【文章內(nèi)容簡介】 管的交貨技術(shù)條件。（第一部分B級鋼管）（GB/）適用于石油天然氣工業(yè)輸送可燃性流體的非合金和合金無縫鋼管及焊接鋼管的交貨技術(shù)條件，指標(biāo)要求總體上高于GB/。（GB364088）是工業(yè)與民用建筑、安裝機(jī)器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護(hù)電線的普通碳素鋼焊接鋼管。（GB/T137931992）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。（SY503683）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)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(qiáng)，焊接性能好，經(jīng)過各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠。鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)約鋪設(shè)管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。（SY503883）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接的，用于承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng)，塑性好，便于焊接和加工成型；經(jīng)過各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠，鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)省鋪設(shè)管線的投資。主要用于鋪設(shè)輸送石油、天然氣等的管線。（SY503783）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面自動埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。（SY503983）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接用于一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。10．樁用螺旋焊縫鋼管（SY504083）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面埋弧焊接或高頻焊接制成的，用于土木建筑結(jié)構(gòu)、碼頭、橋梁等基礎(chǔ)樁用鋼管?！妗?75℃，、冷凝器及類似傳熱設(shè)備用鋼管。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于毒性程度為高度或極度危害的介質(zhì)。、污水、煤氣、空氣、和采暖蒸汽等低壓流體和其它用途的電焊鋼管。、排水、抽放瓦斯和礦漿輸送用直縫電焊鋼管、潛水泵及其他用途。二、螺旋埋弧焊鋼管制造工藝螺旋埋弧焊鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，用埋弧焊法焊接，用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管，鋼管口徑大，輸送效率高。主要用于輸送石油、天然氣的管線。螺旋埋弧焊鋼管生產(chǎn)工藝流程為：下料—開卷—矯平、修邊、對頭—活套—卷制成形—焊接—內(nèi)外焊珠去除—預(yù)校正—感應(yīng)熱處理—定徑及校直—渦流檢測—切斷—水壓檢查—酸洗—最終檢查—包裝，如圖3－11所示。圖3－11埋弧焊鋼管制造工藝流程示意圖螺旋埋弧焊鋼管現(xiàn)在主要有兩種成形方式：外控或內(nèi)控輥式成形方法。外控式是先把鋼板彎曲到小于鋼管曲率的一定弧度，到焊接時再繼續(xù)彎曲到產(chǎn)品曲率進(jìn)行焊接的方法。內(nèi)控式是先把鋼板彎曲到大于鋼管曲率的一定弧度，到焊接時再從鋼管內(nèi)表面施加擴(kuò)張載荷保持鋼板曲率到鋼管產(chǎn)品的要求進(jìn)行焊接的方法。