【正文】 →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(cè)長(zhǎng)→標(biāo)記出廠。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(zhǎng)，較多的次數(shù)逐步對(duì)板料進(jìn)行折彎，最后經(jīng)鋼管合縫焊機(jī)成形為圓管。C成形法用兩臺(tái)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(guò)程為：經(jīng)預(yù)彎邊的鋼板首先在第一臺(tái)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。（14）再次對(duì)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。12）對(duì)鋼管進(jìn)行管端坡口加工，以保證鋼管現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊接質(zhì)量。有液壓整體擴(kuò)徑和機(jī)械整體擴(kuò)徑兩種方法，可對(duì)LSAW鋼管全長(zhǎng)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(chǎng)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。9）X射線探傷設(shè)備對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)行百分之百的X射線工業(yè)電視探傷。6）對(duì)鋼管進(jìn)行內(nèi)、外焊。5）預(yù)焊機(jī)對(duì)開(kāi)口鋼管進(jìn)行快速合縫預(yù)焊。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。JCOE生產(chǎn)關(guān)鍵工序如下：1）對(duì)鋼板進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn)，確保原料質(zhì)量。JCOE成形方式主要特點(diǎn)是在生產(chǎn)小規(guī)模產(chǎn)品時(shí)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)。在整個(gè)成形過(guò)程中，上、下壓頭以及送板機(jī)械手的操作均采用計(jì)算機(jī)控制，可以根據(jù)不同的鋼級(jí)、壁厚、板寬自動(dòng)調(diào)整壓下量、壓下力和鋼板進(jìn)給量，同時(shí)上下模具有補(bǔ)償變形功能，可以有效地避免模具變形對(duì)成形所造成的不良影響，保證鋼板在壓制過(guò)程中全長(zhǎng)方向的平行度。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(duì)要小），并且壓頭按一定的曲率制造。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。生產(chǎn)出來(lái)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(guò)程中的自動(dòng)化控制，產(chǎn)品成形質(zhì)量較好。JCOE成形有三個(gè)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）。該成形設(shè)備的一套芯輥可以兼顧幾種規(guī)格的產(chǎn)品。RBE制管機(jī)組是以三輥滾壓來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼管成形的，其制管過(guò)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(lái)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。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。UOE機(jī)組工藝成熟，自動(dòng)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。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(shí)，需要更換這些模具。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(duì)全管進(jìn)行冷擴(kuò)徑（Expanding），以消除制管過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。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。（6）采用預(yù)焊后精焊的工藝，焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量高，焊縫易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的無(wú)損探傷和使用過(guò)程中野外的無(wú)損探傷復(fù)查。