无缝钢管的制造工艺

【专家解说】：">　把钢管外径和壁厚之比小于20的钢管称为厚壁钢管。　　主要用做石油地质钻探管、石油化工用的石油裂化管、高压锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构管等。　　无缝钢管的制造工艺　　1.热轧(挤压无缝钢管)：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库　　轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200℃。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢坯打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。　　2.冷拔(轧)无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。　　无缝管生产分类——热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管、钢坯　　1.结构用无缝钢管(GB/T8162-1999)是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。　　2.流体输送用无缝钢管(GB/T8163-1999)是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。　　3.低中压锅炉用无缝钢管(GB3087-1999)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝钢管。　　4.高压锅炉用无缝钢管(GB5310-1995)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管钢坯。　　5.化肥设备用高压无缝钢管(GB6479-2000)是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。　　6.石油裂化用无缝钢管(GB9948-88)是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。　　7.地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。　　8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。　　9.石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结钢坯。　　10.船舶用碳钢无缝钢管(GB5213-85)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。　　11.汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。　　12.柴油机用高压油管(GB3093-86)是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管钢坯。　　13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管(GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。　　14.冷拔或冷轧精密无缝管(GB3639-83)是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。　　15.结构用不锈钢无缝管(GB/T14975-1994)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。　　16.流体输送用不锈钢无缝管(GB/T14976-1994)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。　　17.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。　　一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。　一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热以热处理状态交货。低中压锅炉用无缝钢管：用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。　　钢坯用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝钢管。主要用10、20号钢制造，除保证化学成分和机械性能外要做水压试验，卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。　　18.GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等.　　无缝钢管计算公式及举例说明：(kg/m) W= 0.02466 ×S (D – S) D= 外径S= 壁厚　　外径为60 mm 壁厚4mm 的无缝钢管，求每m 重量。每m 重量= 0.02466 ×4 ×(60 –4 )=5.52kg 9.石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结钢坯。　　GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管　　10.船舶用碳钢无缝钢管(GB5213-85)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。　　11.汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。　　12.柴油机用高压油管(GB3093-2002)是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝管。　　13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管(GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝管。　　厚壁钢管和薄壁钢管的最大区别在于钢管壁的厚度，一般说来，薄壁钢管都是冷拔技术，而厚壁钢管一般使用热拔技术，如果是用度量单位来区分的话，那么，一般认为，壁厚/管径等于0.02是厚壁钢管和薄壁钢管的分水岭，壁厚/管径小于0.02的是薄壁钢管，大于的是厚壁钢管，在用途上来说，薄壁钢管多用于管道上。而厚壁钢管多应用于空心零件的坏料。承压以及重要管道上使用钢坯。　　厚壁钢管在工程中规定和应用　　一、厚壁管件实选用和使用的相应法规及各项规定　　厚壁管件在实际选用或使用时，首先必须遵循相应法规及规范内的各项规定，特别是输送极度或高度危害流体介质、易燃介质以及高压气体等管道设备 管道的场合。在这前提下，主要依据用途和使用条件(压力、温度、流体介质)来确定管件的种类。下面主要列出了相关的法规/规范，仅供参考。　　1)特种设备安全监察法;　　2)特种设备安全检查条例列;　　3)压力管道设备安全管理与监察规定;　　4)特种设备质量监督与安全监察规定;　　5)特种设备设计/制造/安装监督管理规定(拟订);　　6)压力管道设备安全技术监察规程(拟订);　　7)工业金属管道设备安全技术规范(拟订);　　二、管件强度等级的确定　　1)以公称压力表示其等级或规定压力一温度额定值的管件，应按标准规定的压力一温度额定值作为其使用基准，如GB/T 17185;　　2)标准中仅规定了与其相连直管的公称厚度的管件，按标准规定的基准管子等级确定其适用压力一温度额定值，如GB14383~GB14626。　　