為了提高鋼管產(chǎn)品的幾何精度，國外發(fā)展了一種新的成形工藝－預(yù)精悍生產(chǎn)工藝，即先把鋼板加工到要求的形狀，用點(diǎn)焊保持形狀，再進(jìn)行內(nèi)焊和外焊，達(dá)到提升焊縫性能的目的。螺旋縫鋼管是將帶鋼按螺旋形彎曲成形，用埋弧自動焊進(jìn)行內(nèi)縫和外縫的焊接制成的，與直縫埋弧焊鋼管比具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）只要改變成形角度，就可以用同一寬度的帶鋼生產(chǎn)各種口徑的鋼管，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管；2）因?yàn)槭沁B續(xù)彎曲成形，所以鋼管的定尺長度不受限制；3）焊縫螺旋形均勻地分布在整個鋼管圓周上，所以鋼管的尺寸精度高，一般情況下強(qiáng)度比直焊縫焊管高；4）設(shè)備費(fèi)用便宜，易于變更尺寸，適合于小批量、多品種鋼管的生產(chǎn)；5）設(shè)備投資少，對鋼板板帶原料要求較低，因此產(chǎn)品價格便宜。但是螺旋管的焊縫比直縫管長，如管長為L，則焊縫長度為L/cos（θ），θ為螺旋角。一般情況下鋼管焊縫及熱影響區(qū)是缺陷集中區(qū)，焊縫長就意味著缺陷出現(xiàn)的概率大，這是制約螺旋焊管更加廣泛應(yīng)用的主要原因，也是長期以來爭論不休的螺旋管與直縫管，特別是與UOE鋼管相比誰更優(yōu)越的原因。隨著螺旋管制造技術(shù)進(jìn)步，需要重新認(rèn)識螺旋管焊縫較長的問題。首先，由于缺陷與焊縫相平行，故對螺旋管來說，其焊縫的缺陷為“斜缺陷”，鋼管的主應(yīng)力方向的當(dāng)量缺陷長度比直縫管?。黄浯?，由于管線鋼均為軋制鋼板，沖擊韌性有較大的各向異性，順軋制方向的CVN值可比垂直于軋制方向的CVN值高3倍。直縫管所受的主應(yīng)力恰恰垂直于管材抗沖擊能力最低的方向，而螺旋管則錯開了管材抗沖擊能力最低的方向，使螺旋管焊縫長的劣勢轉(zhuǎn)變成了優(yōu)勢。因此這個問題還需要進(jìn)一步的研究。螺旋焊縫鋼管制造過程中為帶應(yīng)力焊接，即需要施加機(jī)械作用保持焊縫兩側(cè)管板在同一平面。螺旋焊縫鋼管一般僅在管端進(jìn)行擴(kuò)徑，以保證現(xiàn)場焊接時容易對接。由于沒有進(jìn)行整管擴(kuò)徑，管內(nèi)加工變形殘余應(yīng)力很大，且分布不均勻。直焊縫鋼管則首先利用設(shè)備加工成需要的形狀，然后再焊接，焊接時基本無應(yīng)力。為了降低、消除管內(nèi)加工變形時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，提高管體強(qiáng)度，在出廠前要對整個管體進(jìn)行擴(kuò)徑操作，有機(jī)械擴(kuò)徑和水壓擴(kuò)徑兩種方式。三、直焊縫埋弧焊鋼管制造工藝管線設(shè)計中，一般穿、跨越及重要路段時會選用直縫埋弧焊鋼管。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直縫埋弧焊鋼管的發(fā)展也取得了長足進(jìn)步。從建設(shè)投產(chǎn)到高鋼級（X80）、大口徑、大壁厚鋼管試制成功，其發(fā)展速度很快。目前國內(nèi)有很多家鋼管公司（廠）具有直縫埋弧焊管生產(chǎn)能力，可提供JCOE、UOE以及HME等多種不同類型的鋼管。與螺旋縫埋弧焊鋼管相比，直縫埋弧焊鋼管的成型和焊接是分開進(jìn)行的，焊接作業(yè)不受成型操作的制約，而且內(nèi)焊前增加了預(yù)焊（TackWeld2ing），焊接在平面位置進(jìn)行，焊縫外形輪廓比較理想，后續(xù)無損探傷容易實(shí)現(xiàn)自動化，焊縫的綜合質(zhì)量容易保證，適應(yīng)鋼管的壁厚范圍較寬，X70鋼級鋼管的壁厚可達(dá)到27mm。直縫焊管有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率比螺旋焊縫高，成本低。（1）沒有拆卷的工序，使母材壓坑、劃傷少。錯邊、開縫、管徑周長等易于控制，焊接質(zhì)量好。