（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(duì)防腐材料涂敷質(zhì)量影響較小。錯(cuò)邊、開(kāi)縫、管徑周長(zhǎng)等易于控制，焊接質(zhì)量好。直縫焊管有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率比螺旋焊縫高，成本低。目前國(guó)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。近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直縫埋弧焊鋼管的發(fā)展也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。為了降低、消除管內(nèi)加工變形時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，提高管體強(qiáng)度，在出廠前要對(duì)整個(gè)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。由于沒(méi)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。螺旋焊縫鋼管制造過(guò)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。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(cuò)開(kāi)了管材抗沖擊能力最低的方向，使螺旋管焊縫長(zhǎng)的劣勢(shì)轉(zhuǎn)變成了優(yōu)勢(shì)。隨著螺旋管制造技術(shù)進(jìn)步，需要重新認(rèn)識(shí)螺旋管焊縫較長(zhǎng)的問(wèn)題。但是螺旋管的焊縫比直縫管長(zhǎng)，如管長(zhǎng)為L(zhǎng)，則焊縫長(zhǎng)度為L(zhǎng)/cos（θ），θ為螺旋角。為了提高鋼管產(chǎn)品的幾何精度，國(guó)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。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(shí)再繼續(xù)彎曲到產(chǎn)品曲率進(jìn)行焊接的方法。螺旋埋弧焊鋼管生產(chǎn)工藝流程為：下料—開(kāi)卷—矯平、修邊、對(duì)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(cè)—切斷—水壓檢查—酸洗—最終檢查—包裝，如圖3－11所示。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。、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?！妗?75℃，、冷凝器及類似傳熱設(shè)備用鋼管。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。（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(dòng)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。鋼管承壓能力強(qiáng)，塑性好，便于焊接和加工成型；經(jīng)過(guò)各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測(cè)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。主要用于輸送石油、天然氣的管線。鋼管承壓能力強(qiáng)，焊接性能好，經(jīng)過(guò)各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)和測(cè)試，使用安全可靠。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。（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。（第一部分A級(jí)鋼管）（GB/）適用于石油天然氣工業(yè)輸送可燃性流體和非可燃性流體的非合金和合金無(wú)縫鋼管及焊接鋼管的交貨技術(shù)條件。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外，還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鋼管（光管）和帶螺紋鋼管。（5）對(duì)于管道薄弱環(huán)節(jié)，如熱煨彎頭由于方向改變，其所承受的內(nèi)外力比一般線路直管段要大，殘余應(yīng)力不容易消除，采用直縫埋弧焊鋼管較好。螺旋埋弧焊鋼管焊道多，焊縫余高一般比直縫埋弧焊鋼管高，在對(duì)鋼管進(jìn)行內(nèi)、外防腐時(shí)，防腐材料與裸管的結(jié)合度不如直縫埋弧焊鋼管緊密，防腐效果也沒(méi)有直縫埋弧焊鋼管好。在長(zhǎng)期的應(yīng)力作用下，螺旋焊縫鋼管發(fā)生事故的幾率高于直縫埋弧焊鋼管。