具體介紹大口徑直縫鋼管的生產過程和工藝技術
大口徑直縫鋼管接后熱處理是一種新的消除殘余應力技術。焊前將材料預熱至后熱處理溫度并在焊接過程中對焊件持續加熱保持這一溫度,焊接完成后使用保溫棉對其進行保溫使其緩慢冷卻。這種方法可以有效地降低焊接殘余應力,提高金屬的抗應力腐蝕性能。焊縫內部的無損檢測由于該管道在供水工程中屬于特大型鋼管,特別是厚度t=30mm的鋼管是作為管橋使用的,既要承受內水壓力,又要負擔由鋼管自重和水體形成的彎矩,所以對焊接的質量要求特別高。對于管橋用的t=30mm厚的大口徑鋼管,其縱縫和環縫均屬于一類焊縫,要求進行100%的X光射線拍片檢查和100%的超聲波探傷檢查;而對厚度t=24mm的埋地鋼管,縱縫屬于一類焊接,進行20%的X光拍片檢查和50%的超聲波探傷檢查。焊接后熱處理可以有效降低焊接殘余應力,并且熱處理溫度越高,殘余應力消除效果越好。
大口徑直縫鋼管焊后熱處理還可有效的提高大口徑鋼管的抗應力腐蝕能力,后熱處理的溫度越高,抗應力腐蝕能力提高的越顯著。擴散法金屬碳化物覆層技術是將工件置于特種介質中,經擴散作用于工件表面形成一層數微米至數十微米的金屬碳化物層。大口徑鋼管的內防腐埋地管和明管的內防腐,均采用掛鍍鋅鐵絲網,噴涂抗壓強度不小于30N/mm2的水泥砂漿襯里。
厚壁直縫鋼管在石油天然氣、化工、城市管道煤氣等領域廣泛采用管道輸送方式。
大口徑直縫鋼管生產步驟:
1、成型前工作:原材料即帶鋼卷,焊絲,焊劑。在投入前都要經過嚴格的理化檢驗。帶鋼頭尾對接,采用單絲或雙絲埋弧焊接,在卷成鋼管后采用自動埋弧焊補焊。
2、成型過程:采用電接點壓力表控制輸送機兩邊壓下油缸的壓力,確保了帶鋼的平穩輸送,主機是以中心定位,因此應經常檢查調整立輥,確保帶鋼遞送邊緣嚴格按工藝所指定的路線運行,并通過設計的嚙合點。采用外控或內控輥式成型,檢查鋼管的周長、橢圓度、直度等是否符合標準要求,如不符合要求,則要繼續進行調整,直到達到要求為止。
3、焊接過程:采用焊縫間隙控制裝置來保證焊縫間隙滿足焊接要求,管徑,錯邊量和焊縫間隙都得到嚴格的控制,應不間斷地觀察成型縫質量狀況,發現錯邊、開縫等情況應及時微調后橋角度,保證成型質量;情況異常時,應檢查鋼帶工作寬度、邊緣預彎狀況、遞送線位置、小輥角度等有無變化,并及時采取糾正措施。目前內焊和外焊均采用美國林肯電焊機進行單絲或雙絲埋弧焊接,從而獲得穩定的焊接質量。直縫鋼管應不間斷地觀察成型縫質量狀況,發現錯邊、開縫等情況應及時微調后橋角度,保證成型質量;情況異常時,應檢查鋼帶工作寬度、邊緣預彎狀況、遞送線位置、小輥角度等有無變化,并及時采取糾正措施。
4、檢測:焊完的焊縫均經過在線連續超聲波自動傷儀檢查,保證了100%的螺旋焊縫的無損檢測覆蓋率。若有缺陷,自動報警并噴涂標記,生產工人依此隨時調整工藝參數,及時消除缺陷。當公稱直徑D≥426mm時,鋼管內部缺陷應在其內部進行清除和補焊;當D≤426mm時,內部缺陷允許從外部清除從外部進行補焊。補焊后的焊縫必須修磨,修磨后的剩余壁厚應在規定的壁厚公差范圍之內。補焊鋼管進入下一道工序之前,應仔細檢查鋼管上有無漏補或漏檢的缺陷,確認無誤后方可轉入下一道工序。帶鋼對焊焊縫及與螺旋焊縫相交的丁型接頭的所在管,全部經過X射線電視或拍片檢查。每根鋼管經過靜水壓試驗,壓力采用徑向密封。試驗壓力和時間都由鋼管水壓微機檢測裝置嚴格控制。試驗參數自動打印記錄。
大口徑直縫鋼管的抗拉強度:試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的最大力(Fb),出以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓);So--試樣原始橫截面積,mm2。
大口徑厚壁直縫鋼管是由鋼板卷制而成的,在卷制完成后需要進行焊接,一般進行三步的焊接,預焊,外焊,內焊。
大口徑直縫管的主要生產流程為板探-銑邊-預彎邊成型-預焊-內焊-外焊-超聲波檢驗-X射線檢查-擴徑-水壓試驗-倒棱-超聲波檢驗。采用的是埋弧焊焊接工藝。埋弧焊是一種電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法。當焊絲確定以后配套用的焊劑則成為關鍵材料,它直接影響焊縫金屬的力學性能、抗裂性能、焊接缺陷發生率及焊接生產率等。不同材質的管材需要不同的焊絲進行配套使用。埋弧焊是當今生產效率較高的機械化焊接方法之一,它的全稱是埋弧自動焊,又稱焊劑層下自動電弧焊。大口徑直縫管的外徑以d表示,L表示長度。
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