英標方矩管(British Standard Square and Rectangular Hollow Sections)是符合英國標準(如BS標準)的方形和矩形截面鋼管，廣泛應用于建筑結構、橋梁工程、機械制造及海洋平臺等領域。以下從標準體系、核心廠商、生產工藝、選型要點及典型應用等方面進行詳細介紹：

　　一、英標方矩管核心標準體系

　　英國標準(BS)對方矩管的尺寸、力學性能及檢測方法有嚴格規定，主要標準包括：

　　1. BS EN 10219-1/2(冷成型焊接空心結構型鋼)

　　適用范圍：冷軋或熱軋鋼板經冷彎成型后焊接的方矩管。

　　關鍵要求：

　　化學成分：以S355J2H為例，C≤0.22%、Mn≤1.60%、Si≤0.55%，確保焊接性能。

　　力學性能：

　　屈服強度：S235級≥235MPa，S355級≥355MPa。

　　抗拉強度：470-630MPa(S355級)。

　　延伸率：≥22%(S355級)。

　　尺寸公差：

　　邊長公差：±1%(冷成型管)。

　　對角線差：≤1%邊長。

　　壁厚公差：±10%(標稱壁厚≤16mm時為±0.8mm)。

　　2. BS EN 10210-1/2(熱成型焊接空心結構型鋼)

　　適用范圍：鋼坯加熱后熱軋成型的方矩管，適用于大規格或高強度需求。

　　關鍵要求：

　　熱處理狀態：需正火(N)或正火+回火(NT)，消除殘余應力。

　　沖擊韌性：S355J2H級在-20℃下夏比V型缺口沖擊功≥27J。

　　表面質量：無裂紋、折疊、結疤，氧化皮厚度≤0.2mm。

　　3. BS 5950-1(結構鋼設計規范)

　　適用范圍：規定方矩管在建筑結構中的設計方法及安全系數。

　　關鍵要求：

　　安全系數：屈服強度安全系數取1.15(荷載)或1.35(可變荷載)。

　　局部穩定性：寬厚比(b/t或h/t)需滿足表1要求，避免局部屈曲。

　　連接設計：焊縫強度需≥母材強度，螺栓連接需按EN 1993-1-8計算。

　　二、全球主要英標方矩管生產廠商

　　1. 英國本土廠商

　　Tata Steel UK(塔塔鋼鐵英國)

　　總部：英國倫敦

　　產能：英國年產能300萬噸，方矩管產品通過BSI Kitemark認證。

　　特點：

　　采用電弧爐(EAF)+精煉爐(LF)短流程工藝，碳排放較傳統高爐降低40%。

　　提供定制化服務，可生產邊長800×600mm、壁厚50mm的超大規格方矩管。

　　典型產品：S355J2H方管(邊長200×200mm，壁厚10mm)，用于倫敦“碎片大廈”結構支撐。

　　Outokumpu Stainless UK(奧托昆普不銹鋼英國)

　　總部：英國謝菲爾德

　　產能：年產能50萬噸，專注不銹鋼方矩管。

　　特點：

　　采用AOD精煉爐，S含量≤0.003%，耐腐蝕性優異。

　　提供316L(00Cr17Ni14Mo2)方矩管，符合ASTM A554標準，用于海洋環境。

　　典型產品：316L方管(邊長50×50mm，壁厚3mm)，用于北海油氣平臺欄桿。

　　2. 歐洲廠商(出口英國市場)

　　ArcelorMittal Europe(安賽樂米塔爾歐洲)

　　總部：盧森堡

　　產能：歐洲年產能1億噸，方矩管產品通過CE認證及UKCA認證(英國脫歐后要求)。

　　特點：

　　采用激光焊接技術，焊縫余高≤0.3mm，表面粗糙度Ra≤3.2μm。

　　提供S420MH方矩管(邊長300×200mm，壁厚12mm)，用于希思羅機場擴建項目。

　　典型產品：S355JR方管(邊長400×400mm，壁厚16mm)，用于曼徹斯特體育場屋頂結構。

　　3. 亞洲廠商(性價比優勢)

　　Baosteel Europe(寶鋼歐洲)

