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无缝钢管工艺流程圆管坯→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)→标记焊缝余高钢管壁厚不大于 12.5mm 时,焊缝余高不大于 3.0mm;钢管壁厚大于 12.5mm 时,焊缝余高不大于 3.5mm。公称外径不大于 168.3mm 的钢管,应平直或按供需双方协 议规定的弯曲度指标;
公称外径大于 168.3mm 的钢管,弯曲度不大于钢管全长的 0.2%。管端壁厚大于4mm的钢管,管端可加工坡口 30°+5°0°,留根1.6mm±0.8mm,管端斜度小于或等于 5mm。
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。
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,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,也应考虑采用加强管接头、斜接弯管以及小口径管子的现场弯曲加工等的可能性。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。
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。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。
无缝钢管抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000/30:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
(一)质量要求
①钢的化学成分:钢的化学成分是影响无缝钢管性能主要的因素之一,也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。
a. 合金元素:有意加入,根据用途
b. 残余元素:炼钢带入,适当控制
c. 有害元素:严格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),气体(N、H、O)
炉外精炼或电渣重熔:提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度,减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。
②钢管几何尺寸精度和外形
a. 钢管外径精度:取决于定(减)径方法、设备运转情况、工艺制度等。
外径允许偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 或小外径mm
Di:名义外径mm
b. 钢管壁厚精度:与管坯的加热质量,各变形工序的工艺设计参数和调整参数,工具质量及其润滑质量等有关
壁厚允许偏差: ρ=(S-Si)/Si× S:横截面上或小壁厚
Si:名义壁厚mm
C.钢管椭圆度:表示钢管的不圆程度。
d. 钢管长度:正常长度、定(倍)尺长度、长度允许偏差
e. 钢管弯曲度:表示钢管的弯度:每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度
f. 钢管端面切斜度:表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度
g. 钢管端面坡口角度和钝边
5.钢管表面质量:表面光洁要求
a. 危险性缺陷:裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷:麻坑、青线、划伤、碰伤、轻的内、外直道、辊印等。
无缝钢管工艺性能检验过程:
①压扁试验:圆形试样 C形试样(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)
L=40~100mm 单位长度变形系数=0.07~0.08
②环拉试验:L=15mm 无裂纹为合格
③扩口和卷边试验:顶心锥度为30°、40°、60°
④弯曲试验:可代替压扁试验(对大口径管而言)
无缝钢管金相分析:
①高倍检验(观分析):非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度:级别、级差
组织:M、B、S、T、P、F、A-S
脱碳层:内、外。
A法评级:A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。
②低倍试验(宏观分析):肉眼、放大镜10x以下。
a. 酸蚀检验法。
b. 硫印检验法(管坯检验,显示低培组织及缺陷,如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。
c. 塔形发纹检验法:检验发纹数量、长度及分布。
中国现行无缝钢管标准:
1.现行无缝钢管标准:共有47项 其中:GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项;基础 2项 产品 45项
2.常用标准:
① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。
④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。
⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。
⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。
不锈钢无缝管在退热时的步骤
1:不锈钢无缝管热轧到规定厚度然后经过退火和除鳞的一种粗糙、无光表面
2:不锈钢无缝管冷轧后进行热处理、酸洗或类似处理
3: 粗研磨
4: 中间研磨
5:用GB2477所规定的粒度为240号研磨材料抛光精整
6:用GB2477所规定的粒度为W63号研磨材料抛光精整
7:用GB2477所规定的粒度为W50号研磨材料抛光精整
8:镜面研磨 镜子用抛光轮进行研磨反光镜
9:不锈钢无缝管冷轧后进行光亮热处理
10:用适当粒度的研磨材料抛光是表面光华等;
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