鋼管選型與ERW鋼管

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1、鋼 管 選 型 與 ERW鋼 管 1 、 鋼 管 類 別 油 氣 輸 送 用 鋼 管 類 別p無 縫 鋼 管 （ SMLS）p螺 旋 焊 縫 焊 接 鋼 管 （ SAWH）p直 焊 縫 焊 接 鋼 管 （ SAWL） 焊 接 鋼 管p高 頻 電 阻 焊 接 鋼 管 （ ERW/HFW） 什 么 是 直 縫 埋 弧 焊 接 鋼 管 ？p直 縫 埋 弧 焊 鋼 管UOEJCOE 鋼 管 成 型 方 式 什 么 是 ERW？p高 頻 直 縫 電 阻 焊 鋼 管 （ High-frequency Electrical Resistance Welded Steel Pipe, 簡 稱ERW ） 是 熱

2、 軋 卷 板 經(jīng) 過 成 型 機 成 型 后 ， 利用 高 頻 電 流 的 集 膚 效 應(yīng) 和 鄰 近 效 應(yīng) ， 使 管坯 邊 緣 加 熱 熔 化 ， 在 擠 壓 輥 的 作 用 下 進 行壓 力 焊 接 來 實 現(xiàn) 生 產(chǎn) 。p目 前 ， 在 世 界 焊 接 鋼 管 的 產(chǎn) 量 中 ， ERW焊管 產(chǎn) 量 約 占 焊 管 總 產(chǎn) 量 的 8 0 左 右 。 螺 旋 焊 管 2 、 生 產(chǎn) 流 程 三 SMLS無 縫 鋼 管 生 產(chǎn) 流 程 SAWH/SAWL生 產(chǎn) 流 程 ERW（ HFW） 生 產(chǎn) 流 程 3 、 標(biāo) 準 綜 述 標(biāo) 準p無 縫 鋼 管 （ SMLS）GB8 1 6 3

3、（ 輸 送 流 體 用 ）GB/T9 7 1 1 （ 在 城 鎮(zhèn) 燃 氣 中 不 常 用 ）GB8 1 6 2 （ 結(jié) 構(gòu) 用 ）一 般 不 用 （ GB5 3 1 0 、 GB3 0 8 7 ）GB1 4 9 7 6 （ 輸 送 流 體 不 銹 鋼 ）代 表 牌 號 ： 1 0 #、 2 0 #、 Q2 9 5 、 Q3 4 5 p螺 旋 焊 縫 焊 接 鋼 管 （ SAWH）GB3 0 9 1 （ 低 壓 流 體 、 含 ERW、 SAWL直 縫 ）鍍 鋅 鋼 管 ； Q2 3 5 BGB/T9 7 1 1 ； L2 4 5 、 L2 9 0 。 。 。SY5 0 3 7 承 壓 流 體

4、輸 送 管 道 用 螺 旋 縫 埋 弧 焊鋼 管 （ 只 用 于 螺 旋 焊 管 ） p直 焊 縫 焊 接 鋼 管 （ SAWL） GB/T9 7 1 1GB/T3 0 9 1 pAPI 5 L（ 美 國 石 油 協(xié) 會 標(biāo) 準 ） 管 線 鋼 管pGB/T9 7 1 1 基 本 等 效 采 用 API 5 L（ 4 1 版 ）pGB/T9 7 1 1 由 9 7 1 1 .1 （ A級 ） 、 9 7 1 1 .2 （ B級 ）、 9 7 1 1 .3 （ C級 ） 組 成pGB/T9 7 1 1 并 不 是 技 術(shù) 規(guī) 格 書 。 在 西 氣 東 輸工 程 中 以 API5 L為 基 礎(chǔ)