（3）經(jīng)檢測合格的焊管要進(jìn)行擴(kuò)徑，以消除管體內(nèi)部的殘余應(yīng)力，同時提高鋼管的幾何尺寸精度，方便現(xiàn)場施焊。（4）焊縫為一條直線，內(nèi)外表面均進(jìn)行處理，基本與管體等厚，對防腐材料涂敷質(zhì)量影響較小。（5）由于焊縫較短，缺陷相比螺旋焊管少，安全可靠性一般認(rèn)為比螺旋焊管高。（6）采用預(yù)焊后精焊的工藝，焊接過程穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量高，焊縫易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的無損探傷和使用過程中野外的無損探傷復(fù)查。直縫埋弧焊鋼管成形方式有UOE成形法、輥壓彎曲成形法（RBE）、JCOE成形法、C成形法、PFP逐步折彎成形法、連續(xù)扭轉(zhuǎn)成形法（HME）和排輥成形法（CFE）等，但應(yīng)用最廣泛的是UOE、RBE、JCOE三種成形法。直縫埋弧焊鋼管選擇何種成形方式取決于產(chǎn)品規(guī)模、企業(yè)承受能力等綜合因素。UOE法生產(chǎn)效率高，但設(shè)備價格昂貴，投資規(guī)模大；RBE輥彎成型法投資少、產(chǎn)量適中，市場適應(yīng)性強(qiáng)，但由于設(shè)備特性限制，產(chǎn)品規(guī)格范圍較窄，不能生產(chǎn)管徑較小、厚壁和高鋼級的鋼管；JCOE成型法是漸進(jìn)式多步模壓成型，鋼板由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)理想的圓形，鋼板各部位變形均勻，沒有明顯的應(yīng)力集中，殘余應(yīng)力小、分布均勻，中等投資規(guī)模的企業(yè)也能夠承受得起，可以以最小的投資獲得最佳的設(shè)備和工藝配置，既可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能最大限度地滿足長輸油氣管道建設(shè)的需求。UOE鋼管機(jī)組成形工藝分三步完成，即預(yù)彎邊、U形壓力機(jī)成形和O形壓力機(jī)成形，最后是對全管進(jìn)行冷擴(kuò)徑（Expanding），以消除制管過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。該成形機(jī)組設(shè)備龐大，造價高，每套成形設(shè)備需要配備多套鋼管內(nèi)、外焊機(jī)，生產(chǎn)效率高，年生產(chǎn)能力可達(dá)30104～100104t。由于是仿形成形，所以成形設(shè)備較多，一種直徑的鋼管就需要一套特定的成形模具，更換產(chǎn)品規(guī)格時，需要更換這些模具。成形后的焊管內(nèi)部應(yīng)力較大，一般都配備了擴(kuò)徑機(jī)。UOE機(jī)組工藝成熟，自動化水平高，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，但機(jī)組設(shè)備投資巨大，適合于生產(chǎn)批量大的產(chǎn)品。目前世界上已有UOE機(jī)組40余套，大部分在發(fā)達(dá)國家，我國已有多家生產(chǎn)廠引進(jìn)了UOE鋼管機(jī)組。UOE生產(chǎn)線主要流程如下：合格鋼板→板邊倒角→板邊預(yù)彎→成型→JCO成型→鋼管接縫連續(xù)焊接→管內(nèi)接縫埋弧焊接→管外接縫埋弧焊接→整圓及矯直（擴(kuò)管）→管端倒角及修平→焊縫超聲波檢查→不合格焊道修補(bǔ)→焊道X射線檢查→水壓試驗(yàn)→焊道超聲波檢查→不合格焊道修補(bǔ)→管內(nèi)面干燥處理→管內(nèi)面除銹處理→管內(nèi)面防銹包覆處理→管外表面除銹處理→管外表面防銹包覆處理→成品。RBE成形的階段為輥壓、彎曲和擴(kuò)徑，生產(chǎn)工藝成熟，過去的RB主要用于制造外徑較大且長度較短的壓力容器、結(jié)構(gòu)鋼及給排水管。由于一般企業(yè)難以承受UOE制管機(jī)組的巨大投資，在RB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的RBE制管機(jī)組具有投資小、批量適中、更換產(chǎn)品規(guī)格方便等特點(diǎn)，因而得到較快的發(fā)展。