伟、王至增、任吉华、李刚、刘含钦、刘建平、李志勇、陈海波、李峰、吕铎。本标准首次发布。Q/GDW 705 20121输电线路钢管塔用法兰1范围本标准规定了输电线路钢管塔用法兰的类
4、型、材料、制造工艺、尺寸公差及试验、检验等方面的要求。本标准适用于锻造加工或经碾压扩径成型的板式平面法兰及带颈法兰，以及平板割制的板式平面法兰。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法GB/T 700 碳素结构钢GB/T 1591 低合金高强度
5、结构钢GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法（常规法）GB 5313 厚度方向性能钢板GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件JB/T 4730.3 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第 4 部分 磁粉检测JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第 5 部分 渗透检测YB/T 004 初轧坯和钢坯技术条件YB/
6、T 2011 连续铸钢方坯和矩形坯YB/T 4149 连铸圆管坯3法兰类型3.1 输电线路钢管塔用法兰按类型分为带颈法兰和板式平面法兰。3.2 带颈法兰按照连接形式分为带颈平焊法兰、带颈对焊法兰；带颈对焊法兰按照结构形式分为内直外坡、外直内坡、内外双坡三种形式。3.3 板式平面法兰按照连接形式分为有劲法兰、无劲法兰。3.4 法兰代号表示方法见表 1，各类型法兰如图 1 所示。Q/GDW 705 20122表1法兰表示方法图1钢管塔用法兰类型项目 代号 类型 代号 结构形式 代号法兰 F带颈法兰 D对焊法兰内直外坡 外直内坡 N内外双坡 S平焊法兰 P板式平面法兰 B有加劲板 Y无加劲板 Wa、
7、带颈对焊法兰（ FD） b、带颈对焊法兰（ FDN）C、带颈对焊法兰（ FDS） d、带颈平焊法兰（ FDP）A-焊端外径； B-法兰内径； N-； K-螺栓孔中心圆直径； D-法兰外径；C-法兰盘厚度； H-法兰高度； H1-； S-颈部厚度； L-螺栓孔直径； R、 r-圆角半径；e、有劲法兰（ FBY） f、无劲法兰（ FBW）A-钢管外径； B-法兰内径； K-螺栓孔中心圆直径；D-法兰外径； C-法兰厚度； L-螺栓孔直径； n-螺栓孔数Q/GDW 705 201234法兰用钢4.1 法兰材质包含 Q235、 Q345、 Q420、 Q460 等，其化学成分应符合表 2 的规定，细化
8、晶粒的元素应在质量证明书中注明含量，钢材、钢坯的化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。锻造法兰应选用相同材质的钢坯进行锻造加工；板式平面法兰可以采用锻造加工，也可选用相同材质钢板进行割制（不得使用连铸板坯） ，对于厚度大于或等于 40mm 的板式平面法兰应选用 Z 向钢，其性能满足 GB 5313 的要求。表2法兰的化学成分14.2 锻造法兰用钢坯应采用电炉或转炉冶炼，加炉外精炼。4.3 锻造法兰用钢坯宜使用初轧坯，经供需双方协商，也可采用连铸坯，连铸钢坯应满足 YB/T2011 或YB/T4149 的要求。初轧钢坯应有足够的切除量，不得有缩孔、尾孔和分层，酸浸低倍试片上不得有肉眼
