ICS 77.150.30 CCS E16 团 体 标 准 T/CSTM 00850—2022 石油化工工程接地用连铸铜覆钢 Continuous casting copper -clad steel in petrochemical engineering grounding 2022-08-29发布 2022-11-29 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00850— 2020 1 前 言 本文件参照 GB/T 1.1—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》 、 GB/T 20001.10《标准编写规则 第10部分：产品标准》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会（ CSTM/FC 99）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会（ CSTM/FC99 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00850— 2020 2 引 言 长期、可靠、稳定的接地系统，是维持设备稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障，而其关键 在于所选接地材料的质量和可靠性。在接地材料领域，应用新型复合金属材料铜覆钢代替传统金属材料 （铜和钢），不仅能大大改善接地网性能，而且能节约战略性铜材。石油化工行业电气设备总量多、密 度高、多高温高压设备，存储的物料多易燃易爆品，尤其应当重视电气系统的接地安全防护。目前，石 油化工行业尚无针对性的接地材料设计选型标准。 针对石油化工行业对铜覆钢这一新型接地材料的应用需求，本文件综合石油化工行业特征、需求及 连铸铜覆钢的技术特点，从机械性能、电气性能和综合服役性能三个方面制定了对连铸铜覆钢材 料的技 术要求，并强化了对材料施工寿命和施工可靠性、便利性方面的技术要求。 本文件旨在为石油化工行业及其它工业行业应用铜覆钢接地材料提供技术指导和依据， 推动和规范 铜覆钢这一新型接地材料的生产、设计和应用，弥合生产单位和下游用户需求的差距。同时，进一步推 动铜覆钢这一新型复合材料在更多行业接地领域的应用，充分发挥复合材料的经济价值和社会价值。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00850— 2020 3 石油化工工程接地用连铸铜覆钢技术条件 1 范围 本文件规定了 石油化工工程接地用 连铸铜覆钢（以下简称连铸铜覆钢）的技术要求、检测及试验方 法、检验、包装及运输等。 本文件适用于 炼油、化工等装置及公用设施接地用连铸铜覆钢，包含圆线、扁线、绞线和棒材等规 格，其他行业用于接地工程的连铸铜覆钢可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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 228.1 金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法 GB/T 467 阴极铜 GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 3048.2 电线电缆 电性能试验方法 第二部分：金属导体材料电阻率试验 GB/T 4956 磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测定 磁性方法 DL/T 1312-2013 电力工程接地用铜覆钢技术条件 IEEE Std 80- 2013 交流变电站接地安全指南（ IEEE guide for safety in AC substation grounding） 3 术语和定义 DL/T 1312-2013 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 铜覆钢 copper-clad steel 钢芯体的表面被铜均匀包覆的材料, 且铜、钢两种金属 的接触界面之间相互融合或扩散、形成紧密 冶金结合。包括铜覆钢线材（圆线、扁线和绞线）及铜覆钢棒材。 [来源：DL/T 1312-2013 ，3.1,有修改] 3.2 连铸铜覆钢 continuous casting copper -clad steel 采取连铸工艺生产的铜覆钢产品，钢芯体的表面被铜均匀包覆，且铜、钢两种金属的接触界面之间 相互融合或扩散、形成紧密冶金结合。 3.3 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00850— 2020 4 铜覆钢连铸工艺 continuous casting process of copper-clad steel 将经表面处理并预热到一定温度的钢芯快速通过加热熔化的铜液，使得铜在钢芯表面结晶，通过两 种金属间的扩散反应形成连续的金属间扩散区，从而制成铜覆钢复合材料的工艺方法。 [来源：DL/T 1312-2013 ，3.2,有修改] 3.4 相对导电率 relative conductivity 退火铜标准规定的体积电阻率（ 1.7241³ 10-8Ωm）对相同单位的试样电阻率之比乘以 100% [来源：DL /T 1312-2013，3.5,有修改] 4 总体要求 4.1 连铸铜覆钢中的铜必须连续、均匀、牢固地包覆在钢芯上，铜钢之间应形成紧密的冶金结合，无 法 以物理方法进行剥离。 4.2 连铸铜覆钢设计选型 应满足地面 工程的设计使用年限要求 ， 综合考虑服役周期内 抗腐蚀性要求和热 稳定性要求，并考虑运输、搬运、施工等过程中铜层损伤的设计裕度。 设计寿命周期内不应更换 。 4.3宜依据土壤腐蚀数据进行连铸铜覆钢铜层厚度的设计，不同腐蚀等级土壤条件下铜的平均腐蚀速率 数据见表 1。当接地环境 PH≤4.5时，选用铜覆钢作为接地材料 应适当加大设计截面和铜层厚度。不同 腐蚀等级土壤条件下 铜层厚度要求见表 2。 表1 不同腐蚀等级土壤条件 下铜的平均腐蚀速率 土壤腐蚀性 1 （微） 2 （弱） 3 （中） 4 （强） 4+ （超强） 平均腐蚀速率 /mm/a 0.001 0.003 0.007 0.012 0.017 表2 土壤条件与铜层厚度要求 土壤腐蚀性 铜层厚度（ mm） 1（微） ≥0.25 2（弱） ≥0.25 3（中） ≥0.60 4（强） ≥0.80 4+（超强） ≥1.00 4.4 在计及地面工程设计使用寿命的腐蚀量后，按附录 A中规定选用铜覆钢热稳定系数，进行热稳定性 校验 5 原材料及工艺要求 5.1 连铸铜覆钢用铜应符合 GB/T 467 的规定；连铸铜覆钢用钢应符 合GB/T 699 或GB/T 700 的规定。 特殊 要求可由供需双方协商确定，并在合同中注明。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00850— 2020 5 - 5.2 铜覆钢连铸工艺应包含： a）前处理：对钢芯进行表面抛光打磨和清洁，并对钢芯进行预热； b）熔融铸造：将铜熔融成液态，将铜液和钢芯引入连铸炉。熔铸温度宜为 1000℃-1200℃； c）结晶导出：通过结晶器的冷却，使得铜在钢芯表面凝固，并通过定径模具导出铜覆钢； d）轧制工艺：根据需求，对导出的铜覆钢材料进行轧制和拉拔，以调整其截面形状和尺寸； e）热处理：为了消除材料内部应力，优化材料力学性能，用于水平接地体的 铜覆钢材料宜进行退 火处理。热处理温度宜不低于 800℃，保温时间应不低于 4h。宜采用惰性气体保护材料，避免铜层氧化。 5.3 连铸铜覆钢分为退火态和非退火态 。水平接地体宜采用退火态 ，垂直接地体宜采用非退火态 。 5.4 应用于地上等电位连接、电缆沟和桥架等场合时，可根据需要对铜覆钢表面进行浸锡；应用于地上 跨接时，可采用包覆 PVC绝缘层。 6 分类、标记 6.1 分类 连铸铜覆钢按截面形状和长度分为圆线、扁线、绞线和棒材。 6.2 标记方法 不同型号的 连铸铜覆钢标记 方式如下： CCS CC □-□-□-□-□-□ 6.3 标记示例 连铸铜覆钢圆线、扁线、绞线和棒材标记示例如下： a) 连铸铜覆钢圆线 相对导电率 30%、铜层最小 厚度 1mm、直径 Φ16mm的铜覆钢 退火态圆线 ：CCS CC Φ30- 1.0-Φ16-AN； b) 连铸铜覆钢扁线 相对导电率 20%、铜层最小 厚度 0.8mm、20× 8mm的铜覆钢 退火态热浸锡扁线 ：CCS CC 20 -0.8-20× 8 -AN-T； c) 连铸铜覆钢绞线 铜覆钢 尺寸：棒材 ΦX× X（直径 ×长度 mm× mm）； 扁线 X× X（宽 ×厚mm× mm）；圆线 ΦX （直径 ΦXmm） ；绞线（等效截面积 mm2/股数） 铜层最小厚度 H，mm 热处理状态 ：退火态 AN（非退火态则不标