昆鋼玉溪不銹鋼復合板材螺旋縫埋弧焊鋼管試制

螺旋縫埋弧焊鋼管常識 本文由鋼管經(jīng)貿(mào)網(wǎng)資訊部整理（www.***.***），如有轉載，請注明出處。 20世紀30年代以來，隨著優(yōu)質帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術的進步，焊縫質量不 斷提高，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式 分為直縫焊管和螺旋焊管。 直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高， 能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度 的直縫管相比，焊縫長度增加30~100%，而且生產(chǎn)速度較低。 因此，較小口徑的焊管大都采用直縫焊，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。 1.一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管（sy5037-2000）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺 旋成型，采用雙面自動埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣

螺旋縫埋弧焊鋼管工藝過程 1.執(zhí)行標準及其他 1.1本次鋼管生產(chǎn)標準為： 《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件》gb/t9711.1-1997 《碳素鋼結構》gb/t700-2006 《鋼的化學分析用試樣取樣法及成品化學成分允許偏差》gb/t222-2006 《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》gb/t3233-2005 《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層技術標準》sy/t0413-2002 《石油天然氣工業(yè)承壓鋼管無損檢測方法埋弧焊鋼管焊縫縱向和/橫向缺欠的超聲波檢 測》sy/t6423.3-1999 1.2工程設計壓力及設計溫度 1.2.1設計壓力為0.4mpa 1.2.2工作溫度為0-+40° 1.2.3輸送介質：12t天然氣 2鋼管的制造 2.1螺旋縫埋弧焊鋼管采用自動埋弧焊焊法焊接，內外焊縫均應各不少于一道。 2.2材料 本次生產(chǎn)的螺

通過對不同標準的螺旋埋弧焊鋼管比較和分析’闡述正確選擇材料的重要性。

焊縫裂紋是焊接過程中的重大缺陷,有效控制焊縫裂紋的產(chǎn)生對于產(chǎn)品質量至關重要。分析了螺旋縫埋弧焊鋼管內焊縫結晶裂紋的產(chǎn)生過程以及消除措施,通過實踐證明結晶裂紋是由鋼管成形不穩(wěn)定引起的。

本文介紹了埋弧焊鋼管焊縫韌性試驗研究的結果及工業(yè)生產(chǎn)應用效果。簡要介紹實現(xiàn)埋弧焊鋼管高韌性焊縫經(jīng)歷的試驗手段及技術途徑，評估了試驗研究結果和已經(jīng)達到的技術水平，指出了埋弧焊鋼管焊縫韌性與工藝、材料匹配甚為相關的技術要點，論述了埋弧焊鋼管實現(xiàn)“等強”、“等韌”的技術可行性，對埋弧焊鋼管高韌性焊縫的進一步研究及大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)具有積極的指導意義。

螺旋埋弧焊管生產(chǎn)中,由于焊劑回收、除塵裝置存在卸料器不卸料、管路堵塞等問題,造成了生產(chǎn)不能連續(xù)、穩(wěn)定進行,且經(jīng)常有大量焊劑隨粉塵排出,焊劑浪費嚴重。分析了這些問題的產(chǎn)生原因,并設計制作了回收效果好、連續(xù)工作性強、除塵性能好、不受氣溫限制的焊劑回收、除塵裝置,確保了焊劑的正?；厥绽眉昂竸┓蹓m的有效清除,減少了焊劑的浪費,提高了經(jīng)濟效益,并有效降低了環(huán)境污染。

螺旋縫埋弧焊鋼管主要質量指標 序號項目sy/t5037-2000gb/t9711.1-1977 1鋼管管端標稱外徑允許偏差（mm） ±0.75%d或±2.5取小值（d＜508） ±0.50%d或±4.5取小值（d≥508） 0.40~1.59（d＜273.1） 0.79~2.38（d≥323.9） 2鋼管標稱壁厚允許偏差（mm） ±12.5%t（d＜508） ±10.0%t（d≥508） －12.5~+15.0%t（d＜508） -10.0~+17.5%t（d≥508） 3圓度（mm）±1.0%d±1.0%d 4直度（mm）≤0.2%l≤0.2%l 5管端倒角（°）30~3530~35 6管端鈍邊（mm）0.8~2.40.79~2.38 7管端切斜（mm） ≤1.6（d＜813） ≤3.0（d≥813）