9、可见的气泡、裂纹、白点、翻皮、夹杂等；一般疏松、中心疏松和偏析应满足 GB/T 1979 的 2 级要求。本标准中未明确规定的应符合 YB/T 004 的相关规定。4.4 锻造法兰用钢坯应有炉号、材质标识，钢坯的检验项目、试验方法、取样数量和合格标准见表 3。表3钢坯的检验项目、试验方法、取样数量和合格标准5技术要求5.1交货状态除平板割制加工的板式平面法兰外，法兰一般以正火、正火加回火或淬火加回火状态交货。法兰按设计图纸重量交货。牌号 C SiMnP S V Nb Ti Als 碳当量2，Q235B 0.20 0.35 1.40 0.045 0.045 - - - - -Q345B 0.20
10、 0.50 1.70 0.035 0.035 0.15 0.07 0.20 0.015 0.44Q345C 0.20 0.50 1.70 0.030 0.030 0.15 0.07 0.20 0.015 0.44Q420B 0.18 0.60 1.80 0.030 0.030 0.20 0.07 0.20 0.015 0.45Q420C 0.18 0.50 1.80 0.030 0.025 0.20 0.07 0.20 0.015 0.45Q420D 0.18 0.50 1.80 0.025 0.020 0.20 0.07 0.20 0.015 0.45Q460C 0.18 0.60 1.90
11、 0.030 0.025 0.20 0.11 0.20 0.015 0.46Q460D 0.18 0.60 1.90 0.025 0.020 0.20 0.11 0.20 0.015 0.46Q460E 0.18 0.60 1.90 0.020 0.015 0.20 0.11 0.20 0.015 0.46注 1： Q235B 的含碳量经需方同意，可不大于 0.22%；其余材料要求至少加入一种细化晶粒的元素，也可加入多个细化晶粒的元素，并应在质量证明书中注明含量。注 2：最大碳当量应满足要求，碳当量计算公式如下： CEV= Mn/6（ Cr Mo V） /5（ Ni Cu） /15。序号 检验
12、项目 试验方法 取样数量 合格标准1 化学成分 GB/T 223、 GB/T 4336 每炉批一个 表 22 低倍组织检验 GB/T 226、 GB/T 1979 每炉批两个 4.3注：钢坯取样位置满足相应国标。Q/GDW 705 201245.2化学成分及力学性能5.2.1 法兰化学成分应满足表 2 的要求。5.2.2 法兰力学性能应满足表 4 的要求。表4法兰力学性能要求5.2.3 锻造法兰冲击试验温度应满足表 5 的规定，采用钢板割制的板式平面法兰冲击试验温度应满足GB/T 700、 GB/T1591 的规定，其值为三个试样的平均值，允许一个试验值低于平均值，但不得低于规定值的 70%。
13、表5锻造法兰夏比（V型）冲击试验的试验温度5.2.4 当法兰尺寸不足以取标准试样时，可加工成小试样，但应在报告中注明。采用小冲击试样时，55mm 10mm 7.5mm 试样、 55mm 10mm 5mm 试样的夏比 V 型缺口冲击功，应分别不小于规定值的 75%、 50%。5.3金属平均晶粒度锻造法兰应进行金相检验，金属平均晶粒度应不小于 5 级。5.4非金属夹杂物锻造法兰非金属夹杂物应按检验组批进行检验，按 JK 系列评级图评级，其 A、 B、 C、 D、 Ds 各类夹杂物的级别分别不大于 2.0 级；5.5外观质量法兰表面应无肉眼可见的裂纹、夹层、折叠、夹渣等有害缺陷，同时不得有毛刺、划痕
