螺旋鋼管、直縫鋼管、無(wú)縫鋼管的比較
直縫焊管生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,主要生產(chǎn)工藝有高頻焊直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管,直縫管生產(chǎn)成本低,發(fā)展較快。 螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,主要生產(chǎn)工藝是埋弧焊,螺旋鋼管能用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管,還可以用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管。但是與相同長(zhǎng)度的直縫管相比,焊縫長(zhǎng)度增加30~,而且生產(chǎn)速度較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。 在業(yè)內(nèi)生產(chǎn)較大口徑直縫鋼管時(shí)會(huì)使用丁字焊技術(shù),即將一段段短的直縫鋼管再進(jìn)行對(duì)接,接成符合工程需要的長(zhǎng)度,丁字焊直縫鋼管缺陷的機(jī)率也大大提高,而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較大,焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài),增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。焊接工藝
從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊管不可避免地會(huì)有很多的丁字焊縫,因此存在焊接缺陷的機(jī)率也大大提高,而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較大,焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài),增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。
而且,根據(jù)埋弧焊的工藝規(guī)定,每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環(huán)縫時(shí),無(wú)法達(dá)到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
強(qiáng)度特點(diǎn)
管子在承受內(nèi)壓時(shí),通常在管壁上產(chǎn)生兩種主要應(yīng)力,即徑向應(yīng)力δ和軸向應(yīng)力δ。焊縫處合成應(yīng)力δ,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為度,因此螺旋焊縫處合成應(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)力的。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。
內(nèi)外涂塑鋼管,內(nèi)外涂塑鋼管是在鋼管內(nèi)壁融溶一層厚度為 0.5 ~ 1.0mm 的聚乙烯(PE )樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、環(huán)氧(EP)粉末、聚丙烯( PP )或聚PVC)等有機(jī)物而構(gòu)成的鋼塑復(fù)合型管材,它不但具有鋼管的高強(qiáng)度、易連接、耐水流沖擊等優(yōu)點(diǎn),還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結(jié)垢及塑料管強(qiáng)度不高、消防性能差等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)壽命可達(dá)50 年。
螺旋管的生產(chǎn)能體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì),多頭生產(chǎn)勢(shì)比增加工程管理與質(zhì)量監(jiān)督的工程量。多臺(tái)螺旋管生產(chǎn)機(jī)的使用可以提高生產(chǎn)效率,快速的完成工作,雖然是多機(jī)組的操作,總體來(lái)說(shuō)操作簡(jiǎn)單,便于掌控。螺旋管在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于自來(lái)水工程、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市建設(shè)。作液體輸送用:給水、排水。作氣體輸送用:煤氣、蒸氣作結(jié)構(gòu)用:作打樁管、作橋梁;碼頭、道路、建筑結(jié)構(gòu)用管等。 螺旋管的使用范圍是比較廣的,可以應(yīng)用在各個(gè)行業(yè),滿足多種氣體、液體的運(yùn)輸,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙運(yùn)輸。
材料的冶金性能
直縫埋弧焊管是用鋼板生產(chǎn)的,而螺旋焊管是用熱軋卷板生產(chǎn)的。熱軋帶鋼機(jī)組軋制工藝具有一系列的優(yōu)點(diǎn),具有獲得生產(chǎn)**管線鋼的冶金工藝能力。例如,在輸架上裝有水冷卻系統(tǒng)以加速冷卻,這就允許使用低合金成分來(lái)達(dá)到**的強(qiáng)度等級(jí)和低溫韌性,從而改進(jìn)鋼材的可焊性。但這一系統(tǒng)在鋼板生產(chǎn)廠基本沒(méi)有。卷板的合金含量(碳當(dāng)量)往往**相似等級(jí)的鋼板,這也提高了螺旋焊管的可焊性。*需要說(shuō)明的是,由于螺旋焊管的卷板軋制方向不是垂直鋼管軸線方向(其夾解取決于鋼管的螺旋角),而直縫鋼管的鋼板軋制方向垂直于鋼管軸線方向,因而,螺旋焊管材料的抗裂性能優(yōu)于直縫鋼管。
焊接工藝
從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊管不可避免地會(huì)有很多的丁字焊縫,因此存在焊接缺陷的機(jī)率也大大提高,而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較大,焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài),增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。而且,根據(jù)埋弧焊的工藝規(guī)定,每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環(huán)縫時(shí),無(wú)法達(dá)到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
強(qiáng)度特點(diǎn)
管子在承受內(nèi)壓時(shí),通常在管壁上產(chǎn)生兩種主要應(yīng)力,即徑向應(yīng)力δY和軸向應(yīng)力δX。焊縫處合成應(yīng)力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
南昌螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊
管比直縫焊管壁厚可減小。
根據(jù)以上特點(diǎn)可知:
A螺旋焊管發(fā)生時(shí),由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小口一般不會(huì)起源于螺旋焊縫處,其**性比直縫焊管高。
B.當(dāng)螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時(shí),由于螺旋焊縫受力較小,故其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊縫大。
C.由于徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的較大應(yīng)力,所以焊縫處于垂直應(yīng)力這一方向時(shí)承受較大載荷。即直縫承受的載荷較大,環(huán)向焊縫承受的載荷較小,螺旋縫介于二者之間。