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性精密無縫鋼管有四層結(jié)構(gòu),內(nèi)部一層是擠壓成型的熱塑性管,在傳輸液體中起密封作用;中間兩層襯里用的是填充碳的聚乙烯管,它具有抵抗長期受紫外線輻射的能力,并能排除外部靜電。外一層是擠壓成型的厚外部護(hù)罩,用于保護(hù)管子底層不受外部影響。標(biāo)準(zhǔn)柔性精密無縫鋼管適用的額定壓力符合 ANSI 的分類,如等級(jí) 300 相當(dāng)于 5.15MPa ;等級(jí) 400 相當(dāng)于 6.89MPa ;等級(jí) 600 相當(dāng)于 10.3MPa 。海上柔性精密無縫鋼管的設(shè)計(jì)依據(jù)是 API 17J 、 17K 和 RP 17B 。陸上用柔性精密無縫鋼管的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)稍微偏離了 API 標(biāo)準(zhǔn)的要求,使用 API 17J 分類方法和材料,其壓力、拉力和破壞極限均在規(guī)定的范圍內(nèi)。試驗(yàn)是按照 API RP 17B 的要求進(jìn)行的。終端配件的設(shè)計(jì)要能滿足維持結(jié)構(gòu)的完整性,確保內(nèi)、外擠壓成型層密封的要求,并且能夠保證將拉力和壓力負(fù)載傳遞到管子結(jié)構(gòu)上。終端配件的樣品經(jīng)過爆破和軸向拉力試驗(yàn).
當(dāng)輸入熱量不足時(shí),被加熱的精密鋼管邊緣達(dá)不到精密鋼管溫度,金屬組織仍然保持固態(tài),形成未熔合或未焊透;當(dāng)輸入熱時(shí)不足時(shí),被加熱的精密鋼管邊緣超過精密鋼管溫度,產(chǎn)生過燒或熔滴,使精密鋼管形成熔洞。精密鋼管的兩個(gè)邊緣加熱到精密鋼管溫度后,在擠壓輥的擠壓下,形成共同的金屬晶?;ハ酀B透、結(jié)晶,終形成牢固的精密鋼管。若擠壓力過小,形成共同晶體的數(shù)量就小,精密鋼管金屬強(qiáng)度下降,受力后會(huì)產(chǎn)生開裂;如果擠壓力過大,將會(huì)使熔融狀態(tài)的金屬被擠出精密鋼管,不但降低了精密鋼管強(qiáng)度,而且會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)外毛刺,甚至造成精密鋼管搭縫等缺陷。第三,精密鋼管應(yīng)盡量接近擠壓輥位置。若感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時(shí),有效加熱時(shí)間較長,熱影響區(qū)較寬,精密鋼管強(qiáng)度下降;反之,精密鋼管邊緣加熱不足,擠壓后成型不良。
若欲獲得尺寸更小和質(zhì)量更好的無縫管,必須采用冷軋、冷拔或者兩者聯(lián)合的方法。冷軋通常在二輥式軋機(jī)上進(jìn)行,鋼管在變斷面圓孔槽和不動(dòng)的錐形頂頭所組成的環(huán)形孔型中軋制。冷拔通常在0.5~100T的單鏈?zhǔn)交螂p鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)上進(jìn)行。擠壓法即將加熱好的管坯放在密閉的擠壓圓筒內(nèi),穿孔棒與擠壓桿一起運(yùn)動(dòng),使擠壓件從較小的??字袛D出。此法可生產(chǎn)直徑較小的鋼管。精密管的焊接工藝。工藝:精密管中的Cr、Mo、V等強(qiáng)烈的碳化物形成元素有使接頭過熱區(qū)產(chǎn)生再熱裂紋的傾向。坡口機(jī)加工后(焊接前)MT檢查,無裂紋、無缺陷,焊前坡口及周圍表面清理(油污、除銹等)至見金屬光澤;坡口裝配避免強(qiáng)制組對(duì)。焊接前整體或局部預(yù)熱,焊縫兩邊各150mm范圍內(nèi)保證預(yù)熱溫度250~300度;層間溫度應(yīng)在預(yù)熱溫度控制范圍內(nèi)。
GTAW(純Ar氣體保護(hù)):建議采用TIG-R31(含V)焊絲,直徑2.5mm,電流100~140A。如果有一定壁厚,管徑不是很小的話,建議采取GTAW+SMAW。SMAW:焊條采用R337,規(guī)格可以按實(shí)際情況來定。焊接完成后清理飛濺,加熱至350~450℃,保溫并緩冷的后熱措施。12Cr1MoV采用相應(yīng)成分的耐熱鋼焊條,如R310、R312、R317、R316Fe,焊前預(yù)熱250~350℃,焊后回火處理710~750℃。焊補(bǔ)缺陷或焊后不能進(jìn)行熱處理時(shí),也可采用奧氏體鋼焊條,如A302、A307。這時(shí),由于焊縫與母材膨脹系數(shù)不同,同時(shí)在長期高溫工作時(shí)還可發(fā)生碳的擴(kuò)散遷移現(xiàn)象,而易于導(dǎo)致在融合區(qū)發(fā)生破壞。將精密鋼管送入精密鋼管機(jī)組,經(jīng)多道軋輥滾壓,精密鋼管逐漸卷起,形成有開口間隙的圓形精密鋼管,調(diào)整擠壓輥的壓下量,使精密鋼管間隙控制在1~3mm,并使焊口兩端齊平。如間隙過大,則造成鄰近效應(yīng)減少,渦流熱量不足,精密鋼管晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應(yīng)增大,精密鋼管熱量過大,造成精密鋼管燒損;或者精密鋼管經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑,影響精密鋼管表面質(zhì)量。
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