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螺旋埋弧焊钢管与直缝钢管间的区别
来源:和之源不锈钢 浏览量:
20世纪30年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。
什么是螺旋埋弧焊钢管?
螺旋缝埋弧焊钢管将热轧带钢按螺旋形弯曲成形,用埋弧自动焊进行内缝和外缝的焊接制成螺旋缝钢管(也称螺旋焊管、螺旋管螺旋钢管)。由于以下原因它能广泛地应用于大直径钢管的生产中:
1)只要改变成形角度,就可以用同一宽度的带钢生产各种口径的钢管;
2)因为是连续弯曲成形,所以钢管的定尺长度不受限制;
3)焊缝螺旋形均匀分布在整个钢管圆周上,所以钢管的尺寸精度高,强度也较高;
4)易于变更尺寸,适合于小批量、多品种钢管的生产。
由于缺陷与焊缝相平行,故对螺旋管来说,其焊缝的缺陷为斜缺陷。在使用过程中,钢管的主应力方向,即钢管轴线方向的当量缺陷长度比直缝管小;其次,由于管线钢均为轧制钢板,冲击韧性有较大的各向异性。
顺轧制方向的CVN值可比垂直于轧制方向的CVN值高3倍。直缝管所受的主应力恰恰垂直于管材抗冲击能力最低的方向,而螺旋管则错开了管材抗冲击能力最低的方向,使螺旋管焊缝长的劣势转变成优势。
螺旋埋弧焊管的标准:
通常焊管用于水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等通常较低压力流体的输送。
普通碳素钢电线套管(GB3640-88)是工业与民用建筑、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电线的钢管。
直缝电焊管(YB242-63)是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。
承压流体输送用螺旋缝埋弧焊管(SY5036-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,用双面埋弧焊法焊接,用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强,焊接性能好,经过各种严格的科学检验和测试,使用安全可靠。钢管口径大,输送效率高,并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天然气的管线。
承压流体输送用螺旋缝高频焊管(SY5038-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高频搭接焊法焊接的,用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工成型;经过各种严格和科学检验和测试,使用安全可靠,钢管口径大,输送效率高,并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。
螺旋缝埋弧焊钢管的生产工艺
螺旋钢管是以带钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管.
(1)原材料即带钢卷,焊丝,焊剂。在投入前都要经过严格的理化检验。
(2)带钢头尾对接,采用单丝或双丝埋弧焊接,在卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。
(3)成型前,带钢经过矫平、剪边、刨边,表面清理输送和予弯边处理。
(4)采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力,确保了带钢的平稳输送。
(5)采用外控或内控辊式成型。
(6)采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求,管径,错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。
(7)内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接,从而获得稳定的焊接规范。
(8)焊完的焊缝均经过在线连续超声波自动伤仪检查,保证了100%的螺旋焊缝的无损检测覆盖率。若有缺陷,自动报警并喷涂标记,生产工人依此随时调整工艺参数,及时消除缺陷。
(9)采用空气等离子切割机将钢管切成单根。
(10)切成单根钢管后,每批钢管都要进行严格的首检制度,检查焊缝的力学性能,化学成份,溶合状况,钢管表面质量以及经过无损探伤检验,确保制管工艺合格后,才能正式投入生产。
(11)焊缝上有连续声波探伤标记的部位,经过手动超声波和X射线复查,如确有缺陷,经过修补后,再次经过无损检验,直到确认缺陷已经消除。
(12)带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管,全部经过X射线电视或拍片检查。
(13)每根钢管经过静水压试验,压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。试验参数自动打印记录。
(14)管端机械加工,使端面垂直度,坡口角和钝边得到准确控制。
什么是直缝钢管?