5、， 提 出 部 分 控 制 性 指標(biāo) ， 作 為 工 程 技 術(shù) 要 求p不 是 所 有 技 術(shù) 規(guī) 格 書 是 通 用 的 螺 旋 焊 管 要 求 卷 板 具 有 適 當(dāng) 低 的 碳 當(dāng) 量 ， 適 度 減 少 C和 S、 P、N、 H、 0等 有 害 元 素 ， 適 當(dāng) 添 加 Mn、 Si、 Ti、 Ni等 有 利 于 提 高 焊接 性 的 元 素 。 表 給 出 天 然 氣 輸 送 用 SSAW管 化 學(xué) 成 分 的 某 些 標(biāo) 準值 和 管 廠 期 望 值 。 SSAW管 的 化 學(xué) 成 分 max. %鋼 級 C S P N Mn Si Ti CE（ IIW） CE(Pcm) 備

6、注X60 0.11 0.010 0.020 0.012 1.50 0.35 0.025 0.40 0.20 標(biāo) 準0.08 0.008 0.015 0.010 1.00 0.25 0.015 0.30 0.16 目 標(biāo) X65 0.10 0.008 0.020 0.011 1.55 0.35 0.025 0.41 0.21 標(biāo) 準0.07 0.006 0.015 0.009 1.2 0.25 0.015 0.38 0.17 目 標(biāo)X70 0.09 0.006 0.020 0.010 1.65 0.35 0.025 0.42 0.22 標(biāo) 準0.06 0.004 0.010 0.008 1.60

7、 0.20 0.015 0.40 0.18 目 標(biāo)X80 0.09 0.005 0.020 0.008 1.85 0.40 0.025 0.43 0.23 標(biāo) 準0.05 0.003 0.010 0.007 1.70 0.20 0.015 0.42 0.19 目 標(biāo) 要 求 鋼 板 的 碳 當(dāng) 量 盡 可 能 低 ， C和 S、 P、 N、 H、 O等 有 害 元 素盡 可 能 少 ， 適 當(dāng) 添 加 Mn、 Si、 Ti、 Ni等 有 利 于 提 高 焊 接 性 的 元素 。 下 表 給 出 天 然 氣 輸 送 用 LSAW管 化 學(xué) 成 分 的 某 些 標(biāo) 準 值 和 管廠 期 望 值 。

8、 原 油 和 成 品 油 可 以 相 對 放 松 一 些 。 鋼 級 C S P N Mn Si Ti CE（ IIW） CE(Pcm) 備 注X60 0.11 0.010 0.020 0.012 1.50 0.35 0.025 0.38 0.20 標(biāo) 準0.08 0.008 0.015 0.010 1.20 0.25 0.015 0.30 0.16 目 標(biāo)X65 0.10 0.008 0.020 0.010 1.55 0.35 0.025 0.40 0.20 標(biāo) 準0.07 0.006 0.015 0.008 1.40 0.25 0.015 0.34 0.16 目 標(biāo) X70 0.09 0.

9、006 0.020 0.008 1.65 0.35 0.025 0.42 0.20 標(biāo) 準0.06 0.004 0.008 0.005 1.60 0.20 0.015 0.38 0.17 目 標(biāo)X80 0.09 0.005 0.020 0.008 1.85 0.40 0.025 0.43 0.20 標(biāo) 準0.05 0.003 0.010 0.005 1.70 0.20 0.015 0.40 0.18 目 標(biāo)X100 0.08 0.003 0.010 0.007 1.90 0.40 0.020 0.50 0.20 參 考0.06 0.002 0.008 0.005 1.80 0.25 0.015

10、 0.48 0.19 目 標(biāo) 4 、 主 要 性 能 指 標(biāo) 化 學(xué) 成 分 對 鋼 管 性 能 的 影 響 p強 度 指 標(biāo) （ 一 般 以 屈 服 強 度 表 征 ）屈 強 比 （ 屈 服 強 度 /抗 拉 強 度 ） （ 一 般 0 .8 5 0 .9 3 ）包 申 格 效 應(yīng)p韌 性 指 標(biāo)CVN（ 夏 比 沖 擊 ）DWTT（ 落 錘 試 驗 ）p可 焊 接 性 能 指 標(biāo)碳 當(dāng) 量硬 度 超 高 強 度 PSL 2鋼 管 的 拉 伸 性 能 要 求 （ ISO 3183）鋼 級 管 體 鋼 管 焊 縫屈 服 強 度 Rt0,5 a MPa 抗 拉 強 度 MPa 屈 強 比 max