14、和其他降低法兰强度及连接可靠性的缺陷，圆角过渡处应光滑，不得减小其有效承载截面。5.6连接密封面法兰全部采用平面密封面形式，其表面粗糙度应满足 3.2 m Ra 6.3 m。6制造工艺6.1 带颈法兰应采用锻造加工而成，不得采用钢板直接机加工成型。板式平面法兰宜采用锻造加工，当采用平板割制时，钢板应无分层缺陷。牌号抗拉强度Rm， MPa屈服强度1Rel ， MPa伸长率A， /%冲击功AKV， J法兰厚度 C， mm 16 16 40 40 63 63 80 40 40 80Q235 370-500 235 225 215 215 26 25 27Q345 470-630 345 335 32
15、5 315 20 19 34Q420 520-680 420 400 380 360 19 18 34Q460 550-720 460 440 420 400 17 16 34注 1：带颈法兰轴向试样其拉伸试验性能均按 C 16mm 要求。质量等级 试验温度，B0C-20D-4E-6Q/GDW 705 201256.2 采用锻造加工时，法兰应在有足够能力的锻压机上锻造成形，以保证锻件内部充分锻透。法兰锻造比应大于 3。6.3 锻坯加热过程中应严格控制加热温度、加热速度、保温时间和入炉数量，同时料块应避免放置于局部高温区域，不得过热、过烧。在加热过程中应使用计量合格的测温仪进行测温。6.4 锻件
16、应避免产生锻造缺材、裂纹、夹层、折叠、夹渣等影响最终产品质量的缺陷，同时要保证机加工所需的最小加工量。6.5 锻件热处理设备应经过检测并满足 GB/T9452 规定的类合格后使用。应根据锻件的厚度进行分类装炉并遵循相应的加热规范，装炉时应注意法兰之间要有一定的间隙。冷却后做材质颜色标识，不同热处理批次的产品应分开存放。6.6 热处理后法兰锻件应进行硬度检验，每炉至少检验 10%且不少于 5 件（少于 5 件时应全检） ，同一锻件硬度差不超过 40HB，同一批锻件硬度差不超过 50HB。硬度检验应在法兰盘上表面进行，每件锻件至少检验 3 点。当硬度检测结果不满足要求时，可以对锻件重新进行热处理，
17、但原则上重复热处理不得超过两次（回火次数不计） 。6.7 热处理后法兰锻件应达到 NB/T47008级锻件检验要求，同时进行表面无损检测（磁粉检测或渗透检测） ，检验方法应满足 JB4730.4 或 JB4730.5 的要求。6.8 当通过磁粉检测后的法兰产品对焊接造成影响时，应进行消磁处理。采用渗透检测时，检验完成后应进行清洗，保证产品交付时表面洁净。6.9 法兰制造过程中不得进行补焊。7外形尺寸允许偏差7.1 带颈法兰尺寸允许偏差应符合表 6 的规定。表6带颈法兰尺寸允许偏差项 目 法兰形式 尺寸范围允许偏差mm法兰厚度 C 对焊、平焊C 18mm 0 +1.018mm C 50mm 0
18、+1.5C 50mm 0 +2.5法兰高度 H 对焊、平焊 所有规格 1.0焊端外径 A 对焊 DN150 0.5 +0.5DN150 1.0 +1.0法兰内径 B 平焊 DN125 0 +0.5DN125 0 +1.0法兰外径 D 对焊、平焊 所有规格 1.0颈部厚度 S 对焊 所有规格 -0.3 +1.0螺栓孔中心圆直径 K 对焊、平焊M10 M33 0.75 M33 1.0相邻两螺栓孔的弦距 对焊、平焊M10 M24 0.5M27 M33 0.6 M33 0.7任意两螺栓孔的弦距 对焊、平焊 DN500 1.0 DN500 1.2Q/GDW 705 20126表6（续）7.2 板式平面法
19、兰尺寸允许偏差应满足表 7 的要求。表7板式平面法兰尺寸允许偏差7.3 法兰应在焊端预加工坡口，坡口形式应按合同或图纸要求进行加工。8检验8.1检验组批法兰的检验组批由同一熔炉号、同一热处理炉次的产品组成，对于平板割制的板式平面法兰，同一钢材批号产品为一检验批。8.2检验项目与要求8.2.1 法兰检验项目及试验方法应符合表 8 的规定，带颈法兰取样位置如图 2 所示。板式平面法兰应取切向试样，当切向试样尺寸不能满足要求时可取径向试样，板式平面法兰无特殊要求时不进行轴向力学性能检验。采用平板割制加工的板式平面法兰，应按钢板要求取样检验。表8法兰的检验项目、试验方法和取样数量项 目 法兰形式 尺寸
