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直縫埋弧焊管、螺旋焊管和高頻直縫焊管的應(yīng)用范圍和技術(shù)特點
螺旋埋弧焊管：螺旋焊管(SSAW)首先應(yīng)用于我國石油天然氣管線，這是因為我國在上個世紀(jì)50~70年代尚缺乏熱軋寬帶鋼，因此螺旋鋼管就發(fā)揮了它可以應(yīng)用窄帶鋼的優(yōu)勢，其優(yōu)點主要有4點：①鋼管直徑與帶鋼寬度不再受“π”的比例約束；②螺旋線在理論上可以在輸氣時對止裂性能有幫助；③直徑 可以達(dá)到2500mm以上，適用于輸水管線；④成型設(shè)備比較簡單，基建投資較少。螺旋焊管應(yīng)用受到局限性主要有4點：①存在較復(fù)雜的殘余能力，以及分布和量值大小變化較大；②從基于應(yīng)變的設(shè)計理念來看，螺旋焊管抗大變型能力要弱一些；③受到壁厚的限制，一般壁厚S≤18mm；④受到鋼級的限制，一般高強度鋼級X90~X120的開發(fā)僅限于直縫埋弧焊管。因此，對螺旋焊管的使用，應(yīng)當(dāng)揚長避短，輸送天然氣時它適用于一類地區(qū)和部分二類地區(qū)。



直縫焊管生產(chǎn)工藝相對簡單，主要生產(chǎn)工藝有高頻焊直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管,直縫管生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。 螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高，主要生產(chǎn)工藝是埋弧焊，螺旋鋼管能用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管，還可以用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30~，而且生產(chǎn)速度較低。因此，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。 在業(yè)內(nèi)生產(chǎn)較大口徑直縫鋼管時會使用丁字焊技術(shù)，即將一段段短的直縫鋼管再進(jìn)行對接，接成符合工程需要的長度，丁字焊直縫鋼管缺陷的機率也大大提高，而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較大，焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài)，增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。




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螺旋縫焊管一般是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)螺旋成型，再采用高頻電阻焊法或埋弧焊接成型。該工藝能用較窄的坯料生產(chǎn)較大管徑的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)不同管徑的焊管。焊縫長度比直縫焊管焊縫長增加30％～100％。焊管的缺陷主要體現(xiàn)在焊縫上，焊縫長就意味著可靠性差，并且成型與焊接同時進(jìn)行，焊縫缺陷幾率明顯偏高，焊縫質(zhì)量不易保證。螺旋縫焊管生產(chǎn)線普遍不具有擴徑工序，無法降低成型和焊接殘余應(yīng)力，致使焊管內(nèi)部具有較大的殘余應(yīng)力，其殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力(可達(dá)200～300 MPa)。而焊管受內(nèi)壓后，管壁亦產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，二者疊加，使焊管承壓能力減弱。并且殘余拉應(yīng)力，特別是焊縫位置殘余拉應(yīng)力的存在也大大降低了焊管抗應(yīng)力腐蝕的能力，在酸性油氣輸送管線中必須嚴(yán)格限制殘余拉應(yīng)力。螺旋縫焊管在曲面上進(jìn)行焊接，焊縫形狀欠佳，內(nèi)焊縫的馬鞍形和外焊縫的脊背形難以克服，應(yīng)力集中難以避免。螺旋縫焊管焊縫熱影響區(qū)大，且硬度高，韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力下降。




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