陸地和海洋輸送氣、水和石油的干線管道-直縫焊管應用

陸地和海洋輸送氣、水和石油的干線管道-直縫焊管應用

直縫焊管應用

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。國外的現代制管技術可以制作壁厚高達100mm的焊管。

工業上用鋼板或鋼帶生產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，焊管生產分為直縫鋼管的生產和螺旋縫管的生產。直縫鋼管和螺旋縫管應用最廣泛的焊接方法是埋弧焊（SAW），其質量好、生產率高、技術成熟、穩定。
目前，國外直縫鋼管廣泛應用下述范圍：
·陸地和海洋輸送氣、水和石油的干線管道；
·化學工業輸送化工原料和產品的不銹鋼管；
·海洋工業結構用管；
·鍋爐制造用管和特殊用途的結構管。
直縫鋼管的生產
直縫鋼管的生產可分為兩個階段，即成形階段和成形后的制造階段。
國外大直徑直縫埋弧焊管的生產按成形方式分為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
1.1 成形階段
1.1.1 UOE成形
這種方法生產率最高，也是直縫鋼管最主要的生產方法。機組的簡要生產過程是首先彎成U形，然后
壓成O形，內外焊完后進行機械冷擴徑（Expansion）。
這種方法的特點是可獲得尺寸極其穩定的鋼管，生產能力高，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上經過幾道工序后，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上，板的兩個邊緣被連續滾彎成形。
這種方法的特點是適應性強，對中等生產量來說經濟性好，但是其生產鋼管的最小直徑和最大壁厚
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首先被送去壓型，再由控制器送到彎曲位置，在經過一系列與管徑相匹配的壓模后而形成一個開口管。操作時有兩個控制器，板的一側首先被彎成半圓,然后板被第二個控制器
移動，另一側隨后也被彎曲成形。因為彎曲模刃的厚度會影響開口管的圓度，因此彎曲模刃的厚度必須保證最小。一般成形完畢后，開口管被送到邊緣彎曲機上,板的兩個邊緣被連續滾壓成所需形狀。這種方法的特點是適應性強，對中等生產量來說經濟性好，可以制作小口徑和厚壁鋼管。
1.1.4 逐漸折彎成形
由這種方法進行鋼管成形最初用于海洋工業，由于經常需要用控軋板在冷態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用厚壁鋼管。這種方法的特點是針對高強度和厚壁鋼管，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構用管；系統設備費用低、適應性強、經濟性好，即使小批量生產，也可降低費用。
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，可以有一個或多個銑、刨削頭。根據板厚不同，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，提高生產率，而根部較寬，避免產生焊接缺陷。
1.2.2 定位焊，即通常所說的預焊。一般用二氧化碳氣體保護焊進行，其目的是使鋼管穩定，這點對后面的埋弧焊特別有用，可以防止燒穿。鋼管定位焊后應經過目視檢驗，以證實焊縫是連續的、且無任何缺陷。
2.2.3
鋼管內、外焊接，即精焊。鋼管定位焊后，隨后進行的主要是鋼管的內、外焊接，這是鋼管制造過程的一個重要環節。它是由與成形機組分開的埋弧焊方法完成，為提高生產率內、外縫焊接采用多絲埋弧焊，焊絲數量最多可達5絲。為避免焊縫偏離,焊接機頭上裝有特殊的焊縫自動對中裝置。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。

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