用此種成形工藝生產(chǎn)出來的焊管在質(zhì)量和性能上接近UOE鋼管，因此在大部分情況下可以代替UOE焊管。RBE制管機(jī)組是以三輥滾壓來實(shí)現(xiàn)鋼管成形的，其制管過程是，三輥成形機(jī)將鋼板滾壓成一定口徑的鋼管，然后用成形輥將其邊緣彎曲，也可以采取后彎邊。由于是三輥連續(xù)輥壓彎曲成形，因此在鋼管成形過程中產(chǎn)生的應(yīng)力分布較均勻，但在改變產(chǎn)品規(guī)格時，需要更換芯輥，并適當(dāng)調(diào)整下輥。該成形設(shè)備的一套芯輥可以兼顧幾種規(guī)格的產(chǎn)品。缺點(diǎn)是生產(chǎn)規(guī)模小，由于受芯輥強(qiáng)度和剛度等方面的影響，鋼管壁厚和管徑受到了很大的限制。JCOE成形有三個階段，即先將鋼板壓成J形，然后再依次壓成C形和O形，E代表擴(kuò)徑（Expanding）。JCOE成形制管機(jī)組是在UOE成形工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它借鑒U形的工作原理，將UOE成形工藝分布實(shí)施，使成形機(jī)的噸位大大減少，從而節(jié)省了設(shè)備的投資。生產(chǎn)出來的鋼管在質(zhì)量上與UOE焊管相同，但產(chǎn)量比UOE焊管機(jī)組低，這種工藝容易實(shí)現(xiàn)成形過程中的自動化控制，產(chǎn)品成形質(zhì)量較好。JCOE成形設(shè)備大體可以分成兩種形式，一種是折彎成形，另一種是模壓成形。折彎成形主要用于厚板和中厚板的成形工藝，步幅較小，產(chǎn)量較低。成形過程是先在彎邊機(jī)上將鋼板兩個邊緣按焊管的曲率半徑滾壓成弧形，然后用成形機(jī)經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓將鋼板的一半壓成C形，再從鋼板的另一邊開始沖壓，經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓，將鋼板的另一邊也壓成C形，從而使整塊的鋼板成為開口的O形。模壓成形主要用于薄板和中厚板的成形，與折彎成形相比，主要是成形機(jī)壓頭不同，折彎成形機(jī)壓頭的截面為T形（單位面積壓力較大），模壓成形機(jī)的壓頭為倒T形（單位面積壓力相對要小），并且壓頭按一定的曲率制造。成形步驟基本與折彎成形相同，先將鋼板的一半經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓壓成C形，再將鋼板的另一邊也壓成C形，然后再將其兩邊彎成要求的弧度，最終使整塊鋼板成為開口的O形。在整個成形過程中，上、下壓頭以及送板機(jī)械手的操作均采用計算機(jī)控制，可以根據(jù)不同的鋼級、壁厚、板寬自動調(diào)整壓下量、壓下力和鋼板進(jìn)給量，同時上下模具有補(bǔ)償變形功能，可以有效地避免模具變形對成形所造成的不良影響，保證鋼板在壓制過程中全長方向的平行度。成形時送進(jìn)步長均勻，可以保證鋼管的圓度和焊接邊的平行度。JCOE成形方式主要特點(diǎn)是在生產(chǎn)小規(guī)模產(chǎn)品時能適應(yīng)較大的壁厚，具有投資中等、產(chǎn)品范圍廣、產(chǎn)量適中等優(yōu)點(diǎn)，適用于中小型直縫埋弧焊鋼管的生產(chǎn)。鋼板在成型至擴(kuò)徑過程中始終受拉伸，沒有UOE成型時鋼板所受的壓縮拉伸的反向受力過程，包辛格效應(yīng)小，鋼板的強(qiáng)度得到充分利用，模具小，在受力狀態(tài)下，鋼管表面不會劃傷，模具與鋼板的相對運(yùn)動距離小，成型過程的氧化皮脫落少，容易清潔，對焊接質(zhì)量影響小，成型過程中不需要UOE成型的潤滑和之后的清洗、烘干。JCOE生產(chǎn)關(guān)鍵工序如下：1）對鋼板進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn)，確保原料質(zhì)量。2）對鋼板兩縱向邊進(jìn)行雙面銑削，使之達(dá)到加工要求。