11、 抗 拉 強 度Min.MPa min. max. min. max.X90 625 775 695 915 0.95 695 X100 690 840 760 990 0.97 760 X120 830 1,050 915 1,145 0.99 915 a 高 于 X90的 鋼 級 , 采 用 R p0,2 ； 包 申 格 效 應(yīng) 的 影 響螺 旋 焊 管 管 體 與 母 材 的 平 均 屈 服 強 度 差 異 單 位 ： MPa鋼 級 X60 X70鋼 管 規(guī) 格 6108.7mm 101614.6mm卷 板 496 541管 體 487 519差 值 -9 -22 夏 比 沖 擊 試 驗

12、 和 落 錘 撕 裂 試 驗9 7 1 1 .1 未 明 確 要 求9 7 1 1 .2 （ 7 .3 表 6 要 求 4 0 J）9 7 1 1 .1 為 明 確 要 求9 7 1 1 .2 （ 7 .3 表 6 要 求 8 5 %） p碳 當(dāng) 量 （ CEV） （ 由 板 材 廠 家 控 制 ）p硬 度由 于 加 工 硬 化 ， 制 管 后 管 體 出 現(xiàn) 了 不 同 程 度 的 硬 度 上 升。 上 升 程 度 與 加 工 硬 化 的 程 度 有 關(guān) ， 如 機 械 擴 徑 等 制 管 工藝 、 厚 度 、 直 徑 和 鋼 級 等 。 焊 縫 和 熱 影 響 區(qū) 的 硬 度 與 焊 管

13、工 藝 （ 焊 材 及 參 數(shù) 等 ）和 鋼 板 的 化 學(xué) 成 分 有 關(guān) 。 一 般 焊 接 接 頭 硬 度 最 大 值 和 平 均值 比 鋼 板 升 高 。 為 保 證 鋼 管 最 高 硬 度 不 超 過 標(biāo) 準 要 求 ， 板材 硬 度 應(yīng) 比 鋼 管 允 許 最 高 硬 度 低 3 0 HV1 0 。 5 、 ERW鋼 管 的 主 要 缺 陷 不 同 管 型 缺 陷 類 型 埋 弧 焊 未 熔 合 未 焊 透 氣 孔 和 夾 渣 焊 接 裂 紋 電 阻 焊 溝 狀 裂 紋 焊 縫 夾 雜 冷 焊 接 觸 燒 傷 過 大 毛 刺 現(xiàn) 場 環(huán) 焊 縫 未 熔 合 未 焊 透 氣 孔 和

14、夾 渣 焊 接 裂 紋 控 制 Mn/Si比 控 制 生 產(chǎn) 工 藝 6 、 不 同 管 型 鋼 管 對 比 7 、 小 結(jié) pERW管 與 埋 弧 焊 管 的 焊 接 方 式 有 顯 著 的 不 同 。 由 于 焊 接是 在 高 速 下 瞬 間 完 成 ， 保 證 焊 接 質(zhì) 量 的 難 度 大 大 高 于 埋 弧焊 接 方 式 。pERW焊 管 最 危 險 的 缺 陷 是 由 于 冷 焊 和 回 流 夾 雜 形 成 的 灰斑 缺 陷 。 為 了 減 少 焊 縫 灰 斑 ， 保 證 焊 縫 的 沖 擊 韌 性 ， 對 母材 的 硫 含 量 要 求 特 別 高 ， 最 好 S0 .0 0 5 ， 同 時 控 制 Si0 .3 5 ， Mn/Si 5 。pERW焊 管 質(zhì) 量 主 要 受 生 產(chǎn) 廠 商 質(zhì) 量 控 制 影 響 ， 與 管 型 、管 材 基 本 無 關(guān) 。 存 在 大 量 應(yīng) 用 的 可 能 性 。p焊 縫 余 高 小 ， 有 利 3 PE防 腐 涂 層 的 包 覆 。p應(yīng) 用 在 DN4 0 0 、 壁 厚 1 7 mm以 下 較 多 。p外 表 光 潔 、 精 度 高 、 造 價 低