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西氣東輸鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求錯邊量小于2mm,由此,要求帶鋼的月牙彎必須小于8mm/5m,但標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GS/714164-93規(guī)定帶鋼的月牙彎為25mm/m,很難滿足這個要求。這就是加拿大為什么用鋼板而不用鋼卷來制作螺旋管的原因。何況螺旋焊管用機械擴徑方法來應(yīng)力難度大,外防腐層厚度在螺旋焊縫處的厚度比管體上的要減薄近30%,這些都不能不列入工程考慮范圍之內(nèi)。制管全過程是一個系統(tǒng)工程,不僅僅限于學(xué)術(shù)研究上討論管體力學(xué)分析,不能避開管型制作工藝流程、應(yīng)力方法、無損檢測方式以及防腐效果諸多問題。力學(xué)分析只是其中一個重要方面,但不是全部,因此,螺旋焊管工藝及設(shè)備方面要適應(yīng)我國天然氣工業(yè)的發(fā)展,技術(shù)改造應(yīng)當(dāng)作為重點,例如預(yù)精焊、擴徑等,同時,由于國內(nèi)競爭已大大飽和,不宜再建新的生產(chǎn)線。關(guān)于焊管“無縫化”工藝的解讀西方工業(yè)發(fā)達的產(chǎn)鋼大國焊管取代無縫管的個階段之所以是70年代,同焊管“無縫化”技術(shù)的成熟有關(guān)系。焊管能在質(zhì)量上優(yōu)于無縫管,主要是70年代冶金技術(shù)的發(fā)展使熱軋板卷可以作為焊管的質(zhì)優(yōu)、價廉、充足的原料,電子計算機技術(shù)的發(fā)展使焊管工藝可以全線連續(xù)自動,在線熱處理技術(shù)的發(fā)展使焊管在焊接后中頻退火處理、自動無損檢測技術(shù)的發(fā)展可以對焊縫和母材進行質(zhì)量檢查,保證,從而使客戶放心使用而無后顧之優(yōu)。
無縫化鋼管依據(jù)成型方式不同分為無縫鋼管、焊接鋼管和熱擴管等幾類。無縫鋼管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《低中壓輸送流體用無縫鋼管》(GB/T8163-1999),是指利用柱狀鋼坯加熱,模具穿孔方式生產(chǎn)的熱軋鋼管和利用冷拔機組將原管拉伸方式生產(chǎn)的冷拔鋼管。該類鋼管特點為管徑大、直度好、壁厚大、產(chǎn)量低、耗能大、成本高、長度10米左右且非定尺,另外一個重要特征是所有鋼管均有偏壁現(xiàn)象,即壁厚不均勻,偏差較大。焊接鋼管目前根據(jù)焊縫形式不同分為直縫焊接鋼管、螺旋焊接鋼管兩種,直縫焊接鋼管就焊接工藝不同又分為直縫電阻焊鋼管(ERW)和直縫埋弧焊鋼管(LSAW),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2001),焊接鋼管均是利用軋輥等模具將帶鋼延圓形漸開線逐步卷為圓形,再通過埋弧、電阻等不同焊接方式焊接成型生產(chǎn)的鋼管。該成型方式的特點是產(chǎn)品產(chǎn)量高、成本低、耗能小、長度可以達16米且可以定尺、直徑及壁厚可良好控制,缺點主要是目前國內(nèi)鋼管生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)落后,導(dǎo)致焊縫部分強度不足,壁厚一般國內(nèi)無法做厚。
其中過熱區(qū)組織由于焊接的溫度在1100℃以上,奧氏體晶粒急劇長大,冷卻后晶粒粗大,在一定的化學(xué)成分和冷速條件下還會形成硬而脆的晶相。此外,由于溫度梯度的存在也會產(chǎn)生焊接應(yīng)力。其綜合結(jié)果,焊縫區(qū)的綜合機械性能比母材低。焊管物理無縫化就是通過焊縫熱處理,達到應(yīng)力、均化和細(xì)化組織、提高焊接熱影響區(qū)綜合機械性能的目的,而其根本目的是應(yīng)力。焊管物理無縫化處理主要有兩種方法:焊縫局部處理法和整體加熱處理法。由于主要是焊縫熱影響區(qū)有硬化現(xiàn)象、機械性能低下,所以我們首先應(yīng)考慮對焊縫熱影響區(qū)進行局部處理。 焊縫局部?;幚淼姆椒ㄊ遣捎弥蓄l感應(yīng)加熱裝置將焊縫熱影響區(qū)加熱至約927。9℃,然后空冷至538℃以下,隨后水冷。對于直徑較小的鋼管,采用管坯整體加熱方式處理,然后空冷或在帶有可控氣氛的冷卻室中冷卻。以上講的是高頻直縫焊管的無縫化技術(shù)。至于大口徑直縫埋弧焊管其用途上要是作為輸送管,在無縫化方面的要求就有所區(qū)別,在焊縫上由焊接工藝控制余高,再用擴徑方法(機械擴徑或水壓擴徑)來應(yīng)力。無縫化鋼管無縫化鋼管知識解釋油專用管、管線管、標(biāo)準(zhǔn)管、機械管、結(jié)構(gòu)管、承壓管和不銹鋼管等7個方面的各占比例的對照,說明焊管用量在比例上大大超過了無縫管,在前面已談到美國高壓鍋爐管都用上了焊管,其焊管發(fā)展水平之高就可想而知了。
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