螺旋钢管是以带钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管。它有着近*的历史,首先德国人于1885年发明二辊斜扎穿孔机,1981年又发明了周期扎管机;接着1903年瑞士人施蒂费尔发明自动扎管机(也称顶头式扎管机),开始形成近代螺旋钢管工业;20世纪30年代由于采用了三辊扎管机,挤压机,周期式冷扎管机,改善了钢管的品种质量;60年代由于连扎管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了螺旋钢管与焊管竞争的能力;70年代螺旋钢管与焊管正并驾齐驱,世界螺旋钢管产量以每年5%以上的速度递增;中国1953年后重视发展螺旋钢管工业,已初步形成扎制各种大、中、小型管材的生产体系。
螺旋钢管执行标准是《低压流体输送管道执行SY/T5037-2000标准》;《石油天然气工业输送钢管执行GB/T 9711.1-1997标准 》 。
螺旋钢管的特点是强度一般比直缝焊管高,钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工成型,双面埋弧焊接,不仅熔敷率高,而且具有深熔能力;电弧及焊接区受到良好的保护, 焊缝质量优良,致密性好,且焊缝外观平整、光滑,能够满足对焊缝各种性能的要求,主要的连接方式是焊接和法兰。
螺旋钢管主要应用于**、工矿企业给水、排水,污水处理、输泥、海洋输水;煤气、蒸气、液化石油气的输送;作打桩管、码头、道路、建筑结构用管,海洋打桩管,户外广告等。
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螺旋钢管制造工艺流程:
a. 螺旋钢管开卷板探:将钢板开卷后进入出产线,首提高前辈行全板超声波检修。
b. 螺旋钢管矫平铣边:通过压砧机使原来卷曲的钢板平整,再通过铣边机对钢板两边沿进行双面铣削,使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口外形。
c. 螺旋钢管剪切成型:在出产线上将钢板沿外沿螺旋卷曲成管状。
d. 螺旋钢管对焊切割:采用提高前辈的双面埋弧焊技术进行预焊接,内焊接,外焊接。将焊接成型的钢管使用等离子尺切割成规范长度。
e. 螺旋钢管目视检查:由专业技术职员对一些基本的参数进行检查。
f. 螺旋钢管超声波探伤:对内外焊缝及焊缝两侧母材进行**的检查。
g. 螺旋钢管X射线探伤:对内外焊缝进行**的X射线产业电视检查,采用图象处理系统以保证探伤的敏捷度。
h. 螺旋钢管试验:在水压试验机上对钢管进行逐根检修以保证钢管达到尺度要求的试验压力。
i. 螺旋钢管倒棱平头:将检修合格后的钢管进行管端加工,达到要求的管端坡口尺寸
j. 后检查螺旋钢管:再次进行超声波和X射线探伤以及进行管端磁粉检修,检查是否存在焊接题目及管端缺陷。
k. 螺旋钢管涂油打标:合格后的钢管进行涂油以防侵蚀,并根据用户要求进行打标。
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由于螺旋钢管的卷板轧制方向不是垂直钢管轴线方向(其夹解取决于钢管的螺旋角),而直缝钢管的钢板轧制方向垂直于钢管轴线方向,因而,螺旋钢管材料的抗裂性能优于直缝钢管。管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力δY和轴向应力δX。焊缝处合成应力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α为螺旋钢管焊缝的螺旋角。
螺旋钢管焊缝的螺旋角一般为50-75度,因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的60-85%。在相同工作压力下,同一管径的螺旋钢管比直缝焊管壁厚可减小。
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直缝钢管是用钢板生产的,而螺旋钢管是用热轧卷板生产的。热轧带钢机组轧制工艺具有一系列的优点,具有获得生产优质管线钢的冶金工艺能力。例如,在输架上装有水冷却系统以加速冷却,这就允许使用低合金成分来达到特殊的强度等级和低温韧性,从而改进钢材的可焊性。但这一系统在钢板生产厂基本没有。卷板的合金含量(碳当量)往往低于相似等级的钢板,这也提高了螺旋钢管的可焊性。
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