3）預(yù)彎邊機(jī)將板邊預(yù)先彎制到合適的曲率，保證焊縫區(qū)域的幾何外形，并為下道成型工序做準(zhǔn)備。4）JCO成形。5）預(yù)焊機(jī)對開口鋼管進(jìn)行快速合縫預(yù)焊。八排壓輥使成形后的鋼管能迅速準(zhǔn)確的合縫對中，可有效消除錯邊，預(yù)焊方式為焊縫全長連續(xù)預(yù)焊工藝。6）對鋼管進(jìn)行內(nèi)、外焊。7）利用超聲波探傷設(shè)備對內(nèi)、外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行百分之百的超聲自動探傷。9）X射線探傷設(shè)備對內(nèi)外焊縫進(jìn)行百分之百的X射線工業(yè)電視探傷。10）對鋼管一次整體擴(kuò)徑。有液壓整體擴(kuò)徑和機(jī)械整體擴(kuò)徑兩種方法，可對LSAW鋼管全長進(jìn)行擴(kuò)徑、整圓、矯直，以提高鋼管幾何尺寸精度，提高現(xiàn)場焊接質(zhì)量，并可改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài)，整體機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)如圖3所示。11）對擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根水壓試驗(yàn)。12）對鋼管進(jìn)行管端坡口加工，以保證鋼管現(xiàn)場對接焊接質(zhì)量。13）再次對水壓試驗(yàn)后的鋼管逐根進(jìn)行焊縫及兩側(cè)母材的超聲探傷，以確保在擴(kuò)徑、水壓后的鋼管質(zhì)量。（14）再次對水壓試驗(yàn)后的鋼管逐根進(jìn)行焊縫及兩側(cè)母材的X射線探傷管端焊縫拍片，確保出廠鋼管質(zhì)量。（15）管端UT探傷以確保鋼管質(zhì)量。C成形法用兩臺C成形機(jī)代替UOE機(jī)組中的U壓力機(jī)和O壓力機(jī)，其成形過程為：經(jīng)預(yù)彎邊的鋼板首先在第一臺壓力機(jī)上成形鋼板的一半，接著在另一壓力機(jī)上成形鋼板的另一半，從而得到O形圓管。C成形法生產(chǎn)的焊管尺寸合適，產(chǎn)量適中，生產(chǎn)線價格較低。PFP逐步折彎成形是將端頭預(yù)彎的鋼板在壓力機(jī)上以較小的步長，較多的次數(shù)逐步對板料進(jìn)行折彎，最后經(jīng)鋼管合縫焊機(jī)成形為圓管。PFP法因每次壓下量小，故壓力機(jī)噸位不大，因此投資也較小，該種方法可以成形不同管徑，不同壁厚的焊管，加工的直徑可小于406mm，生產(chǎn)的焊管質(zhì)量較好，產(chǎn)量適中。PFP逐步折彎成形與RBE輥彎成形法比較，兩者的特點(diǎn)大體相同，但PFP法生產(chǎn)的焊管直徑可小于406mm，這一點(diǎn)是RBE法所做不到的。PFP法生產(chǎn)線具有更強(qiáng)的市場適應(yīng)能力，C成型法主機(jī)機(jī)組簡單。PFP法大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)線工藝流程：板材超聲波探傷→銑邊→預(yù)彎→成形→合縫預(yù)焊→內(nèi)焊→外焊→超聲波探傷→X射線探傷→擴(kuò)徑→整圓→水壓試驗(yàn)→超聲波探傷→X射線探傷→平頭倒角→磁粉探傷→稱重測長→標(biāo)記出廠。四、埋弧焊鋼管質(zhì)量控制埋弧焊鋼管是板（帶）經(jīng)過深加工（壓力加工、焊接、熱處理、機(jī)加工、表面處理、無損檢測等）而形成的較特殊的冶金產(chǎn)品，實(shí)質(zhì)上應(yīng)該屬于機(jī)械產(chǎn)品的范疇。為了適應(yīng)服役條件，鋼管除化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、力學(xué)性能、殘余應(yīng)力、可焊性等有嚴(yán)格的要求外，對成品的幾何形狀和尺寸例如外徑、內(nèi)徑、壁厚、圓度、直度等結(jié)構(gòu)完整性都有嚴(yán)格的要求。直縫埋弧焊管一般是經(jīng)過模具成型，所以管體圓滑，除母材自身缺陷以及鋼管生產(chǎn)檢驗(yàn)過程的過失操作外，鋼管的表面質(zhì)