1.鋼管 適用范圍 本技術規(guī)定適用于采用溝槽開挖，直接敷設方式的壓力流鋼管和 重力流鋼管。 用途 本技術規(guī)定為滇池北岸水環(huán)境綜合治理工程污水收集管道采購 文件，供貨商需根據(jù)本技術條件的要求，按照鋼管的有關規(guī)范制造。 規(guī)范及標準 供貨商使用的標準如本標書沒有規(guī)定，則應對所用標準進行說 明，當推薦的標準和實施規(guī)則等效或優(yōu)于所列標準時，該標準才有可 能為建設方接受，投標人應清楚說明替代的標準或實際使用的規(guī)范， 并提交推薦標準或實施規(guī)范，明顯的差異點要進行說明。 本標書編制時，所示版本均為有效標準。所有標準都會被修訂， 使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范 dl5017-2007 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范 gb50235-2010 石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件

1.鋼管 1.1適用范圍 本技術規(guī)定適用于采用溝槽開挖，直接敷設方式的壓力流鋼管和重力流鋼 管。 1.2用途 本技術規(guī)定為滇池北岸水環(huán)境綜合治理工程污水收集管道采購文件，供貨商 需根據(jù)本技術條件的要求，按照鋼管的有關規(guī)范制造。 6.3規(guī)范及標準 供貨商使用的標準如本標書沒有規(guī)定，則應對所用標準進行說明，當推薦的 標準和實施規(guī)則等效或優(yōu)于所列標準時，該標準才有可能為建設方接受，投標人 應清楚說明替代的標準或實際使用的規(guī)范，并提交推薦標準或實施規(guī)范，明顯的 差異點要進行說明。 本標書編制時，所示版本均為有效標準。所有標準都會被修訂，使用本標準 的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范dl5017-2007 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范gb50235

國產(chǎn)螺旋縫埋弧焊鋼管經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了較大的進步，尤其是石油行業(yè)內幾家鋼管廠的產(chǎn)品代表著國內最高水平。通過介紹國產(chǎn)螺旋縫埋弧焊鋼管的現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝技術，與進口直縫埋弧焊鋼管進行了質量與性能比較，認為國產(chǎn)螺旋縫埋弧焊鋼管能夠滿足西氣東輸管道工程的要求。

介紹了國內螺旋縫埋弧焊鋼管的產(chǎn)品技術現(xiàn)狀以及預精焊(二步法)技術在國內外的應用情況,從產(chǎn)品實物性能指標、工作效率等方面對比分析了采用預精焊生產(chǎn)螺旋縫埋弧焊鋼管的優(yōu)點,并針對其存在的問題提出了解決措施。分析認為,國內螺旋縫埋弧焊鋼管的生產(chǎn)主要以一步法為主,但根據(jù)市場需求和油氣輸送管技術發(fā)展方向,從國外引進預精焊技術并對現(xiàn)有工藝技術進行改造很有必要。

以目前國內普遍采用的外抱式螺旋焊鋼管三輥成型器為研究對象,在作了一些基本假設的前提下,根據(jù)金屬材料的彈塑性變形理論,建立了鋼板在成型器中的受力模型。將鋼板受力模型與螺旋鋼管三輥成型器實際結構參數(shù)作為一個整體,推導出了螺旋鋼管調型參數(shù)計算公式,編制了計算程序。理論研究表明,為使焊接后螺旋鋼管產(chǎn)生零彈復或較小的彈復,在調型時必須使三輥成型器中的下壓輥在理論圓周位置的基礎上再下降一個位移量,以保證鋼板在經(jīng)過塑性變形后有較大的彈復空間。根據(jù)工廠提供的數(shù)據(jù)參數(shù),計算了成型器中三個成型輥的調型參數(shù),并與工廠現(xiàn)在使用的調型參數(shù)進行了對比,結果表明基本假設符合實際情況,建立的力學模型正確,理論調型參數(shù)值與實際調型參數(shù)值一致

