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關于石油輸送專用鋼管的一些生產技術的介紹。 連續油管是一種單根長度達幾千米并可反復彎曲、實現多次塑性變形的新型石油管材。連續油管及其作業裝備被稱作“作業機”,在國外如美國、加拿大等,連續油管已成為油田作業中必不可少的石油裝備。目前長連續油管是9000m長,關于這種特殊油管制造的核心技術是: 1、化學元素 由于嚴酷的服役環境,對連續油管材料力學性能和抗腐蝕性能有較高的要求,要對材料的化學成分優化設計,還必須對冶煉、軋制等實現全流程潔凈化控制,盡量減少夾雜物和S、P等有害元素含量。 2、加工 由于位錯增殖等原因引起的加工硬化和包申格效應共同作用后,管體強度的變換規律加以控制。 3、熱處理 通過對管體熱處理,實現組織和性能的控制,特別是高強度與高塑性以及低的殘余應力。 4、焊接技術 對低碳微合金鋼,目前主要采用HFW焊接技術,需要研究焊接工藝參數(如電流、電壓、頻率、焊接速度、成形角、擠壓量等),研究焊縫以及焊縫熱處理技術。 5、板材對接 要實現HFW焊管連續生產,必須先將板材接長,目前板材對接主要采用TIG、MAG和等離子焊接等方法。正在研究的方法是攪拌摩擦焊方法。 6、管材對接 連續油管在使用過程中可能會造成局部損傷,必須將損傷或缺陷部分切除掉,并通過焊接將管子連接起來。傳統的對接方法一般采用手工TIG焊,焊接質量難以控制,目前使的是全自動焊接技術。 7、新制造技術 如CVR技術,即采用同一規格的管坯的連續管,在線通過中頻感應加熱到940℃,通過熱機械軋制,一方面實現HFW焊縫優化或無縫化,另一方面實現變壁厚或變徑。另外,還有特殊用不銹鋼連續管激光焊接技術等。
異種厚壁(16Mn無縫管鋼管焊接 壁厚45mm,16Mn無縫管鋼厚壁管道的焊接 試件準備φ325mm.試驗壓力為3135MPa高壓管道焊接。該試件的管壁較厚,直徑較大,焊接后容易出現根部裂紋。2.焊接工藝(1坡口形式及尺寸見圖11-1,采用機械加工,禁止火焰切割。坡口內外除去銹和油污,使之露出金屬光澤。2打低焊采用TIG焊,選用H08Mn2SiA ,直徑為2mm焊絲,焊接電流5565A ,電弧電壓1112V,鎢極直徑2.5mm,噴嘴長度60mm,鎢極伸出長度6mm,直流正接,預熱溫度200℃。圖11-1坡口形式及尺寸上海石化總廠引進德國成套設備中的高壓換熱器(工作壓力17.3MPa工作溫度350℃)中的鋼管采用15Mo3與10CrMo910異種厚壁(46mm鋼管焊接。因兩種鋼材化學成分的差異,焊接性能的不同,接管的對口焊接處于高度拘束狀態,易產生裂紋。為改善接頭性能,避免產生裂紋,采用在10CrMo910一側先堆焊一層合金,作為介于10CrMo910與15Mo3之間的過渡層,然后再正式對口焊接。1.母材性能母材的化學成分見表6-71,力學性能見表6-72表6-71母材的化學成.為保證16Mn無縫管生產的連續性,熱軋帶鋼進入酸軋機組前,需要將前行帶鋼undefined和后行帶鋼焊接在一起,16Mn鋼管焊縫時常會在軋機內發生斷裂,形成斷帶事故。造成帶鋼焊縫斷帶的原因有許多,但焊縫內部的缺陷是導致帶鋼斷帶的主要因素之一,如果能嚴格控制焊縫的質量,將會大大降低帶鋼斷帶率,提高產品的生產效率。本文提出了一種焊縫缺陷的線檢測方案,采用渦流檢測技術檢測焊縫的內部缺陷和激光輪廓傳感器檢測焊縫的表面形貌缺陷,兩種方法相互結合、互相彌補。 研究渦流檢測原理和阻抗分析法,使用渦流檢測、金相實驗和X射線去檢測帶鋼焊縫缺陷,通過實驗分析阻抗信號與缺陷的對應關系,驗證渦流檢測技術檢測焊縫的可靠性。應用ANSYS模擬渦流探頭檢測缺陷的三維電磁學仿真,得出缺陷與阻抗信號的對應關系,總結出阻抗信號與缺陷大小、位置和類型的趨勢規律。針對渦流檢測的實驗研究和仿真研究的結果,可指導現場渦流檢測的參數設置。
鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量一般較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等。2013年已用鋼管來制造。鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,用圓形管可以輸送更多的流體。圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,絕大多數鋼管是圓管。 主要性能編輯 1.塑性 塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生塑性變形(變形)而不破壞的能力。 2.硬度 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產中測定硬度方法常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和維氏硬度(HV)等方法。 3.疲勞 強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指針。實際上,許多機器零件都是在循環載荷下工作的,在這種條件下零件會產生疲勞。途還需有其他截面形狀的異型鋼管。 低壓流體輸送用焊接鋼管(GB/T3092-1993)也稱一般焊管,俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鋼管(光管)和帶螺紋鋼管。鋼管的規格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內徑的近似值。習慣上常用英寸表示,如11/2等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外,還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。 低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管(GB/T3091-1993)也稱鍍鋅電焊鋼管,俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接(爐焊或電焊)鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。 普通碳素鋼電線套管(GB3640-88)是工業與民用建筑、安裝機器設備等電氣安裝工程中用于保護電線的鋼管。 直縫電焊鋼管(YB242-63)是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。 承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管(SY5036-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,用雙面埋弧焊法焊接,用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強,焊接性能好,經過各種嚴格的科學檢驗和測試,使用可靠。鋼管口徑大,輸送效率高,并可節約鋪設管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。 