卷板鋼管與螺旋管

1、工作聯(lián)絡(luò)書GD220238單位(子單位)項(xiàng)目名稱問候：事由：建議新污水管采用的保鮮膜鋼管改為螺旋鋼管內(nèi)容：為了提高施工質(zhì)量，保證新污水管道的安全性和耐久性，建議設(shè)計(jì)圖中將新污水管道的管材從原來的保鮮膜鋼管改為螺旋鋼管。 比較兩種管材的技術(shù)特性，如下所示材料的冶金性能卷板鋼管由鋼板生產(chǎn)，螺旋管由熱軋卷板生產(chǎn)。 熱軋帶鋼機(jī)組的軋制技術(shù)有一系列優(yōu)點(diǎn)，具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)管線鋼的冶金技術(shù)能力。 例如，在輸出臺(tái)架上設(shè)置水冷系統(tǒng)加速冷卻，可以使用低合金成分實(shí)現(xiàn)特殊的強(qiáng)度等級(jí)和低溫韌性，改善鋼材的焊接性。而且，螺旋管的卷板軋制方向不是垂直鋼管軸線方向(其角度取決于鋼管的螺旋角)，卷板鋼管的鋼板軋制方向與鋼管軸線方向

2、垂直，因此螺旋管材料的耐裂紋性比卷板鋼管優(yōu)異。 焊接技術(shù)從焊接技術(shù)來說，螺旋管和搭接鋼管的焊接方法雖然一致，但由于搭接鋼管必然有很多t字焊接，所以焊接缺陷存在的概率也大幅度提高，t字焊接中的焊接殘留應(yīng)力大，焊接金屬經(jīng)常處于三向應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生裂紋的可能性增加了另外，根據(jù)埋弧焊的技術(shù)規(guī)定，每個(gè)焊接應(yīng)該有電弧開始和電弧停止，但是在每個(gè)搭接鋼管縫合焊接環(huán)的情況下，由于不能滿足該條件，所以在電弧停止時(shí)，焊接缺陷可能多。 強(qiáng)度特征管受到內(nèi)壓時(shí)，通常在管壁上產(chǎn)生兩個(gè)主要應(yīng)力，即徑向應(yīng)力y和軸向應(yīng)力X。 焊接部的合成應(yīng)力=y(l/4sin2cos2)1/2。 是線圈焊接的螺旋角。由于螺旋管焊接的螺旋角一般為5

3、0-75度，螺旋焊接的合成應(yīng)力為卷板鋼管主應(yīng)力的60-85%。 在相同的工作壓力下，相同管徑的螺旋管比重疊鋼管的壁厚可以變小。從以上的特征可以看出a螺旋管破裂時(shí)，施加在焊接上的正應(yīng)力和合成應(yīng)力比較小，爆破口一般不起源于卷材焊接部，因此安全性比搭接鋼管高。b .螺旋焊接附近有與其平行的缺陷時(shí)，螺旋焊接受的力小，因此其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊接大。c .徑向應(yīng)力是鋼管中存在的最大應(yīng)力，因此焊接在垂直應(yīng)力的方向上時(shí)受到最大載荷。 也就是說，直縫所承受的負(fù)荷最大，環(huán)在焊接上承受的負(fù)荷最小，螺旋縫位于兩者之間。靜壓爆破強(qiáng)度螺旋管和卷板鋼管的屈服壓力與爆破壓力的實(shí)測(cè)值和理論值基本一致，偏差接近。 但是，無論屈

4、服壓力還是爆破壓力，螺旋管都比卷板鋼管低。 爆破試驗(yàn)還顯示，螺旋管爆破口環(huán)向變形率明顯大于搭接鋼管。 由此證實(shí)，螺旋管的塑性變形能力比搭接鋼管好，爆破口一般限于一個(gè)螺距內(nèi)，這證明螺旋焊接對(duì)裂紋擴(kuò)展發(fā)揮了強(qiáng)有力的約束作用。韌性和疲勞強(qiáng)度管道發(fā)展的趨勢(shì)是大口徑、高強(qiáng)度。 隨著鋼管直徑變大，使用的鋼級(jí)變高，韌性破壞的前端穩(wěn)定擴(kuò)大的傾向變大。 美國研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)表明，螺旋管與卷板鋼管處于同一水平，但螺旋管具有高沖擊韌性。輸送線根據(jù)輸送量的變化，在實(shí)際操作過程中鋼管有隨機(jī)的交變載荷的作用。 了解鋼管的低循環(huán)疲勞強(qiáng)度對(duì)判斷管道壽命具有重要意義。 測(cè)量結(jié)果表明，螺旋管的疲勞強(qiáng)度與無縫管和電阻焊管相同，試驗(yàn)數(shù)