本文報道了以應變電測技術和原理對螺旋埋弧焊鋼管進行殘余應力測量的結果。并對測試結果進行分析討論。

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簡述了國內外直縫埋弧焊生產(chǎn)機組預焊工藝的技術現(xiàn)狀,介紹了預焊工藝和預焊設備。分析了預焊中常見問題如錯邊、燒穿、氣孔、飛濺等產(chǎn)生的原因,并提出了相應的改進措施。

直縫埋弧焊鋼管

擴徑頭是直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線擴徑機上的關鍵部件,一直依賴進口,價格昂貴且交貨時間長,研制國產(chǎn)擴徑頭迫在眉睫。從擴徑頭的技術難點入手,分析了中直徑和大直徑擴徑頭的不同結構形式和潤滑方式。在結構設計時,針對擴徑頭各部件的使用要求,選用不同的工具鋼和相應的熱處理工藝,確保了擴徑頭的整體使用壽命。新研制的擴徑頭投入使用兩年來,共擴直縫埋弧焊鋼管3萬多根,合格率100%,滿足了擴徑的要求。

通過對國內已經(jīng)生產(chǎn)的直縫埋弧焊鋼管母材與焊縫力學性能指標以及鋼管幾何尺寸指標的列舉,說明我國已經(jīng)基本具備了為海底管線提供符合apispec5l、dnv-os-f101等規(guī)范要求的直縫埋弧焊鋼管的能力。但與國外先進鋼管生產(chǎn)廠相比,在產(chǎn)品整體質量的穩(wěn)定性、計算機管理系統(tǒng)的應用及質量保證體系的運行方面尚有一定的差距。

結合我國石油天然氣輸送管道及用管情況,就國內外螺旋焊鋼管的生產(chǎn)和應用情況,國外直縫埋弧焊鋼管的發(fā)展,國內油氣輸送用鋼管的需求情況作了介紹。就直縫埋弧焊鋼管和螺旋焊鋼管的使用性能作了對比分析,指出國外直縫埋弧焊管快速發(fā)展,螺旋焊鋼管日趨衰落有多方面的原因。結合我國油氣輸送管道建設的安排和規(guī)劃,對直縫埋弧焊鋼管的供需情況作了分析,介紹了我國石油制管工業(yè)現(xiàn)狀及我國直縫埋弧焊鋼管的發(fā)展情況。

針對螺旋埋弧焊鋼管外焊,研制了一種基于視覺傳感的焊縫自動跟蹤系統(tǒng)。以視頻攝像機為傳感器,在焊接點前方100mm處檢測鋼管外焊成形縫。對視頻信號進行放大、整形、二值化處理,獲得對應于成形縫的脈沖信號,以幀中心為基準,利用單片機進行偏離方向判斷及偏差值計算,并將偏差信號以脈沖方式送入交流伺服電機驅動器,由交流伺服電機控制焊槍滑移臺移動,確保焊絲實時對準焊縫。試驗結果表明,焊接過程采用視頻攝像機識別鋼管外焊成形縫實現(xiàn)焊縫自動跟蹤的方法是可行的。

螺旋埋弧焊鋼管內焊縫自動跟蹤問題，是國內外長期以來沒有很好解決的一大難題。本文對實現(xiàn)自動跟蹤的原理進行了比較詳盡的分析和研究，提出了焊縫背面兩側溫度呈駝峰形分布的全新理論。作者認為，以往人們使用的內焊頭手動跟蹤都是遵循駝峰理論來實現(xiàn)的。模擬手動跟蹤，進行仿生學研究，是實現(xiàn)內焊縫自動跟蹤的一種重要途徑。利用現(xiàn)代傳感技術，測出內焊縫兩側的溫度曲線，通過微機可以很快地算出兩峰點ａ１ａ２與谷點ｏ的距離，如兩點距離不等就隨時輸出信號去驅動焊頭移動達到自動跟蹤的目的

分析了螺旋埋弧焊鋼管生產(chǎn)中鋼卷拆卷矯平、預彎成型過程中的正反受力變形。由于多晶體金屬中部分晶粒的微塑性變形以及鐵素體體心立方晶體受力后的位錯反應、位錯塞積或位錯分解產(chǎn)生第二類殘余內應力,用第二類殘余內應力對包申格效應的產(chǎn)生機理進行了闡述說明。論述了包申格效應對鋼管屈服值的影響。