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发布时间:2019-07-17 11:25:15
知识
一、管材的分类
1、按生产方法分类
(1)无缝管——热轧 管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管
(2)焊管
(a)按工艺分——电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)、气焊管、炉焊管
(b)按焊缝分——直缝焊管、螺旋焊管
2、按断面形状分类
(1)简单断面钢管——圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三 角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他
(2) 复杂断面钢管——不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形 钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他
3、按壁厚分类——薄壁 钢管、厚壁钢管
4、按用途分类——管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业 用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他
二、无缝钢管
是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢 材。钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些 固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一 种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以 及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序, 节约材料和加工工时,如滚动轴承套圈、千斤顶套等,目前已广泛用钢管来制造。钢管还是 各种常规武器不可缺少的材料,枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同 可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下,圆面积大,用圆形管可以输送更多的流 体。此外,圆环截面在承受内部或外部径向压力时,受力较均匀,因此,绝大多数钢管是圆 管。但是,圆管也有一定的局限性,如在受平面弯曲的条件下,圆管就不如方、矩形管抗弯 强度大,一些农机具骨架、钢木家具等就常
用方、矩形管。根据不同用途 还需有其他截面形状的异型钢管。
目前,全世界生产钢管的共计有110多个的1850多个公司下的 5100多个生产厂,其中生产石油管的有44个的170多个公司下的260多个厂。2000 年,无缝管全国表观消费量为418.0万吨,其中国内供应量的382.1万吨,占国内总需求的 91.4%。进口为35.9万吨,占国内总需 求的8.59%。同年石油管消费量大约为91万吨。进口约25.2万吨。进口管占国内总消 费量的大约70%,其中进口管占国内总消费量的 27.69%,石油管进口量约占无缝钢管总进口量的大约70%。从日本进口的石油 管占总进口量一半以上。中国大的石油套管生产基地——天津钢管公司2000年的钢管产品出来为 52.20万吨,其中石油套管产量为36.41万吨。套管占全国石油产量的一半以上。在产量和 销售量上都占中国套管市场的位。
从国际和国内两个市场 来看,无缝钢管(包括石油专用管)的现有生产能力均已大于需求。所以,今后的重点应放 在充分发挥现有机组的能力,开发出高强度等级、高抗击毁、高抗腐蚀的石油管、高压锅炉 管和气瓶管等产品。也是针对当前我国钢铁市场进行优化产品结构的内容。这也是增加 在国内外产品竞争力、扩大市场份额的关键所在。就是说,提高国内钢管企业的市场竞争力 是加和WTO以后国内企业长期的任务和成功发展的关键。
1、分类
无缝钢管因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝 钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。无缝钢管,又因其用途不同而分为如 下若干品种:
1.GB/T8162-1999(结构用 无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20、45号 钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程 及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
3. GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、 沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的碳素结构钢热轧和冷拔 (轧)无缝钢管。代表材质为10、20号钢。
4. GB5310-1995(高压锅 炉用无缝钢管)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的碳素钢、合金钢和 不锈耐热钢无缝钢管。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
5. GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力 为10~30Ma的化工设备和管道的碳素结构钢和合金钢无缝钢管。代表材质为20、 16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
6.GB9948-1988(石油裂化用无缝钢 管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、 12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
7.地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢 管,按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。
8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的 钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。
9.石油钻探管(YB528-65)是用于石油 钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种,车丝管用接头联结,不车 丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10.GB5312-1999(船舶用碳钢和碳 锰钢无缝钢管)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢 管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃,合金钢无缝钢管管壁工作温度超过 450℃。代表材质为360、410、460钢级等。
11.汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是 制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。
12.柴油机用高压油管(GB3093-86)是制造柴油机喷射系统高压 管用的冷拔无缝钢管。
13.液 压和气动缸筒用精密内径无缝钢管(GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内 径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。
14.冷拔或冷轧精密无缝钢管(GB3639-83) 是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用 精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等,可以大大节约机械加工工时,提高材料利用率, 同时有利于提高产品质量。
15.结构 用不锈钢无缝钢管(GB/T14975-1994)是广泛用于化工、石油、轻纺、医 疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔 (轧)无缝钢管。
16.流体输 送用不锈钢无缝钢管(GB/T14976-1994)是用于输送流体的不锈钢制成的热 轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。
17.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形 状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为 D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无 缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机
械零部件。和圆管相 比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构 重量,节约钢材。
8.GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压 气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
另外,还有 GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)、GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢 管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)、GB/T3094-1986(冷拔无缝钢 管异形钢管)、GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)、GB13296- 1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)、GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢 管)、GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)GB/T5035-1993(汽车半轴套 管用无缝钢管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)等。
2、制造工 艺:
1.热轧(挤压无缝 钢管):圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫 直→水压试验(或探伤)→标记→入库
轧制无缝管的原料是圆管坯,圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为 1米的坯料,并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热,温度大约为1200摄 氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机 进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机,这种穿孔机生产效率高,产品质量好,穿 孔扩径量大,可穿多种钢种。穿孔后,圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱 管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔,形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外 径长度来确定。钢管经定径后,进入冷却塔中,通过喷水冷却,钢管经冷却后,就要被矫 直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂 纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后,用油漆 喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。
2.冷拔(轧)无缝钢管:圆管 坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理 →矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。
冷拔(轧)无缝钢管的 轧制方法较热轧(挤压无缝钢管)复杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从 第四个步骤开始,圆管坯经打空后,要打头,退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。 酸洗后,涂油。然后紧接着是经过多道次冷拔(冷轧)再坯管,专门的热处理。热处理后, 就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管 内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检 后,用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。
三、焊接钢管
焊接钢管也称焊管,是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制 成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备资少,但一般强度低于 无缝钢管。20世纪30年代以来,随着带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的 进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝 钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。
直缝焊管生产工艺 简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高