5、據(jù)分布于無縫管和電阻焊管相同的區(qū)域，高于一般埋弧焊管?，F(xiàn)場(chǎng)焊接性現(xiàn)場(chǎng)的焊接性主要由鋼管的材質(zhì)和端口配合尺寸公差決定。 考慮到鋼管安裝工程的要求，鋼管加工生產(chǎn)的連續(xù)性和外形幾何尺寸的一致性尤為重要。螺旋管的生產(chǎn)基本上是在相同情況下穩(wěn)定的連續(xù)過程。 包裝鋼管的制造工序分階段，包括板整體/壓子/預(yù)輥/點(diǎn)焊/精加工/組等多個(gè)工序過程。 這是螺旋管生產(chǎn)和卷板鋼管生產(chǎn)差異的重要特征。穩(wěn)定的生產(chǎn)情況非常便于控制焊接質(zhì)量和保證幾何尺寸。 由于螺旋管管型規(guī)則，焊接均勻分布，對(duì)于卷繞鋼管，螺旋鋼管有很好的管口橢圓度和端面直角度，保證了現(xiàn)場(chǎng)鋼管焊接組合精度。影響輸送介質(zhì)的流動(dòng)特性的輸送線的壓力下降與管的長度、流體粘

6、性系數(shù)、流體速度、流體阻力系數(shù)成正比，與管的內(nèi)徑成反比。 流體阻力系數(shù)與雷諾數(shù)和管內(nèi)壁表面的粗糙度有關(guān)。 根據(jù)測(cè)定，管內(nèi)壁面的粗糙度比部分隆起的面積(包括螺旋狀焊接、縱長焊接，甚至是內(nèi)環(huán)狀焊接)大10倍。螺旋焊接鋼管的生產(chǎn)和管理顯示出優(yōu)質(zhì)高效的優(yōu)勢(shì)。 一臺(tái)卷管機(jī)組的產(chǎn)量相當(dāng)于58臺(tái)卷管鋼管設(shè)備，如何使多臺(tái)卷管設(shè)備生產(chǎn)線能夠達(dá)到相同的制作標(biāo)準(zhǔn)，即以統(tǒng)一的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量保證體系來生產(chǎn)，滿足焊接質(zhì)量要求和管道制造等級(jí)是一項(xiàng)艱巨的工作。 多頭生產(chǎn)一定會(huì)增加工程管理和質(zhì)量監(jiān)督的工程量。 多臺(tái)直縫卷管單元及其相應(yīng)的焊接設(shè)備，由于作業(yè)人員的操作技能、質(zhì)量意識(shí)、分布點(diǎn)和控制程序的差異，在生產(chǎn)管理、計(jì)劃進(jìn)度、驗(yàn)收檢查、交貨協(xié)調(diào)等方面帶來很多困難，容易引起管理和協(xié)調(diào)上的繁忙和生產(chǎn)廠家和施工部門的質(zhì)量責(zé)任。根據(jù)質(zhì)量保證螺旋管生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，螺旋焊接鋼管的主要檢查控制項(xiàng)目是：外形尺寸：鋼管外徑、壁厚、橢圓度、彎曲度、管端直角度、長度外觀質(zhì)量：焊接馀高、偏移、鋼管表面、分層、夾雜、焊接缺陷判定化學(xué)成分焊接接頭拉伸試驗(yàn)靜水壓試驗(yàn)酸蝕檢查無損檢查、卷板鋼管一般的螺旋管機(jī)組都采用在線連續(xù)檢查方式保證焊接的焊接質(zhì)量。 這是螺旋管生產(chǎn)與卷板鋼管生產(chǎn)不同的另一重要特征。 連續(xù)檢查有利于焊接缺陷的監(jiān)測(cè)、焊接質(zhì)量的穩(wěn)定、焊接等級(jí)的保證。由于生產(chǎn)技術(shù)的限制，卷板鋼管實(shí)現(xiàn)連續(xù)無中斷檢查極為困難。 這