直缝钢管是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低。
一般焊管用来输送低压流体。用Q195、Q215A、Q235A钢、Q235B普碳制造 。也可采用易于焊接0317标准型号6012及钢母755软钢共同制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验,对表面质量有一定要求,通常交货长度为4-10m,常要求定尺(或倍尺)交货。焊管的规格用公称口径表示(毫米或英寸)公称口径与实际不同,焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种,钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。
埋弧焊直缝钢管采用的焊接工艺为埋弧焊技术,采用填充物焊接,颗粒保护焊剂埋弧。生产的口径可以达到1500mm,LSAW是埋弧焊直缝钢管的英文简称,埋弧焊直缝钢管的生产工艺有JCOE成型技术、卷制成型埋弧焊技术。当口径较大时可能用两块钢板进行卷制,这样会形成双焊缝的现象。可以执行的标准GB/T3091-2008低压流体钢管生产标准,GB/T9711.1-2 -1997石油天然气钢管生产使用标准,还可以执行美国API 5L 管线钢管执行标准。生产材质:Q195A-Q345E;245R;Q345QA-D;L245-L485;X42-X70。承压参数主要有2ST/T ,S为屈服强度,T为壁厚。埋弧焊已经发展成为,有双丝埋弧焊,还有多丝埋弧焊,效率更进一步提高。
直缝钢管的生产工艺
直缝钢管按生产工艺可分为高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管。埋弧焊直缝钢管按其不同的成型方式又分为UOE、RBE、JCOE钢管等。下面介绍最常见的高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管的成型工艺。
埋弧焊工艺
板探:用来制造大口径埋弧焊直缝钢管的钢板进入生产线后,首先进行全板超声波检验;
铣边:通过铣边机对钢板两边缘进行双面铣削,使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口形状;
预弯边:利用预弯机进行板边预弯,使板边具有符合要求的曲率;
成型:在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半经过多次步进冲压,压成"J"形,再将钢板的另一半同样弯曲,压成"C"形,最后形成开口的"O"形
预焊:使成型后的直缝焊钢管合缝并采用气体保护焊(MAG)进行连续焊接;
内焊:采用纵列多丝埋弧焊(最多可为四丝)在直缝钢管内侧进行焊接;
外焊:采用纵列多丝埋弧焊在直缝埋弧焊钢管外侧进行焊接;
超声波检验Ⅰ:对直缝焊钢管内外焊缝及焊缝两侧母材进行100%的检查;
X射线检查Ⅰ:对内外焊缝进行100%的X射线工业电视检查,采用图象处理系统以保证探伤的灵敏度;
扩径:对埋弧焊直缝钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度,并改善钢管内应力的分布状态;
水压试验:在水压试验机上对扩径后的钢管进行逐根检验以保证钢管达到标准要求的试验压力,该机具有自动记录和储存功能;
倒棱:将检验合格后的钢管进行管端加工,达到要求的管端坡口尺寸;
超声波检验Ⅱ:再次逐根进行超声波检验以检查直缝焊钢管在扩径、水压后可能产生的缺陷;
X射线检查Ⅱ:对扩径和水压试验后的钢管进行X射线工业电视检查和管端焊缝拍片;
管端磁粉检验:进行此项检查以发现管端缺陷;
防腐和涂层:合格后的钢管根据用户要求进行防腐和涂层。
螺旋埋弧焊钢管与直缝钢管的区别
20世纪30年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。 
直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低。
因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。
一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5037-2000)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。
一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY5039-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高频搭接焊法焊接用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。
桩用螺旋焊缝钢管(SY5040-2000)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用双面埋弧焊接或高频焊接制成的,用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管。
低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092-1993)也称一般焊管,俗称黑管。是用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。钢管接壁厚分为普通钢管和加厚钢管;接管端形式分为不带螺纹钢管(光管)和带螺纹钢管。钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示,如11/2 等。低压流体输送用焊接钢管除直接用于输送流体外,还大量用作低压流体输送用镀锌焊接钢管的原管。
低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T3091-1993)也称镀锌电焊钢管,俗称白管。是用于输送水、煤气、空气油及取暖蒸汽、暖水等一般较低压力流体或其他用途的热浸镀锌焊接(炉焊或电焊)钢管。钢管接壁厚分为普通镀锌钢管和加厚镀锌钢管;接管端形式分为不带螺纹镀锌钢管和带螺纹镀锌钢管。钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示,如11/2 等。
普通碳素钢电线套管(GB3640-88)是工业与民用建筑、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电线的钢管。
直缝电焊钢管(YB242-63)是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。
承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5036 -83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,用双面埋弧焊法焊接,用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强,焊接性能好,经过各种严格的科学检验和测试,使用安全可靠。钢管口径大,输送效率高,并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天然气的管线。
承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY5038-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高频搭接焊法焊接的,用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工成型;经过各种严格和科学检验和测试,使用安全可靠,钢管口径大,输送效率高,并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。
螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,主要生产工艺是埋弧焊,螺旋钢管能用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管,还可以用较窄的坯料生产管径较大的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加40%~100%,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。在业内生产较大口径直缝螺旋钢管时会使用丁字焊技术,即将一段段短的直缝钢管再进行对接,接成符合工程需要的长度,丁字焊直缝钢管缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性。
(1)螺旋钢管的制造工艺决定其残余应力较大,据国外有关资料记载,有些甚至接近屈服极限,埋弧焊直缝钢管因采用扩管工艺,残余应力接近零。
(2)螺旋焊缝焊接跟踪及超声波在线检测跟踪均较困难,因此,焊缝缺隐超标概率高于直缝埋弧焊管。
(3)螺旋钢管焊缝错边量多数在1.1-1.2mm,按照国际惯例错边量要小于厚度的10%,如管道壁厚较小时,错边量难以满足需求,而埋弧焊直缝钢管无此问题。
(4)与直缝埋弧焊管相比,螺旋焊缝流线较差,应力集中现象严重。
(5)螺旋埋弧焊管热影响区大于埋弧焊直缝钢管的热影响区,而热影响区是焊管质量弱环节。
(6)螺旋缝焊钢管几何尺寸精度差,给现场旋工(如对口、焊接)带来一定的困难。
(7)同样直径,螺旋缝焊钢管能达到的厚度远小于直缝埋弧焊管。
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