20、范围允许偏差mm螺栓孔直径 L 对焊、平焊 所有规格 0 +0.8螺栓孔中心圆与法兰接触面的同轴度公差对焊、平焊 所有规格 1.0法兰两平面之间的夹角 对焊、平焊 所有规格 1法兰面与轴线垂直度 对焊、平焊 D 1000mm 1.5序号 项 目 类型及尺寸范围 允许偏差， mm1 相邻两螺栓孔的弦距 段与段连接法兰 0.72 螺栓孔中心圆直径 段与段连接法兰 1.03 地脚法兰相邻螺栓孔弦距D 1500 1.5D 1500 2.04 地脚法兰螺栓孔中心圆直径 所有型号 2.05 法兰外径 D DN150 2.0DN200 DN500 3.0DN600 DN1200 4.0 DN1200 5.0
21、6 法兰内径 BB=（ A+4） mm 1.07 螺栓孔直径 L 所有规格 0 +0.8序号 检验项目 试验方法 取样位置、数量 合格标准1 金属拉伸试验1GB/T 228 每批两个，轴向一个，径向一个 表 42 金属冲击试验1GB/T 229 每批六个，轴向三个，径向三个 表 4、表 5Q/GDW 705 20127表8（续）1轴向拉伸； 2径向拉伸； 3轴向冲击； 4径向冲击； 5金相试验图2带颈法兰取样位置示意图8.2.2 法兰制造单位应对锻造法兰进行全部项目的检测并出具检验报告，采用平板割制的板式平面法兰可不进行金属晶粒度测定和非金属夹杂物评定，必要时根据需方要求可增加其他检测项目；铁
22、塔制造单位应确认法兰制造证明文件，并对成品法兰外观质量、尺寸及公差、化学成分、拉伸与冲击性能进行复验，合格后方可入库使用。8.2.3 法兰制造单位进行的拉伸试验、冲击试验所用试样，应从产品取样，经协商同意也可代样加工，但必须保证试样的锻造工艺、锻造比、热处理工艺与产品加工工艺相同，且代样尺寸应与该批法兰的厚度基本一致。钢管塔制造单位应从法兰取样进行拉伸、冲击试验。8.3判定规则8.3.1 外观质量或尺寸偏差不合格时，该法兰不合格。8.3.2 产品的化学成分、碳当量应满足表 2 的要求。8.3.3 产品的拉伸与冲击性能应满足表 4 的要求。若有任意一项不合格，应对该不合格项在同一试件上取二倍数量
23、的试样重新检验，有一个试样不合格，则该批法兰不合格。8.3.4 金相检验时若晶粒度小于 5 级，则该批产品不合格。8.3.5 超声波检验按 JB/T 4730.3 第 4.2 节进行检验，单个缺陷等级为级合格，密集区缺陷等级为级合格，由缺陷引起底波降低量等级为级合格；8.3.6 表面无损检测，锻件不允许存在裂纹、白点和线形缺陷，允许存在圆形缺陷，但应满足：磁粉检测时， d 2.0 的缺陷应少于或等于一个；渗透检测时， d 1.5 的缺陷应少于或等于一个。9包装、标识及质量合格证明文件9.1包装法兰成品应使用木托架或木箱包装，由供需双方协商确定，并应采取防潮措施（不得涂防锈油） ，同时应在显著位
24、置有装箱明细标识。9.2标识法兰的标识内容包括：厂标、规格、材质、热处理批号等，并用钢印压印在法兰盘的圆周上。序号 检验项目 试验方法 取样位置、数量 合格标准3 金属平均晶粒度测定 GB/T 6394 每批一个 见 8.3.44 非金属夹杂物评定 GB/T 10561 每批一个 见 5.45 超声波无损检测 JB/T 4730.3 100% 见 8.3.56 磁粉、渗透检测 JB/T 4730.4 或 JB/T 4730.5 100% 见 8.3.67 外观质量 肉眼或放大镜 100% 见 5.58 尺寸及公差 量尺或专用工具 100% 表 6 及图纸注 1：板式平面法兰仅做一个方向的拉伸、