一般分類編輯 (a)按工藝分——電弧焊管、電阻焊管(高頻、低頻)、氣焊管、爐焊管 (b)按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管 2、按斷面形狀分類 3、按壁厚分類——薄壁鋼管、厚壁鋼管 4、按用途分類——熱工設備用鋼管、機械工業用鋼管、石油、地質鉆探用鋼管、容器鋼管、化學工業用鋼管、特殊用途鋼管、其他 主要工藝編輯 1、衛生級鏡面管工藝流程: 管坯——檢驗——剝皮——檢驗——加熱——穿孔——酸洗——修磨——潤滑風干——焊頭——冷拔——固溶處理——酸洗——酸洗鈍化——檢驗——冷軋——去油——切頭——風干——內拋光——外拋光——檢驗——標識——成品包裝 2、工業管工藝流程 管坯——檢驗——剝皮——檢驗——加熱——穿孔——酸洗——修磨——潤滑風干——焊頭——冷拔——固溶處理——酸洗——酸洗鈍化——檢驗 3、焊管工藝流程 開卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——內外焊珠去除——預校正——感應熱處理——定徑及校直——渦流檢測——切斷——水壓檢查——酸洗——終檢查——包裝 4、無縫方管工藝流程 圓鋼——管坯——檢驗——加熱——穿孔——定徑——熱軋——平頭——檢驗——酸洗——球型退火——冷拔——成型——齊口——檢驗 型號編輯 Q345A:C≤0.20,Mn ≤1.70,Si≤0.50,P≤0.035,S≤0.035; Q345B:C≤0.20,Mn ≤1.70,Si≤0.50,P≤0.035,S≤0.035; Q345C:C≤0.20,Mn ≤1.70,Si≤0.50,P≤0.030,S≤0.030,Al≥0.015; Q345D:C≤0.18,Mn ≤1.70,Si≤0.50,P≤0.030,S≤0.025,Al≥0.015; Q345E:C≤0.18,Mn ≤1.70,Si≤0.50,P≤0.025,S≤0.020,Al≥0.015; Q345A、B、C、D、E均含Nb≤0.07,V≤0.15,Ti≤0.20,Cr≤0.30,N≤0.012,Mo≤0.10。 20#、Q235B 重量計算編輯 方管重量計算公式:4*壁厚*(邊長-壁厚)*0.00785 矩形管重量計算公式:(周長/3.14-壁厚)*壁厚*0.02466 執行標準編輯 Q345D無縫方管 GB17396-1998 27SiMn 一般用途編輯 1.結構用無縫鋼管(GB/T8162-1999)是用于一般結構和機械結構的無縫鋼管。 2.流體輸送用無縫鋼管(GB/T8163-1999)是用于輸送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管。 3.低中壓鍋爐用無縫鋼管(GB3087-1999)是用于制造各種結構低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優質碳素結構鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。 4.高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-1995)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優質碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。 5.化肥設備用高壓無縫鋼管(GB6479-2000)是適用于工作溫度為-40~ 400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優質碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管。 6.石油裂化用無縫鋼管(GB9948-88)是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管。 7.地質鉆探用鋼管(YB235-70)是供地質部門進行巖心鉆探使用的鋼管,按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。 8.金剛石巖芯鉆探用無縫鋼管(GB3423-82)是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無縫鋼管。 9.石油鉆探管(YB528-65)是用于石油鉆探兩端內加厚或外加厚的無縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種,車絲管用接頭聯結,不車絲管用對焊的方法與工具接頭聯結。 10.船舶用碳鋼無縫鋼管(GB5213-85)是制造船舶I級耐壓管系、Ⅱ級耐壓管系、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管。碳素鋼無縫鋼管管壁工作溫度不超過450℃,合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃。 11.汽車半軸套管用無縫鋼管(GB3088-82)是制造汽車半軸套管及驅動橋橋殼軸管用的優質碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無縫鋼管。 12.柴油機用高壓油管(GB3093-2002)是制造柴油機噴射系統高壓管用的冷拔無縫鋼管。 13.液壓和氣動缸筒用精密內徑無縫鋼管(GB8713-88)是制造液壓和氣動缸筒用的具有精密內徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。 14.冷拔或冷軋精密無縫鋼管(GB3639-2000)是用于機械結構、液壓設備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。選用精密無縫鋼管制造機械結構或液壓設備等,可以大大節約機械加工工時,提高材料利用率,同時有利于提高產品質量。 15.結構用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14975-2002)是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫療、食品、機械等工業的耐腐蝕管道和結構件及零件的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。 16.流體輸送用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14976-2002)是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。 17.異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫鋼管的總稱。 一般區別編輯 一、焊接方管是一種空心方形截面型鋼方管,也稱為空心冷彎型鋼.它是以熱軋或冷軋帶鋼或卷板為坯料經冷彎曲加工成型后再經高頻焊接制成的方形截面形狀尺寸的型鋼。 厚壁方管除壁厚增厚外情況,其角部尺寸和邊部平直度均達到甚至超過電阻焊冷成型方管的水平,R角的大小一般是壁厚的2倍-3倍之間.也可以根據客戶的需要,生產客戶所需大小的R角方管; 二、方管無縫方管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材.是用無縫管通過模具的4面擠壓形成的方管,方管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道.主要應用于液體輸送,液壓支架,機械結構,中低壓.高壓鍋爐管,熱交換管,氣體.石油等行業.他比焊接的更堅固,不會出現裂縫。
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