　　總部：德國杜伊斯堡

　　產能：歐洲年供貨量超50萬噸，方矩管產品通過EN 1090-1及BS 5950-1認證。

　　特點：

　　采用薄板坯連鑄連軋(CSP)技術，交貨周期縮短至3周。

　　提供S275J0H方矩管(邊長150×100mm，壁厚6mm)，用于伯明翰物流倉庫貨架。

　　典型產品：S355J2H方管(邊長250×250mm，壁厚8mm)，用于愛丁堡地鐵站臺結構。

　　三、生產工藝與質量控制

　　1. 主流生產工藝

　　冷成型工藝

　　流程：熱軋卷板→開平→縱剪→冷彎成型→高頻焊接→在線探傷→定尺切割。

　　優勢：尺寸精度高(±0.5mm)，表面質量好(Ra≤6.3μm)，適合精密結構。

　　局限：邊長一般≤600mm，壁厚≤25mm。

　　熱成型工藝

　　流程：鋼坯加熱→熱軋成型→空冷或水冷→矯直→切割。

　　優勢：可生產大規格方矩管(邊長≥800mm，壁厚≥30mm)，力學性能更優。

　　局限：表面氧化皮需酸洗處理，成本增加15%-20%。

　　2. 關鍵質量控制點

　　化學成分分析：采用直讀光譜儀(OES)檢測，確保C、S、P等元素符合標準。

　　無損檢測：

　　高頻焊縫：需進行超聲波檢測(UT)，靈敏度≥Φ2mm平底孔。

　　母材：按EN 10160標準進行電磁超聲檢測(EMAT)，檢測分層缺陷。

　　力學性能測試：

　　拉伸試驗：按EN ISO 6892-1進行，取樣位置距焊縫≥50mm。

　　沖擊試驗：按EN ISO 148-1進行，V型缺口試樣尺寸10×10×55mm。

　　四、選型與采購建議

　　1. 根據工況選型

　　建筑結構：

　　選用S235-S355級方矩管，邊長≤400mm時優先冷成型管，>400mm選熱成型管。

　　需滿足BS 5950-1局部穩定性要求，寬厚比(b/t)≤15ε(ε為材料屈服強度系數)。

　　機械制造：

　　選用S420-S460級方矩管，需進行調質處理(淬火+高溫回火)以提高韌性。

　　低溫環境：

　　選用S355J2H或S420NL級方矩管，確保-20℃沖擊功≥27J。

　　腐蝕環境：

　　選用316L不銹鋼方矩管，或S355J2H+熱鍍鋅(鋅層厚度≥85μm)。

　　2. 采購注意事項

　　證書要求：

　　基礎證書：EN 10204 3.1(工廠檢驗證書)。

　　核電/橋梁項目：需提供EN 10204 3.2(第三方檢驗證書)，由TüV、SGS等機構出具。

　　包裝與運輸：

　　防銹處理：內壁涂防銹油，外壁纏防潮膜。

　　固定方式：采用鋼帶捆綁，每捆重量≤3噸，避免運輸變形。

　　交貨期：

　　常規規格：英國廠商交貨期4-6周，亞洲廠商3-5周。

　　定制規格：需增加2-4周模具開發時間。

　　五、典型應用案例

　　倫敦“奶酪刨”摩天大樓(Leadenhall Building)

　　材料：Tata Steel S355J2H方管(邊長300×300mm，壁厚12mm)。

　　性能要求：設計壽命120年，耐腐蝕速率≤0.03mm/年(C5-M腐蝕環境)。

　　檢測標準：按BS EN 1090-2 EXC4級要求，焊縫需進行相控陣超聲檢測(PAUT)。

　　北海布倫特油田平臺升級項目

　　材料：Outokumpu 316L方管(邊長100×100mm，壁厚8mm)。

　　性能要求：-40℃下沖擊功≥34J，抗海水腐蝕(Cl?濃度35g/L)。

　　檢測標準：按NORSOK M-120標準，需通過氫致開裂(HIC)試驗(溶液A，720h無裂紋)。

　　希思羅機場T5航站樓擴建

　　材料：ArcelorMittal S420MH方矩管(邊長600×400mm，壁厚20mm)。

　　性能要求：動態荷載下疲勞壽命≥2×10?次(應力幅100MPa)。

　　檢測標準：按BS 7608標準進行疲勞試驗，S-N曲線斜率m=3.5。