25、冲击试验。Q/GDW 705 201289.3质量合格证明文件每批法兰均应附有质量合格证明文件，内容至少应包括：a） 供方名称或代号；b） 法兰规格；c） 材料牌号；d） 本批数量；e） 熔炼炉号或批号；f） 热处理炉号；g） 交货状态；h） 各项检测结果；i） 热处理温度记录曲线、各项检验报告等支持性材料。Q/GDW 705 20129输电线路钢管塔用法兰编制说明Q/GDW 705 201210目次一、编制背景 11二、编制主要原则 11三、与其它标准文件的关系 11四、主要工作过程 11五、标准结构和内容 11六、条文说明 11Q/GDW 705 201211一、编制背景本标准依据关于下达
26、 2011 年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知 （国家电网科 2011190 号）文的要求，针对输电线路钢管塔用法兰而编制。现行国标及行标体系中，法兰标准均针对流体管法兰制定，其受力特性及技术要求与结构管法兰存在较大差异。为实现输电线路钢管塔应用工作的顺利开展，保证钢管塔用法兰的产品质量，明确采购验收技术依据，特制定本标准。二、编制主要原则本标准在广泛调研和认真总结国内外应用实例的前提下，进行了大量详细的检测与试验，结合最新科研成果和工程应用实践经验而编制，具有较强的针对性和可操作性。本标准充分考虑输电线路钢管塔用法兰的应用现状及发展趋势，将带颈法兰与板式平面法兰全部涵盖，内容全面实
27、用。本标准对法兰用钢、技术要求、制造工艺提出了明确要求，对产品制造过程提出了明确要求。三、与其它标准文件的关系本标准以 Q/GDW384-2009 附录 B、 C 为基础，结合近期工程应用实践，对法兰类型、法兰用钢、技术要求、制造工艺等章节予以补充和完善，内容更加全面、实用。本标准颁布后，将代替 Q/GDW384-2009 附录 B、 C。四、主要工作过程2011 年 3 月 18 日，召开标准编制启动会，明确了标准编制组成员和编制原则和时间节点。2011 年 4 月 11 日，标准初稿完成，发各编制组成员内部征集意见。2011 年 4 月 18 日，召开编制组讨论会，对反馈意见进行了讨论，明
28、确修改意见，形成了征求意见稿。2011 年 4 月 28 日，向 28 家单位发出征求意见稿进行意见征集，截止 2011 年 6 月 1 日，共收到 9个单位的意见 14 条。2011 年 6 月 14 日，编制组召集主要人员对征集到的意见进行了认真讨论，其中采纳 8 条，不采纳 6条，经进一步修改，形成了送审稿。2011 年 6 月 30 日，国家电网公司基建部组织专家对标准送审稿进行了审查，与会专家提出修改意见 6 条，全部采纳，修改后形成了本标准的报批稿。五、标准结构和内容5.1标准的主要结构（ 1）目次；（ 2）前言；（ 3）正文，共 9 章。5.2标准的主要内容前言、适用范围、规范性引用文件、法兰类型、法兰用钢、技术要求、制造工艺、外形尺寸允许偏差、检验、包装、标识及质量合格证明文件。六、条文说明第 7.1 条表 6 中表示法兰的公称通径，并非实际意义上的法兰内径或外径，属于仅与制造尺寸有关且引用方便的一个圆整数值，不适于计算，是管道系统中除了用外径或螺纹尺寸代号标记的元件以外的所有其他元件通用的一种规格标记， 引入该参数便于法兰规格等级划分， 详细定义可参见 GB/T1047管道元件（公称尺寸）的定义和选用 。