目前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，實(shí)際工程中還需要考慮多種因素，如：（1）調(diào)峰要求很高的管道，由于用戶的用氣量很不均勻，管道壓力波動(dòng)頻繁，鋼管承受的交變應(yīng)力很大，管材中的缺陷可能會(huì)發(fā)生疲勞擴(kuò)展。熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高，焊縫成分穩(wěn)定，機(jī)械性能比較好。一方面焊絲導(dǎo)電長(zhǎng)度縮短，電流和電流密度提高，電弧的熔深和焊絲熔敷效率都大大提高（一般不開(kāi)坡口單面一次溶深可達(dá)20mm）。焊接不采用焊條，而是采用焊絲，用送焊絲的裝置和焊絲盤，可以連續(xù)地送給焊絲。埋弧自動(dòng)焊是1940年發(fā)明的，連續(xù)送進(jìn)的焊絲在可熔化的顆粒狀的焊劑覆蓋下引燃電弧，使焊絲、母材和焊劑的一部分熔化和蒸發(fā)構(gòu)成一個(gè)空腔，電弧是在空腔里面穩(wěn)定燃燒的焊接方法，所以把它稱之為埋弧自動(dòng)焊。但進(jìn)入21世紀(jì)后，先進(jìn)的焊管裝備在我國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)，由于焊接工藝技術(shù)的提高，焊縫質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的改善，一些中小規(guī)格焊管，因其質(zhì)量接近或達(dá)到無(wú)縫管水平，正向原屬無(wú)縫鋼管應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)軍，無(wú)縫鋼管同焊管在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。但無(wú)縫鋼管生產(chǎn)投資高、成本高、制造工藝復(fù)雜，壁厚和橢圓度公差大。20世紀(jì)30年代以來(lái)，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，焊縫質(zhì)量不斷提高，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來(lái)越多的領(lǐng)域代替了無(wú)縫鋼管。第二節(jié) 螺旋焊縫和直縫埋弧焊鋼管焊接鋼管也稱焊管，是用鋼板或鋼帶經(jīng)過(guò)卷曲成型后焊接制成的鋼管。對(duì)于一些新產(chǎn)品和特殊產(chǎn)品的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)作是保證訂貨和管材選用安全的重要依據(jù)，重點(diǎn)是全尺寸實(shí)物性能和耐腐蝕性能評(píng)價(jià)。由于受裝備和工藝技術(shù)的限制，許多油井管關(guān)鍵部位的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)還不過(guò)關(guān)或不穩(wěn)定，如螺紋加工、鉆桿內(nèi)加厚、軋管、焊接等技術(shù)；對(duì)油井管使用性能和壽命均影響較大的化學(xué)成分、金相組織、沖擊韌性、耐腐蝕性、實(shí)物性能等指標(biāo)也存在不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的問(wèn)題，如抗硫管的硫、磷含量超標(biāo)，晶粒度粗大，夾雜物偏大，材料韌性偏低，螺紋參數(shù)不穩(wěn)定或超標(biāo)，油井管抗拉強(qiáng)度低等。但不同企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差異很大，尤其是實(shí)物性能和標(biāo)準(zhǔn)未明確的性能參數(shù)等方面，質(zhì)量穩(wěn)定性還須提高，油、套管使用過(guò)程中發(fā)生粘扣事故，新鉆桿在多個(gè)油田發(fā)生一口井沒(méi)打完就發(fā)生多次刺穿或斷裂事故。但存在低端產(chǎn)品多、高端產(chǎn)品少的品種不合理問(wèn)題，尤其是高附加值的特殊用途產(chǎn)品無(wú)論產(chǎn)量還是質(zhì)量和國(guó)外還有一定的差距。2．國(guó)內(nèi)油井管制造狀況。（8） 油井管失效特點(diǎn)。圖3－9內(nèi)壓爆破典型形貌圖3－10外壓擠毀典型形貌（7） 易導(dǎo)致失效的載荷類型。油井管的抗擠毀能力與管體不圓度、壁厚不均度、材料性能和加工制造過(guò)程相關(guān)。（6） 外壓擠毀。由于內(nèi)壓載荷超過(guò)油井管的承載能力，或制造缺陷使得管體內(nèi)部應(yīng)力集中，或腐蝕介質(zhì)作用發(fā)生應(yīng)力脆斷，油井管將發(fā)生爆破失效。鉆具在鉆井過(guò)程中，由于疲勞、腐蝕或制造缺陷而產(chǎn)生微裂紋，在內(nèi)壓作用下發(fā)生的內(nèi)壓介質(zhì)泄漏，并使得裂紋迅速增加。刺扣及泄漏與油井管幾何參數(shù)、材料性能、所受載荷、制造缺陷和操作過(guò)程相關(guān)。鉆柱在鉆進(jìn)過(guò)程中受拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲和各種振動(dòng)載荷作用，可能造成密封失效，使得高壓流體沿著螺紋間隙從管內(nèi)流出，引起刺扣?；?斷裂失效與油井管螺紋及幾何參數(shù)、材料性能、制造缺陷和所受載荷相關(guān)。