直縫鋼管的生產(chǎn)方法及應(yīng)用
應(yīng)用范圍直縫鋼管直徑范圍在406~1600mm之間，在特殊情況下甚至可以更大，管壁厚度與管徑的比值約為0.06~0.08。國外的現(xiàn)代制管技術(shù)可以制作壁厚高達(dá)100mm的焊管。
工業(yè)上用鋼板或鋼帶生產(chǎn)直縫鋼管只有幾種方法，其原則上的不同在于鋼管的成形方法上，成形后鋼管后續(xù)加工過程基本上是相同的。成形方法原則上取決于鋼管焊縫的分布,按焊縫的分布將鋼管分為兩種基本形式：直縫鋼管和螺旋縫管。與此相應(yīng)，焊管生產(chǎn)分為直縫鋼管的生產(chǎn)和螺旋縫管的生產(chǎn)。直縫鋼管和螺旋縫管應(yīng)用 廣泛的焊接方法是埋弧焊（SAW），其質(zhì)量好、生產(chǎn)率高、技術(shù)成熟、穩(wěn)定。
目前，國外直縫鋼管廣泛應(yīng)用下述范圍：
·陸地和海洋輸送氣、水和石油的干線管道；
·化學(xué)工業(yè)輸送化工原料和產(chǎn)品的不銹鋼管；
·海洋工業(yè)結(jié)構(gòu)用管；
·鍋爐制造用管和特殊用途的結(jié)構(gòu)管。
直縫鋼管的生產(chǎn)
直縫鋼管的生產(chǎn)可分為兩個(gè)階段，即成形階段和成形后的制造階段。
國外大口徑直縫埋弧焊鋼管的生產(chǎn)按成形方式分為4種：
·UOE成形（UOE process）；
·輥彎成形（Rollbendingprocess）；
·逐漸模壓成形（Progressive forming process）；
·逐漸折彎成形（Progressive folding process）。
直縫鋼管的生產(chǎn)
1.1 成形階段
1.1.1 UOE成形
這種方法生產(chǎn)率 高，也是直縫鋼管 主要的生產(chǎn)方法。機(jī)組的簡要生產(chǎn)過程是 先彎成U形，然后
壓成O形，內(nèi)外焊完后進(jìn)行機(jī)械冷擴(kuò)徑（Expansion）。
這種方法的特點(diǎn)是可獲得尺寸極其穩(wěn)定的鋼管，生產(chǎn)能力高，可制造長度超過18m長的鋼管。
1.1.2 輥彎成形
這種方法是在輥彎機(jī)上經(jīng)過幾道工序后，鋼板被彎成開口管，開口邊緣不變形仍是直的。隨后開口
管被送到邊緣彎曲機(jī)上，板的兩個(gè)邊緣被連續(xù)滾彎成形。
這種方法的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，對中等生產(chǎn)量來說經(jīng)濟(jì)性好，但是其生產(chǎn)鋼管的 小直徑和 大壁厚
受到限制。
1.1.3 逐漸模壓成形
這種方法的成形過程是鋼板 先被送去壓型，再由控制器送到彎曲位置，在經(jīng)過一系列與管徑相匹配的壓模后而形成一個(gè)開口管。操作時(shí)有兩個(gè)控制器，板的一側(cè) 先被彎成半圓,然后板被 二個(gè)控制器
移動(dòng)，另一側(cè)隨后也被彎曲成形。因?yàn)閺澢Ｈ械暮穸葧?huì)影響開口管的圓度，因此彎曲模刃的厚度必須保證 小。一般成形完畢后，開口管被送到邊緣彎曲機(jī)上,板的兩個(gè)邊緣被連續(xù)滾壓成所需形狀。這種方法的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，對中等生產(chǎn)量來說經(jīng)濟(jì)性好，可以制作小口徑和厚壁鋼管。
1.1.4 逐漸折彎成形
由這種方法進(jìn)行鋼管成形 初用于海洋工業(yè)，由于經(jīng)常需要用控軋板在冷態(tài)下成形以制作特別厚的鋼管，而這種方法具有高的成形精度和施加壓力，所以用來制作海洋工業(yè)用厚壁鋼管。這種方法的特點(diǎn)是針對高強(qiáng)度和厚壁鋼管，它既適用于小直徑，也適用于大直徑，因此它可以制造于干線管和海洋結(jié)構(gòu)用管；系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好，即使小批量生產(chǎn)，也可降低費(fèi)用。
1.2 成形后的制造階段
上述成形階段完成后，大口徑直縫鋼管其后制造階段包括一系列基本相似的工藝過程，主要過程：
1.2.1 板邊緣加工焊接坡口。
加工方法有銑削和刨削兩種方式。在板的兩側(cè)，可以有一個(gè)或多個(gè)銑、刨削頭。根據(jù)板厚不同，坡口
可以加工成I形、帶一定鈍邊的單V或雙V坡口。特別厚的鋼管，可把外縫銑削成U形坡口,其目的是減少焊接材料的消耗量，提高生產(chǎn)率，而根部較寬，避免產(chǎn)生焊接缺陷。
1.2.2 定位焊，即通常所說的預(yù)焊。一般用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行，其目的是使鋼管穩(wěn)定，這點(diǎn)對后面的埋弧焊特別有用，可以防止燒穿。鋼管定位焊后應(yīng)經(jīng)過目視檢驗(yàn)，以證實(shí)焊縫是連續(xù)的、且無任何缺陷。
2.2.3
鋼管內(nèi)、外焊接，即精焊。鋼管定位焊后，隨后進(jìn)行的主要是鋼管的內(nèi)、外焊接，這是鋼管制造過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。它是由與成形機(jī)組分開的埋弧焊方法完成，為提高生產(chǎn)率內(nèi)、外縫焊接采用多絲埋弧焊，焊絲數(shù)量 多可達(dá)5絲。為避免焊縫偏離,焊接機(jī)頭上裝有特殊的焊縫自動(dòng)對中裝置。對厚壁鋼管采用多層焊，以減少熱輸入量，改善焊縫的物理性能。
1.2.4 焊縫探傷。
為了盡快識(shí)別焊接缺陷，焊接操作完成后立即進(jìn)行超聲波探傷和X射線探傷，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)返修。
1.2.5 冷擴(kuò)徑。
焊接完工后鋼管圓度和直度通常不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件要求，定徑和定直度被用到制管廠，通過 機(jī)械冷擴(kuò)脹方法來完成。
1.2.6 鋼管水壓試驗(yàn)。
試驗(yàn)壓力可以高達(dá)鋼管材料屈服強(qiáng)度的90%以上。
1.2.7
后對整個(gè)鋼管進(jìn)行超聲波探傷和X射線探傷復(fù)查以及外觀檢查。
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