3)标准中仅规定外形尺寸的管件，如GB12459、GB 13401，应通过验证性试验来确定其承压强度。　　4)其他，应按有关规定进行压力设计或解析分析等方法来确定其使用基准。此外，管件强度等级的确定，还应不低于整个管道设备系统在操作中可能遇到的最严酷工况下的压力钢坯。　　三、安全性与经济性　　实际配管工程中使用的管件的结构型式，除了上述介绍的以外，还有其他多种结构形式的管件，用以满足各种不同工况条件、特别是特殊工况的要求。在工程设计或选用时，管件的强度等级越高，安全性越高，但工程的费用成本也越大，会造成不必要的浪费。　　从经济效益上考虑，在满足工程设计要求的同时，尽可能降低成本，却往往容易形成选用的管件总体上出现少量多品种的结果，从而不利于现场施工材料的管理、调控以及设计变更需要的材料代用等。因此，管件的选用，应综合安全性和经济性，尽可能减少管件的品种为宜。此外，现场施工的条件、施工的水平，管件的采购周期等因素，也应在管件选用中引起必要的重视。具体情况下，也应考虑采用加强弯头、管套、斜接弯管以及小口径管子的现场弯曲加工等的可能性钢坯。　　同时，对于管件生产厂的生产能力和产品，市场供应情况的了解也很有必要。　　四、管件选用标准中存在的问题　　1)国内管件标准不健全、不配套管件标准应包括管件的型式参数标准与管件材料标准。但材料标准中或是规定不全，或是缺乏诸如汀货要求、检验及组批规则、质量证明等方面的质量技术要求。管件材料标准配套性差，往往从各自的立场、角度，而不是从压力管道整个标准体系出发来制订。工程中的选用，管材标准有，但无相应的锻件或铸件标准。现实是管件锻件标准借用压力容器的锻件标准，没有考虑两者的差异，如焊接、拍片检验等规定。　　2)管件标准水平千差万别，内容缺乏一致与系统性，以至衔接出现矛盾，造成使用上的不便钢坯。　　3)无管件的型式试验标准，仅GB12459、GB13401标准中规定了钢制对焊无缝管件和钢板制对焊管件的爆破试验的压力计算，其他保证管件制造质量的型式试验标准或执行标准没有。　　无缝管重量公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量) 
 
　　螺旋钢管[1]生产工艺：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，每批钢管头三根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。　　螺旋钢管的特点：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管。　　螺旋管及其标准分类：承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5036-83)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)，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;一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5037-83)，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。　　现在螺旋钢管的常用标准一般分为:SY/T5037-2000(部标、也叫普通流体输送管道设备用螺旋缝埋弧焊钢管)、GB/T9711.1-1997(国标、也叫石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A级钢管(到目前要求严格的有GB/T9711.2 B级钢管))、API-5L(美国石油协会、也叫管线钢管;其中分为PSL1和PSL2两个级别)、SY/T5040-92(桩用螺旋缝埋弧焊钢管)　　螺旋管材质：Q235A，Q23b,0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb.　Q345 L245 L290 X42 X46 X70 X80　　螺旋管的工艺性能　　1)弯曲性能　　规定的弯心直径弯曲180度后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。　　2)反向弯曲性能　　根据需方要求，钢筋可进行反向弯曲性能试验。　　反向弯曲试验的弯心直径比弯曲试验相应增加一个钢筋直径。先正向弯曲45度，后反向弯曲23度，后反向弯曲23度。经反向弯曲试验后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。　　    螺旋管特点：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。　　螺旋管及其标准分类：承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5036-83)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)，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;一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5037-83)，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。　　现在螺旋管的常用标准一般分为:SY/T5037-2000(部标、也叫普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管)、GB/T9711.1-1997(国标、也叫石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A级钢管(到目前要求严格的有GB/T9711.2 B级钢管))、API-5L(美国石油协会、也叫管线钢管;其中分为PSL1和PSL2两个级别)、SY/T5040-92(桩用螺旋缝埋弧焊钢管)　　螺旋管材质：Q235A，Q23b,0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb.　Q345 L245 L290 X42 X46 X70 X80　　螺旋钢管特点：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。　　螺旋钢管及其标准分类：承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5036-83)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)，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;一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5037-83)，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。　　现在螺旋钢管的常用标准一般分为:SY/T5037-2000(部标、也叫普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管)、GB/T9711.1-1997(国标、也叫石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A级钢管(到目前要求严格的有GB/T9711.2 B级钢管))、API-5L(美国石油协会、也叫管线钢管;其中分为PSL1和PSL2两个级别)、SY/T5040-92(桩用螺旋缝埋弧焊钢管)更多钢管相关知识上 http://www.wstsy.com　　螺旋钢管材质：Q235A，Q23b,0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb.　Q345 L245 L290 X42 X46 X70 X80