在較高拉伸載荷或疲勞作用下，連接螺紋徑向位移太大或管體最大拉伸應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生滑脫或斷裂。典型照片見(jiàn)圖34。螺紋剪切：在較大的拉伸載荷作用下，螺紋由于抗剪切強(qiáng)度不足而發(fā)生的失效。粘扣：連接螺紋在上扣連接或卸扣的過(guò)程中發(fā)生的螺紋粘連造成了螺紋完整性的破壞。其中特殊螺紋以其具有較高的密封性、連接強(qiáng)度、高抗扭、抗彎等性能，被廣泛應(yīng)用于一些苛刻井的勘探與開(kāi)發(fā)，目前已有100多種有專利權(quán)的特殊螺紋油、套管接頭和鉆桿接頭。在CO2和H2S共存或H2S分壓未達(dá)臨界值但Cl很高的使用環(huán)境中，需要采用22Cr雙相不銹鋼（ASF2205）或超級(jí)雙相不銹鋼25Cr，甚至要采含Cr20%以上、含Ni30%以上的高Ni、Cr不銹鋼和Ni基合金，但這些管材價(jià)格昂貴，低產(chǎn)氣田一般無(wú)力承受，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都在研究開(kāi)發(fā)含Cr25%的經(jīng)濟(jì)型抗CO2腐蝕油井管。為了滿足鉆井工藝要求、提升經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)廠開(kāi)發(fā)了超出同鋼級(jí)、同壁厚的普通套管抗擠強(qiáng)度30%以上的高抗擠套管，在我國(guó)的四川、新疆、長(zhǎng)慶、勝利以及東海、渤海等油田獲得了廣泛的應(yīng)用。因此，超高強(qiáng)度、高抗擠和高耐腐蝕的特殊油井管的用量也越來(lái)越大。隨著我國(guó)石油鉆采由東部向西部及沿海大陸架的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，油層的深度由淺入深，油井管使用工況更加苛刻。油井管是在端部加工了連接螺紋的鋼管，是一種高技術(shù)含量、高附加值的管材，貫穿石油鉆井、完井、采油（氣）的各個(gè)環(huán)節(jié)，是石油工業(yè)用量最大、花費(fèi)最多的石油物資。另外還有直度、橢圓度等要求。6．耐腐蝕試驗(yàn)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，特定標(biāo)準(zhǔn)或特殊用途鋼管應(yīng)進(jìn)行硫化氫、二氧化碳、氯離子等的耐腐蝕試驗(yàn)，檢測(cè)內(nèi)容有硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）、氫致開(kāi)裂（HIC）、腐蝕速率測(cè)試、電化學(xué)等試驗(yàn)。5．無(wú)損檢測(cè)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)無(wú)縫鋼管產(chǎn)品必須進(jìn)行一種或多種形式的無(wú)損探傷。 圖3－4鋼管外壁組織脫碳圖 3－5材料韌性不足的爆破形貌4．工藝性能試驗(yàn)靜水壓試驗(yàn)：對(duì)承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)以檢驗(yàn)其耐壓能力和產(chǎn)品質(zhì)量，在規(guī)定的壓力下不得發(fā)生泄漏或過(guò)度膨脹。沖擊韌性：表征材料抵抗斷裂能力的指標(biāo)，根據(jù)試驗(yàn)溫度有低溫、室溫和高溫沖擊試驗(yàn)，根據(jù)試樣類型有V型和U型兩種缺口試樣。3．力學(xué)性能檢驗(yàn)力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能的主要指標(biāo)，主要包括：拉伸性能：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率，及根據(jù)用戶要求的高溫、低溫性能。對(duì)某些用途的無(wú)縫鋼管來(lái)說(shuō)，組織的類型、夾雜物形貌及大小和晶粒度是其性能的重要影響因素，金相分析的結(jié)果可對(duì)鋼管的生產(chǎn)工藝（如熱處理工藝）質(zhì)量進(jìn)行大致的判斷，生產(chǎn)工藝不合格往往造成材料組織粗大、存在過(guò)大的夾雜物、帶狀組織、脫碳等缺陷，因此金相分析也是控制無(wú)縫鋼管質(zhì)量重要的技術(shù)方法。2．化學(xué)成分檢驗(yàn)及組織分析化學(xué)成分是關(guān)系鋼材質(zhì)量和最終使用性能的重要因素之一，也是確定鋼材最終產(chǎn)品熱處理工藝的主要依據(jù)，必須保證鋼管產(chǎn)品滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或訂貨技術(shù)協(xié)議要求。1．表面質(zhì)量檢驗(yàn)外觀質(zhì)量：鋼管內(nèi)外表面不得有裂縫、折疊、軋折、離層和結(jié)疤等缺陷存在，如有則應(yīng)完全清楚掉，切清楚后鋼管的壁厚和外徑不得超差。20石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件GB/T971121低溫管道用無(wú)縫鋼管GBT189842003適用于45℃級(jí)～100℃級(jí)低溫壓力容器管道以及低溫?zé)峤粨Q器管道用無(wú)縫鋼管。17套管和油管規(guī)范APISPEC5CT2003用于石油